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CD70(CD27L/TNFSF7):TNF受體超家族成員,紅斑狼瘡、關(guān)節(jié)炎、腫瘤臨床研究的火熱靶點(diǎn)!

日期:2024-03-01 17:20:35

2024年1月27日,《Journal of Autoimmunity》發(fā)表的一項(xiàng)研究關(guān)注了CD70甲基化在紅斑狼瘡S(chǎng)LE中的作用。結(jié)果顯示,SLE患者的CD4+ T細(xì)胞CD70基因的DNA平均甲基化水平高,且甲基化水平隨著年齡增加而升高,可能與加速衰老有關(guān),這為深入研究SLE的發(fā)病機(jī)制和潛在干預(yù)提供了重要線(xiàn)索 [1]。最近的一篇報(bào)道指出,通過(guò)免疫信息學(xué)技術(shù),研究者設(shè)計(jì)了一款針對(duì)腎細(xì)胞癌的CD70蛋白疫苗。該疫苗包含特異性T細(xì)胞表位、細(xì)胞穿透肽和腫瘤壞死因子-α。計(jì)算機(jī)模擬顯示,該疫苗具備出色的抗原性、安全性、廣泛適用性和強(qiáng)大的結(jié)合能力,同時(shí)對(duì)B細(xì)胞和T細(xì)胞有高效刺激。這表明CD70在腫瘤免疫治療策略中具有巨大的潛力 [2]。CD70屬于腫瘤壞死因子(TNF)受體超家族成員,是廣泛報(bào)道的T、B細(xì)胞免疫共刺激分子。大量研究已證實(shí),CD70在免疫疾病和腫瘤中發(fā)揮重要作用,是目前臨床研究的熱門(mén)靶點(diǎn)!今天我們一起來(lái)了解下這個(gè)相當(dāng)具有吸引力的靶點(diǎn)!


1. 什么是CD70?

1.1 CD70的結(jié)構(gòu)

CD70(又稱(chēng)Tumour Necrosis Factor Receptor Super Family,TNFSF7、CD27L、CD27LG),屬于腫瘤壞死因子受體超家族成員。這個(gè)TNF超家族由20多個(gè)膜結(jié)合蛋白配體和分泌蛋白配體組成,如TNFa、淋巴毒素、CD30L、CD40L、FasL、OX40L、4-1BBL、NF-kB(RANKL)的受體活化劑、增殖誘導(dǎo)配體(APRIL)、B淋巴胞興奮劑(BLyS)、神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)和TNF相關(guān)的細(xì)胞亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)。人CD70基因定位于染色體19p13,由193個(gè)氨基酸組成的三聚體,分子量約為50 kDa。結(jié)構(gòu)上,CD70包括胞外結(jié)合區(qū)、跨膜區(qū)、短的胞內(nèi)序列以及兩個(gè)N末端糖基化序列。胞外結(jié)合區(qū)的155個(gè)氨基酸序列在折疊部分與TNF配體超家族的其他成員具有顯著的同源性。胞外膜區(qū)的第一和第三個(gè)半胱氨酸,以及第二和第四個(gè)半胱氨酸分別形成二硫鍵,維持CD70特定的空間結(jié)構(gòu)(圖1[3-7]。

1.2 CD70的表達(dá)

CD70在人和小鼠的胸腺髓質(zhì)上皮細(xì)胞(medullary thymic epithelialcells,MTECs)和腸道固有層某些非常規(guī)的APC亞群上組成性表達(dá)。除此之外,CD70僅在激活的T細(xì)胞、B細(xì)胞以及樹(shù)突狀細(xì)胞表面瞬時(shí)表達(dá),由于受模式識(shí)別受體(pattern recognition receptor,PRRS)、T細(xì)胞和B細(xì)胞表面抗原受體的控制,CD70的表達(dá)被嚴(yán)格調(diào)控,且受細(xì)胞因子IL-1a、IL-12、TNF-a、前列腺素E2的調(diào)控,以及CD28CD40共刺激的影響。上皮細(xì)胞及其他細(xì)胞類(lèi)型在惡性轉(zhuǎn)化時(shí)也可表達(dá)CD70 [3-5, 8]。

CD70的結(jié)構(gòu)

圖1. CD70的結(jié)構(gòu) [7]


2. CD70-CD27配受體的生物學(xué)功能

CD70被認(rèn)為與其唯一的受體CD27相結(jié)合。CD27是TNFR家族中的腫瘤壞死因子受體(TNFR)相關(guān)因子結(jié)合成員。TNFR成員還包括CD30、CD40、CD134(OX40)和CD137(4-1BB)。這些受體,在調(diào)控細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、凋亡或程序性死亡中起著非常重要的作用。CD27-CD70主要為T(mén)、B細(xì)胞提供有關(guān)激活、增殖、存活和記憶性細(xì)胞形成共刺激信號(hào) [8-10]。

一些研究表明CD27-CD70共刺激還能使胸腺中發(fā)育的Treg細(xì)胞免于死亡,增加腫瘤小鼠脾臟和淋巴結(jié)中Treg的數(shù)量,促進(jìn)T細(xì)胞分化。CD27-CD70信號(hào)的缺失可抑制后肢缺血小鼠模型側(cè)支循環(huán)的發(fā)生。同時(shí),也有研究表明CD27-CD70共刺激信號(hào)參與了CD4+T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫病。因此,CD27-CD70相互作用對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫反應(yīng)至關(guān)重要(圖2[11-13]。

CD70-CD27配受體的生物學(xué)功能

圖2. CD70-CD27配受體的生物學(xué)功能 [9]


3. CD70相關(guān)的信號(hào)通路

CD70/CD27L/TNFSF7是CD27的特異性配體,在相互作用時(shí)觸發(fā)了多種生物學(xué)響應(yīng)。CD27通過(guò)與TRAFs(如TRAF2TRAF5)結(jié)合,激活NF-kB和c-Jun激酶通路,精準(zhǔn)調(diào)控細(xì)胞的增殖、存活和分化。同時(shí),CD27還能結(jié)合調(diào)亡介質(zhì)Siva 1,擴(kuò)展了其在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)中的功能。有研究揭示了CD27通過(guò)NIK激活NF-kB通路,參與抗凋亡作用,為免疫調(diào)控提供了復(fù)雜而精密的調(diào)控機(jī)制。除了通過(guò)CD27傳遞信號(hào),一些研究顯示CD70本身具有信號(hào)屬性。這些研究報(bào)道通過(guò)CD70傳遞的信號(hào)活化磷脂肌醇-3(PI3)和MAP激酶途徑。CD70信號(hào)被證明可調(diào)節(jié)原發(fā)性B細(xì)胞的細(xì)胞周期,同時(shí)觸發(fā)NK細(xì)胞、T細(xì)胞受體(TCR)yδ+和一些TCRaβ+T細(xì)胞克隆的細(xì)胞毒性(圖3[14-15]

通過(guò)多種動(dòng)物模型研究,科學(xué)家們確認(rèn)了CD70-CD27通路在調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞功能中的重要作用。這一通路對(duì)于病毒特異性CD8+T淋巴細(xì)胞的有效存活至關(guān)重要,而活化的CD8+T淋巴細(xì)胞分泌的CXCL10在CD70-CD27共刺激中還扮演了趨化劑的角色,也表明了這一通路在免疫細(xì)胞間的復(fù)雜調(diào)控作用。同時(shí),研究表明CD27信號(hào)對(duì)于幼稚CD4+T細(xì)胞的作用,包括增強(qiáng)Th1特異性轉(zhuǎn)錄因子T-bet,促進(jìn)其分化為能分泌IFN-γ的Th1細(xì)胞。最新的臨床試驗(yàn)在黑色素瘤的T細(xì)胞過(guò)繼轉(zhuǎn)移中發(fā)現(xiàn),CD27和CD70在輸注CD8+腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞上的表達(dá)與抗腫瘤作用密切相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了CD70-CD27通路在抗癌免疫治療中的潛在重要性,也為深入理解免疫調(diào)節(jié)的分子機(jī)制提供了重要線(xiàn)索 [16-18]。

CD70相關(guān)的信號(hào)通路

圖3. CD70相關(guān)的信號(hào)通路 [14]


4. CD70和疾病相關(guān)的研究

CD70作為一種B細(xì)胞共刺激分子,其在B-T細(xì)胞接觸中,與CD27相互作用促進(jìn)B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞,從而使免疫球蛋白的生成增多,并且增加活化的自然殺傷細(xì)胞的毒性作用。許多證據(jù)表明CD70在不同類(lèi)型的腫瘤中表達(dá)(eg.淋巴瘤、實(shí)體腫瘤)、自身免疫性疾?。╡g.紅斑狼瘡)中起著重要作用。下面總結(jié)一下CD70與腫瘤以及自身免疫性疾病相關(guān)的研究。

4.1 CD70和腫瘤研究

4.1.1 CD70和血液腫瘤研究

在血液系統(tǒng)惡性腫瘤中,CD70通常在霍奇金淋巴瘤和源自B細(xì)胞或T細(xì)胞的淋巴瘤中表達(dá)。此外,CD70在其他源自B細(xì)胞的惡性腫瘤中也廣泛表達(dá),包括彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤、濾泡性淋巴瘤、B淋巴細(xì)胞白血病、多發(fā)性骨髓瘤以及Waldenstr?m巨球蛋白血癥。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),在兒童急性淋巴細(xì)胞白血?。ˋLL)患兒骨髓中,CD27和CD70的表達(dá)明顯上調(diào)。它們?cè)诩?xì)胞表面存在對(duì)白血病細(xì)胞的增殖產(chǎn)生顯著影響。體外實(shí)驗(yàn)中,使用抗人CD70抗體阻斷CD27-CD70相互作用后,白血病細(xì)胞的增殖顯著減少。盡管CD70在血液系統(tǒng)腫瘤細(xì)胞中的作用尚不完全清楚,但其在腫瘤細(xì)胞上的表達(dá)可能反映了正常細(xì)胞癌變的過(guò)程。因此,針對(duì)CD70/CD27信號(hào)通導(dǎo)治療AML可能是一種有前景的治療研究策略 [19-21]。

4.1.2 CD70和實(shí)體腫瘤研究

在實(shí)體腫瘤中,CD70普遍表達(dá),且在正常細(xì)胞上的限制性表達(dá),使其成為新型抗體治療實(shí)體腫瘤的有望靶點(diǎn)。SGN-75是一種抗體藥物偶聯(lián)劑(ADC),由抗CD70單克隆抗體和細(xì)胞毒性藥物奧利他?。ˋuristatin)組成,具有廣泛的臨床應(yīng)用前景。奧利他丁是一種高效的細(xì)胞毒藥物,通過(guò)與α-tublin結(jié)合,阻止微管蛋白的聚合??笴D70抗體ADC的細(xì)胞毒活性與其通過(guò)內(nèi)吞酶體途徑細(xì)胞內(nèi)化、破壞細(xì)胞微管網(wǎng)絡(luò)以及阻滯G2-M期細(xì)胞周期有關(guān)。因此,針對(duì)CD70的ADC能夠選擇性地識(shí)別、內(nèi)化腫瘤細(xì)胞,并在適當(dāng)?shù)膩喖?xì)胞單位釋放藥物,實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的有針對(duì)性殺傷 [22-24]。

4.2 CD70和自身免疫性疾病研究

4.2.1 CD70和紅斑狼瘡研究

CD70是B細(xì)胞共刺激分子,其在系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)患者中表達(dá)過(guò)度,與異常的B細(xì)胞分泌過(guò)程有關(guān)。抑制CD70的抗體可阻斷異常的B細(xì)胞分泌過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn),許多DNA甲基化抑制劑,如Dnmt抑制劑和ERK途徑抑制劑,都可增加外周血CD4+T細(xì)胞表面CD70的表達(dá)?;顒?dòng)性紅斑狼瘡患者的外周血CD4+T細(xì)胞,以ERK信號(hào)途徑受損、Dnmt表達(dá)下降及DNA低甲基化為特征,同樣可過(guò)表達(dá)CD70。在紅斑狼瘡患者外周血CD4+T細(xì)胞中,RFX1可通過(guò)招募組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SUV39H1調(diào)節(jié)CD70的表達(dá)。因此,CD70的抗體可能有望成為SLE治療的潛在策略 [25-27]

4.2.2 CD70和類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎

類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制包括免疫系統(tǒng)失調(diào),表現(xiàn)為CD4+T細(xì)胞和MHC-I型陽(yáng)性的抗原遞呈細(xì)胞浸潤(rùn)滑膜關(guān)節(jié)。B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞,產(chǎn)生免疫球蛋白,形成免疫復(fù)合物,激活補(bǔ)體引發(fā)炎癥。研究發(fā)現(xiàn),類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者CD4+T細(xì)胞表面表達(dá)CD70,并且CD70的過(guò)表達(dá)可能與CD4+T細(xì)胞表面CD70表達(dá)的異常調(diào)控有關(guān)。這種異常調(diào)控可能導(dǎo)致CD28表達(dá)的喪失,進(jìn)而引起T細(xì)胞活化后細(xì)胞表面CD70的持久表達(dá) [28-29]。

4.2.3 CD70與系統(tǒng)性硬皮病

系統(tǒng)性硬皮病是一種多系統(tǒng)自身免疫性疾病,以免疫紊亂、血管異常和器官結(jié)締組織纖維化為特征。系統(tǒng)性硬皮病的病因尚不完全清楚,但遺傳易感性、環(huán)境因素和免疫系統(tǒng)異常被認(rèn)為是共同作用的結(jié)果。系統(tǒng)性硬皮病相關(guān)的自身抗體包括抗著絲點(diǎn)、抗S170、抗拓?fù)洚悩?gòu)酶I和抗U1-RNP等,這些抗體在免疫系統(tǒng)紊亂的中產(chǎn)生。研究顯示,在系統(tǒng)性硬皮病患者中,CD4+T細(xì)胞表面CD70的過(guò)表達(dá)與其調(diào)控序列低甲基化有關(guān),暗示CD70可能參與了系統(tǒng)性硬皮病的發(fā)病機(jī)制 [30-31]

4.2.4 CD70和多發(fā)性硬化癥研究

發(fā)性硬化癥是涉及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的免疫相關(guān)炎癥疾病,主要影響神經(jīng)組織,特別是女性患者。雖然該病的發(fā)病機(jī)制尚未完全清楚,但與病毒感染、免疫異常有關(guān)。實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎被用作多發(fā)性硬化癥的動(dòng)物模型,研究指出CD70-CD27相互作用在T細(xì)胞和B細(xì)胞之間對(duì)抗體產(chǎn)生起著關(guān)鍵作用??笴D70抗體的使用也能通過(guò)控制TNF-a的產(chǎn)生來(lái)抑制實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎??傊珻D70在自身免疫性疾病中具有重要作用,成為依賴(lài)抗體治療的潛在靶點(diǎn) [32]。

4.2.5 CD70和神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫病研究

對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫病,CD70的作用有兩面性。一方面,通過(guò)阻斷CD27-CD70信號(hào)通路,可以抑制自身免疫性腦脊髓炎的發(fā)展。另一方面,當(dāng)CD70在特定B淋巴細(xì)胞上表達(dá)增加時(shí),可能會(huì)使小鼠更容易患上自發(fā)性和糖蛋白免疫誘導(dǎo)的自身免疫性腦脊髓炎??偟膩?lái)說(shuō),CD70的活化時(shí)機(jī)和背景似乎在神經(jīng)免疫疾病的發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用,有時(shí)可能促進(jìn)疾病,有時(shí)則可能對(duì)疾病產(chǎn)生抑制作用 [33]。

4.3 CD70和其它疾病研究

大規(guī)模基因測(cè)序研究發(fā)現(xiàn)CD70配體CD27基因與銀屑病的易感性有關(guān)。研究還通過(guò)免疫組化方法檢測(cè)到,在銀屑病皮損處的T淋巴細(xì)胞上,CD27的表達(dá)減少,且血漿中的SCD27水平也下降。盡管這些發(fā)現(xiàn)具有一定的指導(dǎo)意義,但CD27-CD70通路在銀屑病中的確切作用仍需進(jìn)一步研究 [35]。

此外,CD70還與炎癥性腸病相關(guān)。CD70在腸固有層的抗原提呈細(xì)胞(APCs)上組成性表達(dá),參與腸道免疫反應(yīng)和自穩(wěn)態(tài)維持 [36]。最近的研究發(fā)現(xiàn),CD70-T細(xì)胞引起更嚴(yán)重的炎癥性腸病和移植物抗宿主病,并產(chǎn)生更多炎癥因子。IFN-γ誘導(dǎo)T細(xì)胞表達(dá)CD70,通過(guò)調(diào)控抑制T細(xì)胞增殖,限制炎癥性T細(xì)胞的反應(yīng) [37]


5. CD70的臨床藥物研究前景

目前,有53種基于CD70的藥物正在研發(fā)中,涵蓋了多種類(lèi)型,包括單克隆抗體、CAR-T、ADC、CAR-NK、CAR-NKT、融合蛋白、樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗以及RNA疫苗。

單克隆抗體通過(guò)調(diào)節(jié)或抑制CD70對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移產(chǎn)生干預(yù)效果。ADC通過(guò)抗體與連接子和載荷的結(jié)合,將毒性物質(zhì)傳遞至CD70陽(yáng)性的腫瘤細(xì)胞,同時(shí)也瞄準(zhǔn)CD30、Tubulin等靶點(diǎn)。CAR-T則通過(guò)改造的T細(xì)胞識(shí)別和消滅CD70陽(yáng)性的腫瘤細(xì)胞,同時(shí)對(duì)BCMA、CD19等靶點(diǎn)具有作用。

CAR-NK利用改造的NK細(xì)胞對(duì)CD70陽(yáng)性的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行識(shí)別和攻擊,同時(shí)也對(duì)IL15、IL15R、TGFβ、CD19等靶點(diǎn)具有效果。融合蛋白通過(guò)蛋白質(zhì)的結(jié)合,調(diào)節(jié)或抑制CD27、PDL1、CD70、CD47SIRPα等靶點(diǎn)的信號(hào)傳導(dǎo)。樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗通過(guò)激活免疫系統(tǒng),作用于CD70、CD19、CD40L等靶點(diǎn)的腫瘤細(xì)胞。RNA疫苗通過(guò)轉(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞,表達(dá)CD70、CD40L和TLR4的融合蛋白,引導(dǎo)免疫應(yīng)答。

這些CD70相關(guān)藥物主要應(yīng)用于腫瘤治療,尤其是在血液腫瘤領(lǐng)域,如淋巴瘤、白血病和骨髓瘤。同時(shí),它們也展現(xiàn)了在實(shí)體瘤治療(如腎細(xì)胞癌、黑色素瘤、胰腺癌)和免疫系統(tǒng)疾病治療(如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、狼瘡)方面的潛在療效,涉及的機(jī)構(gòu)包括國(guó)際藥企(Janssen、CRISPR Therapeutics、Ambrx)和國(guó)內(nèi)創(chuàng)新型藥企(普方生物、瓴路藥業(yè)、宜明昂科),以及高校和醫(yī)院(浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、MD Anderson Cancer Center)。因此,CD70在腫瘤和免疫系統(tǒng)疾病治療中呈現(xiàn)廣泛前景,在這一領(lǐng)域的不斷深入研究和合作中,有望提供更為創(chuàng)新的研究方案。

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