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CD161,踟蹰在成药的十字路口(下)
2021-04-20 访问次数:3169
       上期推送,我们给大家介绍了CD161和LLT1,并且讲述了CD161在NK细胞上的调控模式以及肿瘤微环境的巨大挑战。本期,我们会接着带来CD161成药性的挑战以及CD161在T细胞尤其是CD8+的T细胞的病理机制。

一、成药性的挑战
       考虑到以上困难,如果有CD161的研发管线,就非常值得借鉴,然而(图9):
 
图9 没有公开信息表明,以CD161和LLT1为靶点的抗体,含有国际非专用名,并进入临床研究了。

图10 没有查到CD161抗体相关专利。但是其作为肿瘤治疗靶点,已有若干申请,本图举例说明。
       目前,CD161更多的是作为免疫细胞亚群的标记信号,以表征细胞亚群在不同疾病治疗中的变化。
       CD161/LLT1可能存在成药的困难。分析原因,可能有:
       1. 阻断结果的矛盾:阻断对于NK细胞,可以释放其免疫活性。然而对于T细胞,结果则相反,通过LLT1的阻断实验发现,在CD4+ CD8+的T细胞中,激活后的T细胞高表达CD161。不过,CD161也可能作为负反馈信号,却缺少LLT1的结合,从而不能实现抑制。这需要调研相关病理情况。
       2. CD161和LLT1的结合能力较弱:KD约48μM,二元复合体的稳定性不强,阻断活性不易判断。参考NKG2A/CD94与HLA组成三元复合体,该三元复合体的结构可能更稳定,以进行拮抗活性抗体的筛选,是值得参考的。
       3. 结合表位:LLT1在体内受CLEC2D其他变体的干扰,表位难以选定。但是根据文献报道,目前已存在的LLT1抗体,可以实现阻断LLT1与CD161结合。
       而CD161的结合表位,与N糖修饰关联可能性较大。如果存在靶向的抗体,N糖修饰的个体差异,可能导致抗体脱靶。另外,RSCB-PDB数据库中已有两者的结构数据,有助于我们预测复合体结合情况,比如https://www.rcsb.org/structure/5MGT(图11A),https://www.rcsb.org/structure/5MGR(图11B)。可以看到N糖修饰在蛋白表位的位置。
A. LLT1胞外域

B. CD161胞外域

图11 LLT1和CD161胞外域的晶体结构。使用该数据,我们可以模拟两个分子的结合。

二、T细胞:向左,自身免疫;向右,肿瘤
       CD161在T细胞,尤其是CD8+的T细胞的病理机制,也具有巨大的潜力。
       有研究发现,北欧的多发性硬化症(MS),与CD161在CD8+CD3+ T细胞中的异常过表达有关,血液中的CD161显著高于健康人群(图10)。CD161highCD8+CD3+ T细胞,伴随高表达的IL-17,IL-12介导增殖,释放IFN-γ。这些IFN-γ可能导致了MS患者大脑中的免疫损伤,以及异常的B细胞囊泡。
       之前提到,CD161的表达与IL-17的分泌有很强的相关性。IL-17作为信息沟通的桥梁,在T细胞调节的获得性免疫,以及针对细胞外的细菌、真菌的急性炎症响应,起到重要的作用。IL-17是CD3γδ+的T细胞,或者Th17,或者NKT,产生的效应细胞因子,可激活中性粒细胞,并将其招募到感染和炎症的部位。IL-17也是调节B细胞效应的细胞因子,在抗病毒方面有积极作用。
       通常,我们认为MS与类风湿性关节炎(RA)类似,是一种自身免疫疾病。然而,CD161在其中的表现不同。MS患者中,CD161在CD8+的细胞毒性体细胞中,显著高表达,而RA患者中,CD161在CD8+的细胞毒性体细胞中,显著低表达(图11)。
       类似的,在克郎氏症中,也是CD4+的T细胞中,异常高表达CD39和CD161。

图12 CD161在MS患者中的异常高表达,可被IFN-β治疗到低于正常水平。

图13 MS和RA中,CD8+或CD4+的T细胞上,CD161的阳性率近似(A、C)。然而,在CD8+的T细胞,通常认为是细胞毒性T细胞上,MS中CD161的表达显著更高(B),CD4+的T细胞差异不大(D)。
       对肝癌组织及患者的血液样本的研究,发现对CD8+PD1+的T细胞(具有细胞毒性),CD161+和CD161-的呈现了分布上的显著差异,而这种差异可能与不同的演化线路有关。CD161+的T细胞,在肿瘤组织的比例低于正常组织,但是CD161-的T细胞降低的比例更高。CD161+的T细胞,具有更强的细胞毒性、增殖能力、肿瘤组织浸润性(图14)。
       这也预示着,激活CD161信号通路,而不是阻断,可能更有利于抗肿瘤的治疗。LLT1对CD161亲和力不足,需要亲和力更高的多肽、抗体。而激活型多肽、抗体的获得,往往难于阻断性抗体。

图14 CD161+的T细胞,不同于CD161-的T细胞,不依赖于LAG3-MHCII,具有更强的细胞毒性,增殖能力,以及浸润肿瘤组织的能力。

图15 CD8+CD161+在感染(A)、肿瘤治疗(B)、自身免疫(C)相关的机制。

三、结尾
       CD161作为NK细胞的靶点,阻断其与LLT1的结合,可以提高NK的细胞毒性。同时,CD161对细胞毒性T细胞的活性、记忆分化有正面作用,阻断CD161反而减弱了免疫活性,不过,这种阻断,在治疗自身免疫疾病时,可以起到非常好的效果。因此,选择CD161/LLT1阻断型抗体的适应症,需要考虑其免疫系统的细胞亚群的活性,是否适用于阻断机制。
       然而,根据clinictrial的搜索结果,CD161更多的是作为临床实验中,细胞亚群表征的标志物,与CD25、CD69、CD56的应用比较接近。

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22. https://www.rcsb.org/structure/5MGT
23. https://www.rcsb.org/structure/5MGR


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