前言

免疫檢查點(ICs)在調節(jié)免疫反應和介導自身免疫和炎癥中的T細胞功能障礙方面至關重要。然而,腫瘤細胞可以通過這些抑制途徑逃避免疫監(jiān)視。近年來,通過靶向CTLA-4和/或PD-1/PD-L1的免疫檢查點阻斷劑療法已用于臨床晚期腫瘤的治療,并取得了較高的客觀緩解率。但是只有20-30%的患者受益于免疫檢查點阻斷療法,其余患者表現(xiàn)出不同程度的原發(fā)性或適應性耐藥。因此,人們逐漸將注意力轉向了其他有效的免疫檢查點途徑。

LAG3(CD223)是一種主要在T淋巴細胞表面表達的抑制性受體。LAG3與其配體的結合向激活的T細胞傳遞抑制信號,防止免疫介導的組織損傷。LAG3的配體包括主要組織相容性復合體II(MHC II)、半乳糖凝集素-3、肝竇內皮細胞凝集素(LSECtin)和FGL1。

FGL1,也稱為肝纖維蛋白原相關基因-1(LFIRE-1),是肝臟分泌的一種增殖和代謝相關因子。它作為一種新的LAG3配體出現(xiàn),能與LAG3結合形成獨立于PD-1/PD-L1的新免疫檢查點通路,導致T細胞耗竭和隨后的功能障礙,以及腫瘤細胞逃避免疫監(jiān)視。除了在肝臟和胰腺中相對較高的表達外, FGL1在腫瘤組織(包括肺、前列腺、黑色素瘤、結直腸、乳腺和腦腫瘤)中表達上調。因此,FGL1在臨床實踐中,特別是在非小細胞肺癌(NSCLC)的靶向治療中,有可能成為另一個新的免疫檢查點靶點。

FGL1的結構和功能

FGL1是一種約68KD大小的蛋白質,由二硫鍵連接的同型二聚體組成。其羧基末端包含β和γ亞單位,與纖維蛋白原高度同源。在正常生理條件下,FGL1主要由肝臟中的肝細胞分泌(其中一些可能也存在于胰腺中)。現(xiàn)在很清楚,FGL1是肝細胞再生的產物,參與肝細胞有絲分裂和肝能量利用(包括脂質代謝和血糖調節(jié))。除了上述功能外,FGL1還可以作為急性反應物在血漿中檢測到,這意味著肝臟分泌的FGL1不僅作用于肝細胞(自分泌),而且作用于其他組織,如肌肉和棕色脂肪組織。在代謝因素(高血糖、高血脂、激素等)的刺激下,肝臟分泌FGL1并通過血液循環(huán)作用于棕色脂肪組織,調節(jié)代謝并維持體溫。此外,FGL1還作用于肌肉組織,影響成肌細胞對胰島素的敏感性。              

鑒于FGL1是肝臟的一種生理分泌因子,其表達可被視為抵抗外源性損傷或刺激的自我保護機制。在IL-6和TGF-β等外源性因子誘導下,正常肝細胞通過STAT3和HNF-1α調節(jié)FGL1轉錄。這種高水平的FGL1可作用于C2C12細胞(成肌細胞),并通過磷酸化JNK途徑產生胰島素抵抗。此外,在2型糖尿病患者中,FGL1通過肝細胞依賴性細胞外調節(jié)蛋白激酶(ERK)1/2途徑誘導HepG2細胞的胰島素抵抗。此外,在脂肪細胞中,細胞外FGL1通過典型的ERK1/2-C/EBPβ- PPARγ途徑誘導脂肪生成。

除了保護肝細胞(促進再生和凋亡)和調節(jié)代謝外,FGL1表達還可以作為一些疾病(自身免疫、傳染病、急性炎癥等)的生物標志物。

FGL1在癌癥發(fā)展中的作用

對腫瘤數(shù)據的分析表明,FGL1在肺癌、前列腺癌、黑色素瘤、結直腸癌、乳腺癌和腦瘤中表達上調,但在胰腺癌、肝癌和頭頸癌中表達下調。

腫瘤進展的過程伴隨著血管生成、侵襲和遷移的變化,腫瘤上皮-間質轉化(EMT)與腫瘤細胞的侵襲和遷移行為密切相關。已有的臨床前研究已經證實了FGL1與肺癌和胃癌中腫瘤EMT過程之間的相關性。            

除了介導EMT過程外,FGL1還參與腫瘤增殖、凋亡以及輻射和藥物的敏感性。在非小細胞肺癌靶向耐藥性研究中評估了PC9/GR細胞的克隆增殖能力,數(shù)據顯示FGL1沉默后PC9/GR細胞的增殖顯著降低。此外,FGL1基因敲除可顯著抑制SGC-7901細胞的增殖。FGL1主要通過抑制AKT-mTOR通路來參與調節(jié)細胞增殖。另一方面,在FGL1介導的吉非替尼耐藥機制中,發(fā)現(xiàn)FGL1通過PARP1/caspase-3途徑調節(jié)凋亡,這也證實了FGL1與腫瘤細胞對靶向EGFR酪氨酸激酶抑制劑(TKIs)的敏感性有關。

FGL1與腫瘤免疫逃逸

2019年,FGL1首次被確定為抑制性免疫檢查點受體LAG3的一種新的高親和力配體。大量基礎研究表明,LAG3和FGL1之間存在高親和力相互作用。在基因組尺度受體陣列(GSRA)系統(tǒng)中,FGL1是LAG3-Ig的主要結合蛋白,它們之間的相互作用穩(wěn)定、特異且跨物種保守。進一步的結構域缺失研究表明,FGL1中的纖維蛋白原樣結構域(FD)和LAG3中的D1-D2結構域參與FGL1和LAG3之間的MHC II非依賴性相互作用。體內實驗表明,通過阻斷FGL1/LAG3的相互作用,可通過刺激TME中的腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL)激活和擴增來促進抗腫瘤免疫。            

盡管FGL1/LAG3調節(jié)T細胞功能的具體機制尚不清楚,但FGL1阻斷劑與抗PD-1療法的協(xié)同抑制作用已在動物模型中得到證實。此外,FGL1還是預測PD-1/PD-L1阻斷治療結果的潛在生物標志物,據報道,血液中高FGL1水平與NSCLC和黑色素瘤患者抗PD-1/PD-L1治療的不良預后顯著相關。

研究發(fā)現(xiàn),FGL1/LAG3通路可獨立于PD-1/PD-L1通路發(fā)揮免疫抑制作用。與阻斷PD-1途徑相比,阻斷LAG-3在T細胞活化、增殖和IFN-γ分泌方面更為重要。在耐受條件下,通過PD-1/PD-L1和FGL1/LAG-3途徑的信號轉導對CD8+T細胞亞群具有不同的功能后果,這種后果的最直接表現(xiàn)是產生三個LAG3和PD-1的表達和定位不一致的CD8+T細胞亞群。進一步的細胞溶解功能分析表明,與PD-1高表達的T細胞亞群相比,LAG3高表達的T細胞亞群產生更高水平的細胞因子,尤其是IFN-γ、TNF-α和CD107,而與共刺激分子ICOS和4-1BB的表達無關。上述細胞因子產生模式的差異表明這兩種途徑的獨立性。此外,在動物實驗中,發(fā)現(xiàn)使用抗FGL1/LAG-3作為單一療法或與抗PD-1/PD-L1療法聯(lián)合治療均具有腫瘤抑制作用。

因此,由于FGL1和LAG3之間的高親和力,FGL1/LAG3和PD-1/PD-L1可以獨立調節(jié)T細胞,阻斷這兩個檢查點可以產生協(xié)同抗腫瘤作用。

抗FGL在腫瘤治療中的應用前景

FGL1/LAG3通路在癌癥發(fā)展過程中的免疫逃避中起著重要作用,抗FGL1可能有助于克服癌癥免疫治療耐藥性,成為一個有希望的新檢查點靶點。

FGL1由腫瘤細胞高表達,較高的血漿FGL1水平與癌癥患者對ICIs的耐藥性和不良預后相關。臨床前動物實驗證明,阻斷FGL1的單克隆抗體以類似于抗LAG-3的方式刺激T細胞免疫。作為新發(fā)現(xiàn)的LAG3高親和力配體,FGL1有可能以不同于MHC II的作用方式與LAG3結合重新啟動“免疫剎車”。此外,血漿中FGL1分泌水平是一個潛在的生物標志物,可用于識別不會從ICI治療中獲益的患者。最后,FGL1有可能通過調節(jié)代謝程序中的PPARγ合成來誘導免疫抑制。

目前對FGL1通過TME免疫抑制誘導免疫治療抵抗的機制的認識相對有限,仍需進行更深入的研究。但已有研究發(fā)現(xiàn),FGL1與MDSC和Treg群體呈正相關,與CD8+T細胞呈負相關。此外,FGL1通過獲得EMT表型與腫瘤細胞侵襲和轉移密切相關。

盡管對FGL1的研究仍處于早期階段,但FGL1作為一種新的免疫檢查點分子,在臨床應用中具有著廣闊的前景,特別是在NSCLC免疫治療中,這歸因于其在NSCLC細胞中的過表達以及與免疫調節(jié)、腫瘤新生血管形成、EMT進展、耐藥性和轉移的密切關系。FGL1和LAG3在免疫學上的高親和力相互作用的新發(fā)現(xiàn)標志著免疫檢查點阻斷療法研究的重大突破。在靶向CTLA-4和PD-1/PD-L1后,該策略作為第三代免疫檢查點阻斷劑具有巨大潛力。

目前,評估抗LAG-3和抗PD-1抗體協(xié)同效應的多個臨床試驗已取得顯著療效。而作為LAG-3的另一個配體,抗FGL1的阻斷性抗體已經在臨床前研究證明了單藥療效和與PD-1/PD-L1抗體的協(xié)同作用。此外,FGL1在IRAE方面可能比抗LAG-3具有更多優(yōu)勢。

小結

作為肝臟分泌的急性炎癥因子,FGL1在各種實體瘤中上調,與腫瘤的EMT、增殖、凋亡和耐藥性以及不良預后有關。最重要的是,FGL1和抑制性受體LAG-3之間形成了一條不同于PD-1/PD-L1的免疫抑制途徑,通過靶向FGL1治療或與PD-1/PD-L1抗體聯(lián)合可以增強抗腫瘤效果。因此,FGL1作為一個新的免疫檢查點靶點顯示出顯著優(yōu)勢,靶向FGL1是臨床試驗中另一種有前途的免疫檢查點阻斷策略。針對FGL1的新治療策略應在癌癥治療中進一步探索。

參考文獻:

1．Fibrinogen-like protein 1 (FGL1): the nextimmune checkpoint target． J Hematol Oncol． 2021; 14: 147．