以PD-1抗體、CTLA-4抗體為代表的免疫檢查點抑制劑的出現(xiàn),使癌癥的治療模式發(fā)生了革命性變化。然而它們也有自身的局限性,50%以上的癌癥患者對它們沒有響應(yīng)或在治療后會產(chǎn)生獲得性耐藥,而且也缺乏對免疫檢查點抑制劑治療有反應(yīng)的生物標(biāo)志物。因此,科學(xué)家們正在努力尋找提高腫瘤免疫療法治療效果的方法,開發(fā)靶向共刺激受體分子ICOS(inducible co-stimulate)的免疫療法就是策略之一。目前,包括葛蘭素史克(GSK)、百時美施貴寶(BMS)、阿斯利康(AstraZeneca)等在內(nèi)的許多公司都在開發(fā)針對ICOS的激動劑或拮抗劑。全球范圍內(nèi)尚無針對ICOS靶點的藥物獲批上市,但是一些在研ICOS免疫療法已經(jīng)進入臨床階段。那么ICOS究竟在腫瘤免疫逃逸中扮演著什么角色?它因何成為了科學(xué)家開發(fā)新興免疫療法的靶標(biāo)之一呢?ICOS(又稱CD278)最早于1999年被科學(xué)家發(fā)現(xiàn),它是一種在激活的T細胞上表達的免疫檢查點,是共刺激受體的一種,與CTLA-4、PD-1等同為CD28家族成員。作為一種I型跨膜(TM)糖蛋白,ICOS由一個細胞外免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域、一個跨膜片段和約含35個氨基酸的胞質(zhì)尾區(qū)組成。ICOS主要在活化的T細胞上表達,它可誘導(dǎo)細胞增殖、存活和分化,并調(diào)節(jié)多種T細胞功能,包括CD8+效應(yīng)T細胞(Teff)的活化,與B細胞的相互作用以及調(diào)節(jié)性T細胞(Tregs)的浸潤等等。ICOS主要通過與其配體ICOS-L結(jié)合發(fā)揮作用。ICOS-L屬于共刺激分子B7家族成員。ICOS-L可在B細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞(DC)等抗原呈遞細胞上表達,也可在內(nèi)皮細胞(EC)等各種非造血細胞上表達。在特定的體液免疫反應(yīng)中,ICOS-L對于記憶T細胞和效應(yīng)T細胞很重要。
▲ICOS的組成(跨膜片段和胞質(zhì)尾區(qū))(圖片來源:參考資料[3])
研究表明,在腫瘤的發(fā)生中,ICOS/ICOS-L信號通路具有雙重作用。一方面,ICOS/ICOS-L的共刺激信號可促進腫瘤發(fā)生,例如ICOS-L被發(fā)現(xiàn)在多種類型癌癥中被激活,它的過表達與腫瘤進展和較差的總生存率相關(guān)。另一方面,ICOS信號傳導(dǎo)也具有抗腫瘤作用,在結(jié)腸癌的研究中發(fā)現(xiàn),ICOS/ICOS-L共刺激信號的激活與生存率的提高有關(guān)。ICOS信號通路具體執(zhí)行何種功能,主要取決于其所在的T淋巴細胞亞型和相關(guān)的病理機制。鑒于ICOS共刺激信號通路在腫瘤中的作用,它已成為開發(fā)癌癥免疫療法的新興靶點之一。與PD-1、CTLA-4、TIM-3、LAG-3等抑制性受體的抑制T細胞的抗癌反應(yīng)不同,共刺激受體的作用主要是增強T細胞的抗腫瘤活性。研究發(fā)現(xiàn),ICOS共刺激受體激動劑單獨使用或與共抑制劑聯(lián)用有望提高抗腫瘤免疫療法的應(yīng)答率,而且ICOS信號通路還有作為免疫療法生物標(biāo)志物的潛力。這有望解決目前免疫檢查點抑制劑在癌癥治療中面臨的患者應(yīng)答率低、缺乏生物標(biāo)志物等局限性和挑戰(zhàn)。目前,許多公司都在進行ICOS免疫療法的開發(fā),包括葛蘭素史克、百時美施貴寶、阿斯利康等在內(nèi)的大型醫(yī)藥公司均有布局。現(xiàn)階段正在研發(fā)的ICOS抗體主要包括激動劑和拮抗劑兩種。激動劑主要通過和ICOS結(jié)合增強免疫作用。拮抗劑主要是為了阻止調(diào)控ICOS陽性T細胞累積,抑制CD4+浸潤性T細胞分泌IL-10,以此消除Treg介導(dǎo)的免疫抑制,并可能增強針對腫瘤細胞的細胞毒性T淋巴細胞(CTL)介導(dǎo)的免疫應(yīng)答,主要用于血液癌癥。全球范圍內(nèi),尚無針對ICOS靶點的藥物獲批上市,不過許多在研藥物已進入臨床階段,以下節(jié)選部分在研療法與大家分享。GSK3359609是一款激動性ICOS受體單克隆抗體。它能夠在激活I(lǐng)COS受體的同時不導(dǎo)致細胞衰竭,從而可能幫助進一步激活T細胞的免疫反應(yīng),提高免疫檢查點抑制劑的療效。目前,GSK正在針對該藥物開展多項臨床試驗,包括單藥以及與不同的免疫檢查點抑制劑聯(lián)用,治療不同癌癥類型,其中包括與默沙東(MSD)旗下PD-1腫瘤免疫療法Keytruda(pembrolizumab,帕博利珠單抗)聯(lián)用,用于治療頭頸癌。根據(jù)GSK在2019年歐洲腫瘤醫(yī)學(xué)學(xué)會(ESMO)年會上公布的臨床數(shù)據(jù),GSK3359609聯(lián)合Keytruda在既往未接受過PD-1/L1免疫檢查點抑制劑治療的頭頸部鱗狀細胞癌患者中展現(xiàn)了較有潛力的抗腫瘤活性:在接受聯(lián)合治療的34例可評估患者中,總緩解率(ORR)為24%;所有應(yīng)答患者緩解持續(xù)時間≥6個月;中位無進展生存期(PFS)為5.6個月。在中國,GSK3359609已獲批兩項臨床研究:一項為聯(lián)合Keytruda治療頭頸部鱗癌,另一項為治療復(fù)發(fā)和/或難治性實體瘤類惡性腫瘤。BMS-986226是百時美施貴寶公司開發(fā)的一種可識別ICOS的激動性單克隆抗體,具有潛在的免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤活性。給藥后,BMS-986226可靶向并結(jié)合在某些T細胞上表達的ICOS,這可以刺激ICOS介導(dǎo)的信號傳導(dǎo),誘導(dǎo)ICOS陽性T細胞增殖,增強細胞毒性T淋巴細胞(CTL)的存活率,并增強CTL介導(dǎo)的針對腫瘤細胞的免疫反應(yīng)。Clinicaltrials網(wǎng)站顯示,百時美施貴寶正在開展一項1/2期臨床研究,旨在晚期實體瘤患者中評估BMS-986226單藥或與PD-1抗體nivolumab或CTLA-4抗體ipilimumab聯(lián)合使用安全性、耐受性、藥代動力學(xué)和有效性。MEDI-570是一種靶向ICOS的Fc區(qū)域優(yōu)化的人源化免疫球蛋白(Ig)G1單克隆抗體,具有潛在的免疫檢查點抑制和抗腫瘤活性。給藥后,MEDI-570可與在腫瘤浸潤性CD4陽性T細胞上表達的ICOS結(jié)合,以防止表達ICOS配體的ICOS陽性T細胞與漿細胞樣樹突狀細胞(pDCs)之間的相互作用。此外,阻斷ICOS激活還可防止pDC誘導(dǎo)的調(diào)節(jié)性ICOS陽性T細胞增殖和積累,并抑制CD4+浸潤性T細胞分泌IL-10。這不僅可以消除Treg介導(dǎo)的免疫抑制,還可以增強針對腫瘤細胞的細胞毒性T淋巴細胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。而Fc區(qū)域的優(yōu)化還可增強抗體依賴性細胞的細胞毒性(ADCC)。Clinicaltrials網(wǎng)站顯示,MEDI-570正在開展一項1期臨床試驗,該研究旨在評估MEDI-570治療復(fù)發(fā)或難治性濾泡變型外周T細胞淋巴瘤和血管免疫母細胞性T細胞淋巴瘤的安全性、藥代動力學(xué),并確定患者的最大耐受劑量。Jounce公司是2018年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主James P. Allison博士聯(lián)合創(chuàng)建的生物技術(shù)公司。該公司開發(fā)的vopratelimab是一種ICOS激動劑,通過與表達高水平ICOS的CD4+T細胞結(jié)合,能夠促進這些效應(yīng)T細胞的增生和細胞因子的表達,從而增強免疫療法的抗癌效果。目前,Jounce公司正在開發(fā)vopratelimab作為單藥療法和與其它療法聯(lián)合治療實體瘤。該公司已在去年啟動一項開放、多中心的的2期臨床試驗EMERGE,旨在評估vopratelimab聯(lián)合CTLA-4抗體ipilimumab治療非小細胞肺癌(NSCLC)和尿路上皮癌的療效。此外,Jounce公司還在探索vopratelimab作為可預(yù)測的生物標(biāo)志物的潛力。在ICONIC研究中,研究人員確定了一種生物標(biāo)志物——基線腫瘤樣本中的RNA標(biāo)記(RNA signature)。在接受vopratelimab單藥或與nivolumab聯(lián)合治療的患者中,該生物標(biāo)志物與ICOS hi CD4 T細胞的出現(xiàn)、總體緩解率(ORR)和總生存期(OS)呈現(xiàn)相關(guān)性。Jounce公司計劃在2020年啟動一項新的2期預(yù)測生物標(biāo)志物試驗SELECT,該研究將在RNA標(biāo)記選擇的患者中研究vopratelimab聯(lián)合該公司的PD-1抑制劑JTX-4014的治療效果。值得一提的是,ICONIC試驗研究還發(fā)現(xiàn),單獨或與抗PD-1抗體nivolumab聯(lián)合使用時,vopratelimab具有良好的安全和耐受性。在亞組分析中,與ICOS lo CD4 T細胞的患者相比,ICOS hi CD4 T細胞的患者表現(xiàn)出更高的應(yīng)答率、無進展生存期(PFS)和總體生存期。腫瘤浸潤淋巴細胞表達多種免疫檢查點和共刺激受體。XmAb23104是Xencor公司開發(fā)的一種可同時靶向PD-1(一種免疫檢查點受體)和ICOS(一種免疫共刺激受體)的雙特異性抗體,旨在促進腫瘤選擇特異性T細胞活化。在臨床前研究中,通過PD-1阻斷和ICOS共刺激的協(xié)同作用,XmAb23104可顯著增強體內(nèi)T細胞的增殖、活化和抗腫瘤活性。XmAb23104已于2019年5月進入1期臨床研究,以治療某些晚期實體瘤患者。上述產(chǎn)品之外,還有一些靶向ICOS的免疫檢查點療法正在開發(fā)之中,其中包括Kymab公司的KY1044。KY1044是一款I(lǐng)COS激動劑,被設(shè)計用來耗盡腫瘤微環(huán)境中的Treg細胞,可能使腫瘤對檢查點阻斷的反應(yīng)更靈敏。總體而言,靶向共刺激受體ICOS的免疫檢查點療法目前尚處在早期研發(fā)階段。雖然,開發(fā)這一創(chuàng)新免疫療法的過程并不順利,但是開發(fā)靶向T細胞共刺激受體的藥物仍然是目前癌癥免疫療法領(lǐng)域的重要研究方向之一。希望隨著研究的進展和ICOS作用機制的不斷闡明,針對ICOS靶點的研究可以取得快速的進展和突破,讓癌癥患者擁有更多的治療選擇。