【科学前沿】Science Immunology：狙击肿瘤，PD-1与GITR抗体联用竟有事半功倍之妙！

前言

近年来，靶向PD-1/PD-L1抗体的效果无疑戏剧性地引导我们对癌症治疗总体方法和对宿主-肿瘤生物学理解的改变。由于癌症治疗过程中，T细胞会发生功能性障碍，大多数癌症病人单独接受PD-1或者PD-L1抗体治疗后，并不能表现出持久的抗肿瘤反应。因此进行抗体联用策略和治疗无疑成为了靶向可替代的免疫调节途径，进而瞄准定位对单独使用PD-1或PD-L1抗体治疗无效的肿瘤。

2018年11月，也就是本月初，在Science Immunology期刊中刊登的一篇为Combination cancer immunotherapy targeting PD-1and GITR can rescue CD8⁺ T cell dysfunction and maintain memory phenotype文章中，表明联合使用抗PD-1抗体和抗GITR抗体促进淋巴细胞抗癌效果的机制。这种组合疗法能够显著提高CD8⁺T细胞的效应子功能。它通过提高一种名为CD226的共刺激通路活性，刺激一种能够迅速增殖的效应记忆T细胞前体的产生。这项研究揭示GITR抗体和PD-1抗体组合提高T淋巴细胞抗癌功能的分子机理，支持在临床试验中继续检验这种组合疗法的抗癌效果。下面小编带着大家简单回顾一下这篇文章~

抗PD-1抗体与抗GITR抗体的联合治疗

以协同方式抵抗肿瘤生长

以及瘤内CD8⁺ T细胞的功能障碍

首先研究者利用小鼠结肠癌模型评价抗PD-1抗体、抗GITR抗体以及抗PD-1抗体与抗GITR抗体联用这三种方式的治疗效果，发现抗PD-1抗体与GITR抗体联合治疗可显著提高荷瘤小鼠生存期（如图1A），此治疗主要依赖CD8⁺ T细胞对肿瘤进行作用（如图1B）。同时抗PD-1抗体与抗GITR抗体联合作用可提高瘤内效应T细胞/调节性T细胞的比率（如图1C-D），促进瘤内CD8⁺ T细胞的增殖（如图1E-G）。

图1. PD -1抗体与GITR抗体的联合用药可协同抑制小鼠肿瘤，降低T细胞功能障碍

在肿瘤免疫治疗过程中，应用单细胞测序是一种非常重要的研究方法。单细胞RNA测序能够独立地提供每个细胞的RNA表达谱，并鉴定异质细胞群中的稀有细胞。由于在抗体药免疫治疗过程中，肿瘤组织内会出现TILs（肿瘤浸润淋巴细胞），进而在癌组织及周边形成复杂的肿瘤微环境，这种微环境是肿瘤免疫治疗的关键。而仅对这些免疫细胞表型进行简单分析，很难获免疫治疗长效性的机制，因此只有开展单细胞水平的RNA研究才能获得详尽的肿瘤免疫图谱，为发现抗体药靶点治疗机制以及潜在新的肿瘤靶点提供数据支撑。

通过先进的单细胞TCR测序技术，分析发现经抗PD-1/GITR抗体联合免疫治疗后，克隆扩增的CD8⁺ T细胞群具有独特的基因表型特征

为了更好的进行后续实验探索，研究者们设计了一套实验进行单细胞TCR测序分析，首先荷瘤小鼠在第6天接受抗体药物治疗，在治疗后的第2天与第5天，取肿瘤细胞和脾脏，流式分选CD8⁺T细胞，通过Fluidigm公司C1系统进行单细胞TCR测序（图2A）。如图2B所示，通过对T细胞功能障碍和激活相关的452个基因进行分析，绘制热图分为6组，P值以0.05为界限，P值越小，对应基因表达谱差异性越显著，数据显示抗PD-1抗体与抗GITR抗体联合治疗主要在热图的第6组，同时说明不同抗体治疗作用CD8⁺ T细胞所表现出的基因图谱是不同的。

如图2C所示，进一步研究发现，抗PD-1抗体、抗GITR抗体以及抗PD-1抗体与抗GITR抗体联用这三种方式，均可以上调T细胞活化的标志物IL-12rb，与单个抗体药物治疗不同的是，抗PD-1抗体与抗GITR抗体联合治疗可选择性的抑制一系列促T细胞功能性障碍相关基因（Mt1，Mt2和Cd200等）的上调，并大幅度上调Cd226基因，一种抗肿瘤反应中重要的共刺激分子。图2C中红色、紫色、蓝色圆点分别代表PD-1抗体与GITR抗体联用、PD-1抗体、GTIR抗体治疗过程中，CD8⁺T细胞群特殊上调的表型基因。在这个过程中，CD8⁺ T 细胞群呈现出不同表型基因的上调，横纵坐标分别代表基因活性积分与功能障碍积分，横坐标越往右侧，与T细胞活化相关基因上调越明显。通过图2D整合分析进一步说明，PD-1抗体与GITR抗体联用和单一抗体治疗相比较，联合治疗对T细胞活化相关基因有明显的上调作用。