Nature子刊：千里姻緣“雙抗”牽，DC細胞讓T細胞“嗨翻天”

　　雙特異性T細胞銜接器（BiTE）是一種能同時結合腫瘤相關抗原（TAA）和T細胞上CD3的雙特異性抗體，起初這樣設計是希望將T細胞定向到癌細胞，從而使T細胞能有效地殺傷癌細胞(1)。

　　然而理想很豐滿，現實很骨感。腫瘤微環境中T細胞的數量非常有限，而且癌細胞還可以啟動多種機制來逃避T細胞的殺傷。

　　此外，許多TAA在正常組織中也表達，因而在實際應用的過程中會導致“on-target off-tumor”的發生，并產生細胞因子風暴和組織損傷等毒性反應。因此，BiTE在實體瘤中的應用受到了極大的限制(2)。

　　既然針對TAA會有這么多的限制，我們是否可以從新的思路和機制出發，來設計出更優的BiTE呢？

　　來自德克薩斯大學西南醫學中心的傅陽心教授團隊在《自然·生物醫學工程》期刊發表重要研究成果(3)。

　　他們發現靶向樹突狀細胞PD-L1和T細胞CD3的雙特異性抗體，可以促進樹突狀細胞對腫瘤特異性T細胞的激活，從而使T細胞更有力地殺傷癌細胞。這一發現突破傳統的BiTE設計思路，為新一代雙特異性抗體的開發提供了方向。

　　免疫檢查點PD-L1在腫瘤組織中的多種免疫細胞和癌細胞上廣泛表達，來抑制細胞毒T細胞的功能。研究人員想到，針對PD-L1來設計BiTE，可以起到一石二鳥的作用：既可以實現腫瘤組織靶向，還可以通過阻斷PD-L1/PD-1之間的相互作用，來增強T細胞的功能。

　　基于這一思路，研究人員設計了同時靶向PD-L1和CD3的雙特異性抗體（PD-L1×CD3）。同時，研究人員還構建了靶向腫瘤相關抗原EGFR和CD3的雙特異性抗體（Erb×CD3），并建立了幾種EGFR過表達的腫瘤模型，這樣可以對這兩種雙特異性抗體進行比較。

　　研究人員發現，和Erb×CD3雙抗相比，PD-L1×CD3表現出更強的抗腫瘤效果，且不會產生嚴重的毒性反應。那么，PD-L1×CD3發揮作用的機制是怎樣的呢？

　　研究人員發現PD-L1×CD3在Rag1敲除的荷瘤小鼠（T、B細胞缺陷）中不起作用。此外，在用抗體清除免疫正常小鼠體內的CD8+ T細胞后，治療作用也消失了，這說明PD-L1×CD3的治療作用依賴于CD8+ T細胞介導的抗腫瘤免疫反應。

　　PD-L1在多種細胞上廣泛表達，包括腫瘤細胞和各種免疫細胞，那到底是哪種細胞上表達的PD-L1的作用最關鍵呢？

　　研究人員首先測試了PD-L1×CD3雙抗對PD-L1敲除腫瘤的治療效果。令人驚訝的是，在敲除了腫瘤細胞中的PD-L1后，PD-L1×CD3雙抗在小鼠中仍然能產生有效的抗腫瘤反應。

　　然而，在敲除小鼠的PD-L1后，PD-L1×CD3雙抗治療作用完全被消除，這表明宿主細胞上（而不是在腫瘤細胞上）的PD-L1，在PD-L1×CD3雙抗的抗腫瘤作用中發揮著關鍵作用。

　　研究人員又進一步通過各種條件性敲除小鼠來鎖定這一細胞。結果發現，在特異性敲除樹突狀細胞（DC）中的PD-L1后，PD-L1×CD3雙抗的作用就消失了。更加細致的分析發現，樹突狀細胞中的CD103+ cDC1亞群發揮了最為重要的作用。

　　這一發現著實讓人有些意外，如果是直接靶向腫瘤細胞，那比較好理解——腫瘤細胞可以直接被T細胞干掉。那為何實際上是樹突狀細胞在這一過程中發揮了更為重要的作用呢？

　　研究人員首先分析了PD-L1×CD3雙抗對腫瘤微環境的影響。他們發現，在雙抗治療后，CD8+ T細胞被更好地激活，且增殖能力增強。更重要的是，PD-L1×CD3雙抗治療后，腫瘤中抗原特異性CD8+ T細胞的百分比也增加了。

　　此外，腫瘤微環境的中的免疫抑制型細胞的比例顯著降低。說明PD-L1×CD3雙抗可以重塑腫瘤微環境，從而增強特異性抗腫瘤免疫反應。

　　那背后的機制究竟是什么呢？

　　我們都知道，T細胞的增殖與活化需要樹突狀細胞等抗原遞呈細胞上的B7-1/2（CD80/CD86）與T細胞表面的共刺激受體CD28結合。而且此前的研究也表明，抗PD-1治療的療效依賴于CD28，提示共刺激信號在生成和維持T細胞免疫反應中有重要作用(4， 5)。因此，作者猜測PD-L1×CD3雙抗的治療效果可能依賴于T細胞的共刺激信號。

　　為了驗證這一假設，研究人員在使用PD-L1×CD3治療的同時，給予抗CD80/86抗體來阻斷B7-CD28共刺激信號。結果發現，阻斷共刺激信號完全消除了PD-L1×CD3的治療效果，提示PD-L1×CD3治療通過增強CD28共刺激信號來促進T細胞的活化，從而產生有效的抗腫瘤免疫反應。

　　經過這一系列抽絲剝繭般的分析，PD-L1×CD3抗腫瘤的作用機制終于清晰了：在腫瘤微環境中，PD-L1×CD3雙抗主要通過連接樹突狀細胞和T細胞來發揮作用，這不僅可以通過CD3給予T細胞活化的第一信號，還可以阻斷PD-1/PD-L1介導的抑制作用。同時，樹突狀細胞上的CD80/CD86會與T細胞上的CD28結合，為T細胞激活提供第二信號。因此，腫瘤組織中的T細胞將被重新激活，從而產生有效的抗腫瘤免疫反應。