傅阳心开发CTLA-4-SIRPα融合蛋白靶向删除肿瘤浸润Treg细胞
肿瘤浸润Treg抑制抗肿瘤效应T细胞免疫应答，和疾病进展正相关。删除Treg能够显著提高抗肿瘤免疫应答效果，然而系统性删除Treg可能引发激活自身免疫反应，带来显著副作用。因此，特异性删除肿瘤浸润Treg是更可取的策略。作为FDA批准的首个抗肿瘤免疫检查点阻断（checkpoint blockade）药物， CTLA-4抗体在小鼠肿瘤模型中能有效删除Treg而且Treg的删除对其抗肿瘤效果有决定性作用【1-4】，临床上CTLA-4抗体治疗经常引发严重的免疫相关副作用，这很可能与外周组织Treg的删除/阻断有关。为特异性删除肿瘤浸润Treg，傅阳心实验室在前期CD47免疫治疗研究基础上，设计了双特异性融合蛋白同时靶向肿瘤浸润Treg 细胞CTLA-4和CD47【5】 。这一设计利用肿瘤Treg 高表达CTLA-4特点，同时增强了针对Treg的 “eat me” 信号（CTLA-4抗体介导）和阻断Treg的“do not eat me ”信号（CD47介导），促使肿瘤浸润Treg被高效删除。
2021年8月4日，Science Translational Medicine 在线发表了傅阳心团队 Dual targeting of CTLA-4 and CD47 on Treg cells promotes immunity against solid tumors 的研究论文，阐明了anti-CTLA-4XSIRPα双特异性融合蛋白靶向肿瘤浸润Treg的抗肿瘤免疫治疗机制。
研究人员首先通过已有single cell数据和流式染色验证了CTLA-4在肿瘤浸润Treg显著高表达，而CD47表达谱则无显著差异【6, 7】。据此，在双特异性融合蛋白设计上使用相对高亲和力的CTLA-4抗体和相对低亲和力的CD47配体SIRPα配对形成异源二聚体，这样既降低了单臂结合各自靶标的能力，减少外周消耗和潜在副作用，又促进CTLA4抗体将SIRPα带进肿瘤浸润Treg，从而实现同时调节eat me和do not eat me信号。该假设在小鼠体内试验得到了证实，anti-CTLA-4XSIRPα融合蛋白有先在肿瘤内富集，并且有效删除了抑制性的Treg细胞，而对外周Treg并无显著影响。相比之下，相同剂量的CTLA-4抗体和SIRPα联合治疗则不能达到同等效果，因为全抗体更容易在外周消耗，使抗肿瘤效果打折扣（图）。
图 Anti-CTLA-4XSIRPα靶向删除肿瘤浸润Treg机制
进一步研究抗肿瘤免疫保护机制表明，anti-CTLA-4XSIRPα激活了肿瘤特异性T细胞免疫应答并产生免疫记忆。作者通过一系列体外和体内实验证明抗肿瘤效果依赖于宿主Fc受体介导的Treg吞噬。值得一提的是，该抗肿瘤免疫保护的实现依赖于Treg细胞表达CD47而不是肿瘤细胞表达CD47，之前的研究大多针对肿瘤表面CD47的阻断，需要高剂量给药并且在实体瘤效果有限。这一设计为CD47免疫治疗开发提供了新视角。最后，利用人源化小鼠证明了抗人融合蛋白具有相似的作用机制为临床转化提供了依据。
综上，anti-CTLA-4XSIRPα双特异性融合蛋白通过同时增强eat me和阻断do not eat me信号，精巧实现了肿瘤浸润Treg的选择性删除，增强治疗效果的同时降低潜在副作用，具有很强的临床转化潜力。
该研究为通讯作者德州西南医学中心为傅阳心教授。张安莉博士和任振华博士为论文共同第一作者。德州西南医学中心John Minna实验室提供了临床标本，傅阳心实验室其他研究人员参与了课题讨论和试剂分享等。
