陳碧琪，陳寶安，程堅(jiān)

(1.東南大學(xué) 醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 210009； 2.東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院 血液科，江蘇 南京 210009)

腫瘤是嚴(yán)重威脅人類生命健康的一類疾病，腫瘤免疫治療領(lǐng)域在近幾年備受關(guān)注，免疫檢查點(diǎn)抑制劑亦成為腫瘤研究的熱點(diǎn)。免疫檢查點(diǎn)是一類免疫抑制性分子，它的高表達(dá)可以引起T細(xì)胞的耗竭，從而降低腫瘤細(xì)胞的免疫監(jiān)視和殺傷作用，進(jìn)一步導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸。T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白分子3(T cell immunoglobulin domainand mucin domain protein- 3, TIM3)作為近年來(lái)研究較熱門的檢查點(diǎn)分子，在血液系統(tǒng)腫瘤中作用的研究，包括與血液系統(tǒng)腫瘤發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后之間關(guān)系的研究也逐漸增多。

1 TIM3的分子生物學(xué)特征

TIM3也稱甲型肝炎病毒細(xì)胞受體2(human hepatitis a virus cellular recptor 2, HAVCR2)，屬于TIM基因家族的成員。在人體內(nèi)，TIM家族包括TIM1、TIM3及TIM4，位于5號(hào)染色體上；在小鼠體內(nèi)，TIM家族包括TIM1～TIM8共8種，位于染色體11B1.1.7上[1]。TIM3由信號(hào)肽、胞外的IgV結(jié)構(gòu)域、黏蛋白結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)以及含有磷酸化位點(diǎn)的胞漿內(nèi)尾區(qū)構(gòu)成[2]。TIM3有半乳糖凝集素- 9(galectin- 9，Gal- 9)、癌胚抗原細(xì)胞黏附分子1(carcino- embryonic antigen related cellular adhesion molecule 1，CEACAM1)、高遷移率族蛋白B1(high mobility group B1，HMGB1)和磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine，PtdSer)4個(gè)配體[1]。

1.1 TIM3/Gal- 9信號(hào)通路

Gal- 9可以特異性地識(shí)別TIM3的IgV結(jié)構(gòu)域，引起TIM3胞漿內(nèi)尾區(qū)在酪氨酸256(Tyr256)和263(Tyr263)的磷酸化[3]，并從尾區(qū)釋放出人白細(xì)胞抗原B相關(guān)轉(zhuǎn)錄物(Bat3)和無(wú)活性Lac(在酪氨酸505位點(diǎn)磷酸化，Tyr505位點(diǎn))，形成負(fù)性調(diào)節(jié)信號(hào)，從而抑制輔助性T細(xì)胞1(Th1細(xì)胞)的增殖，進(jìn)而引起細(xì)胞的死亡。Kikushige等[4]在2015年證實(shí)，在髓系白血病干細(xì)胞中，通過(guò)自分泌TIM3/Gal- 9信號(hào)通路激活典型的wnt信號(hào)通路，他們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)TIM3是白血病干細(xì)胞(LSCs)的特異性表面標(biāo)記物，并且在急性髓系白血病(AML)患者的血清中檢測(cè)到高表達(dá)的Gal- 9，因此他們認(rèn)為TIM3/Gal- 9通路是LSCs的重要刺激環(huán)路。

1.2 TIM3/CEACAM1信號(hào)通路

CEACAM1是最近發(fā)現(xiàn)的TIM3的配體，研究發(fā)現(xiàn)CEACAM1可以與TIM3的CC′片段及FG片段結(jié)合，兩者的結(jié)合可以引發(fā)TIM3釋放Bat3，從而引起TIM3介導(dǎo)的TCR信號(hào)的抑制。CEACAM1不僅在T細(xì)胞上表達(dá)，也在單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞(DC細(xì)胞)上表達(dá)，TIM3- CEACAM1信號(hào)通路可能引起T細(xì)胞的抑制和髓樣細(xì)胞中的順式及反式的免疫應(yīng)答。順式作用促進(jìn)成熟TIM3在細(xì)胞表面的穩(wěn)定性，順式和反式作用均可介導(dǎo)TIM3的抑制功能[5]。Zhang等[6]的研究證實(shí)，在結(jié)直腸癌患者體內(nèi)，TIM3和CEACAM1的共表達(dá)可以介導(dǎo)T細(xì)胞衰竭，因此TIM3/CEACAM1信號(hào)通路可能成為癌癥免疫治療的重要靶點(diǎn)。

1.3 TIM3/PtdSer信號(hào)通路

PtdSer是一種陰離子磷脂，存在于所有哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，它是目前已知的唯一一個(gè)可以與TIM受體家族結(jié)合的非蛋白。有研究證實(shí)PtdSer與TIM3結(jié)合后可以誘導(dǎo)吞噬細(xì)胞的胞外增殖[7]。因?yàn)镻tdSer參與免疫細(xì)胞的耐受，所以有學(xué)者提出PtdSer與TIM3相互作用促進(jìn)免疫細(xì)胞的衰竭。由于PtdSer位于凋亡小體的表面，在誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡后，其可能會(huì)刺激自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)引起它的衰竭；另外TIM3+抗原呈遞細(xì)胞(APC)吞噬凋亡小體，而T細(xì)胞上表達(dá)的TIM3所形成的復(fù)合物是沒(méi)有吞噬作用的，但此復(fù)合物可以提供免疫刺激信號(hào)[8]。

1.4 TIM3/HMGB1信號(hào)通路

HMGB1是存在于真核細(xì)胞核內(nèi)的非組蛋白染色體結(jié)合蛋白，是一個(gè)含有215個(gè)氨基酸殘基的單鏈多肽，它可以與核酸形成復(fù)合物，與腫瘤浸潤(rùn)的DC細(xì)胞所表達(dá)的各種模式識(shí)別受體相結(jié)合，從而在腫瘤患者體內(nèi)產(chǎn)生保護(hù)性的免疫應(yīng)答[3]。腫瘤浸潤(rùn)DC細(xì)胞表達(dá)的TIM3可以與HMGB1相結(jié)合，通過(guò)阻斷Toll樣受體3(TLR3)、TLR7、TLR9及細(xì)胞質(zhì)中DNA、RNA相關(guān)的免疫反應(yīng)，抑制HMGB1與核酸形成復(fù)合物，從而核酸無(wú)法被TLR所識(shí)別，相關(guān)的信號(hào)通路被阻斷，進(jìn)而阻斷轉(zhuǎn)錄因子干擾素(IFN)、調(diào)節(jié)因子3(IRF3)等的激活，引起免疫抑制及免疫逃逸。TIM3/HMGB1信號(hào)通路在核酸介導(dǎo)的固有免疫中起著重要作用[9- 10]。

2 TIM3與髓系腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展

2.1 TIM3與骨髓增生異常綜合征(MDS)

MDS是一組源于骨髓造血干細(xì)胞/祖細(xì)胞的惡性克隆增殖性疾病。惡性克隆增多，免疫缺陷可能是MDS的發(fā)病機(jī)制之一。細(xì)胞毒性T淋巴(CTL)細(xì)胞是清除惡性克隆的主要效應(yīng)細(xì)胞之一。在惡性腫瘤和慢性病毒感染的環(huán)境中，因?yàn)門IM3、PD- 1、CTLA- 4、LAG3及骨髓來(lái)源的抑制性細(xì)胞(marrow derived suppressor cells，MDSCs)等的存在，CD8+T細(xì)胞常表現(xiàn)出凋亡增加和細(xì)胞因子產(chǎn)生減少的細(xì)胞功能衰竭狀態(tài)[11- 12]。Tao等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，TIM3的配體Gal- 9在MDSCs中過(guò)表達(dá)，在MDS患者骨髓及血清中表達(dá)升高。MDS患者或正常對(duì)照組的CD8+T細(xì)胞與MDS患者的MDSCs共培養(yǎng)后，產(chǎn)生較少的穿孔素(Per)和顆粒酶B(GB)，且早期凋亡增加。同時(shí)，使用TIM3/Gal- 9通路抑制劑可以恢復(fù)CD8+T細(xì)胞產(chǎn)生的部分細(xì)胞因子。此外，CD8+T細(xì)胞與過(guò)量的外源性Gal- 9共培養(yǎng)后產(chǎn)生較少的Per和GB，而TIM3/Gal- 9通路抑制劑同樣可以恢復(fù)CD8+T細(xì)胞的功能。過(guò)量外源性Gal- 9與MDS CD8+T細(xì)胞共培養(yǎng)后，Notch1、EOMES(與Per及GB分泌相關(guān))、p- mTOR和p- AKT(與細(xì)胞增殖相關(guān))表達(dá)降低。這些結(jié)果提示，MDSCs可能是Gal- 9的供體，TIM3/Gal- 9通路可能參與MDS中CD8+T細(xì)胞的衰竭，負(fù)性調(diào)控T細(xì)胞免疫，導(dǎo)致MDS惡性克隆免疫逃逸及過(guò)度增殖。

2.2 TIM3與AML

AML是起源于骨髓的非淋巴系造血祖細(xì)胞的惡性腫瘤，其病因及發(fā)病機(jī)制尚不明確。AML微環(huán)境具有免疫抑制和抗凋亡作用，促進(jìn)惡性腫瘤的生存。徐良靜等[14]研究發(fā)現(xiàn)，AML患者的白血病細(xì)胞上表達(dá)TIM3，且TIM3 mRNA高表達(dá)于非M3型的急性白血病患者體內(nèi)。TIM3作為炎癥受體和生長(zhǎng)因子，通過(guò)激活磷脂酰肌醇- 3(Phosphatidylinositol- 3，PI- 3)/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)途徑和缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia- inducing factor，HIF- 1)途徑，上調(diào)AML患者體內(nèi)的糖酵解途徑和引起血管生成反應(yīng)[15]。若T淋巴細(xì)胞表達(dá)TIM3將會(huì)是AML患者預(yù)后不良的一個(gè)指標(biāo)，根據(jù)Zahran等[16]的研究，AML患者中輔助性T淋巴細(xì)胞(TIM3/CD4+)和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(TIM3/CD8+)上TIM3的表達(dá)明顯高于對(duì)照組，且與持續(xù)性白血病患者相比，完全緩解(CR)患者中TIM3/CD4+和Tim3/CD8+的水平要低。有研究[17]表明，阻斷TIM3/GAL- 9和PD- 1通路后，白血病干細(xì)胞惡性分化程度會(huì)顯著降低，因此TIM3抑制劑可以作為AML治療的特異性靶點(diǎn)。TIM3在AML的發(fā)病機(jī)制與預(yù)后中起著重要作用，通過(guò)研究TIM3的靶向作用將會(huì)為AML患者帶來(lái)新的生機(jī)。

2.3 TIM3與慢性粒細(xì)胞白血病(CML)

CML是骨髓造血干細(xì)胞克隆性增殖形成的惡性腫瘤。越來(lái)越多的證據(jù)表明，免疫系統(tǒng)的改變影響著CML患者的預(yù)后，隨著酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors, TKI)的研發(fā)，CML的預(yù)后已經(jīng)得到改善[18]。盡管TKI對(duì)許多患者有著長(zhǎng)期緩解的作用，但免疫檢查點(diǎn)抑制劑在CML中的治療潛力尚未得到充分的評(píng)估。Bruck等[19]研究了免疫抑制檢查點(diǎn)分子TIM3、PD1、CTLA4、LAG3和免疫激動(dòng)檢查點(diǎn)分子OX40在T細(xì)胞中的表達(dá)。與正常對(duì)照組相比，CML組的T細(xì)胞中TIM3、PD1，特別是CTLA4表達(dá)水平更高；LAG3在CD4+CD8+T細(xì)胞上表達(dá)較低，OX40在CD8+T細(xì)胞中表達(dá)較低。這表明CD8+T細(xì)胞的細(xì)胞毒性和活化能力降低。雖然這些結(jié)果表明CML患者骨髓中存在明顯的免疫抑制，但其是否能夠反映對(duì)白血病細(xì)胞的直接適應(yīng)性免疫反應(yīng)還有待研究?？傊庖邫z查點(diǎn)抑制劑的治療可能使CML患者達(dá)到分子緩解甚至治愈，研究TIM3等檢查點(diǎn)抑制劑意義重大。

3 TIM3與淋巴系統(tǒng)腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展

3.1 TIM3與慢性淋巴細(xì)胞白血病(CLL)

CLL是一種成熟B細(xì)胞克隆增殖性腫瘤，以小淋巴細(xì)胞在外周血、骨髓、脾臟和淋巴結(jié)聚集為特征。目前CLL的治療方案有多種，包括化療、免疫療法、靶向藥物治療以及骨髓移植，但治療后的短期受益和疾病高復(fù)發(fā)率仍困擾著眾多患者及研究者。近年來(lái)NK細(xì)胞在CLL中的作用受到越來(lái)越多的關(guān)注。在Rezazadeh等[20]的研究中可以看出，CLL患者外周血NK細(xì)胞中TIM3表達(dá)顯著升高，NKp30受體表達(dá)顯著下調(diào)；且他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)TIM3的表達(dá)與CLL患者低血紅蛋白水平、高淋巴細(xì)胞絕對(duì)計(jì)數(shù)、高血清C反應(yīng)蛋白(CRP)水平等不良預(yù)后因素顯著相關(guān)，NK細(xì)胞的活性依賴于激活和抑制信號(hào)分子之間的平衡，而CLL患者體內(nèi)TIM3及NKp30的異常表達(dá)說(shuō)明了CLL患者體內(nèi)NK細(xì)胞的衰竭狀態(tài)。Rezazadeh等[20]試圖通過(guò)使用PD- 1和TIM3的阻斷抗體來(lái)逆轉(zhuǎn)早期CLL患者體內(nèi)耗竭的CD8+T細(xì)胞，但發(fā)現(xiàn)這些阻斷抗體并不能重新激活CD8+T細(xì)胞。這可能與實(shí)驗(yàn)對(duì)象為早期CLL患者有關(guān)，TIM3和PD- 1阻斷劑可能更適用于更具侵襲性的CLL患者。雖然TIM3抑制劑在CLL診治中效果尚不明朗，但TIM3在CLL患者體內(nèi)的高表達(dá)提示我們，它是一個(gè)有研究前景的免疫檢查點(diǎn)和未來(lái)CLL免疫治療的一個(gè)靶點(diǎn)。

3.2 TIM3與彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤(DLBCL)

DLBCL是成人最常見(jiàn)的淋巴瘤，是B淋巴細(xì)胞發(fā)育異常的結(jié)果。60%～70%的患者在使用R- CHOP聯(lián)合免疫化療后可以達(dá)到長(zhǎng)期緩解，但仍存在30%～40%的復(fù)發(fā)率。因此尋找新的免疫治療對(duì)難治性DLBCL十分重要。Autio等[21]通過(guò)相應(yīng)抗體檢測(cè)DLBCL患者體內(nèi)CD4+T細(xì)胞的免疫檢查點(diǎn)分子CD3、CD4、TIM3、LAG3和CD8+T細(xì)胞CD8、TIM3、LAG3、PD1發(fā)現(xiàn)，在免疫檢查點(diǎn)分子中，TIM3表達(dá)最高，且是影響疾病預(yù)后的一個(gè)重要指標(biāo)。在皰疹病毒相關(guān)性的DLBCL患者體內(nèi)，Keane等[22]證實(shí)了高表達(dá)的LAG3與高侵襲性有關(guān)，并會(huì)導(dǎo)致不良的預(yù)后；他們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，LAG3在CD41調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和CD81腫瘤浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞上表達(dá)最多，其通常與PD- 1及TIM3共表達(dá)。TIM3和(或) LAG3抑制劑聯(lián)合治療能否進(jìn)一步改善DLBCL患者的預(yù)后仍有待進(jìn)一步研究。

4 TIM3抑制劑在腫瘤治療中作用的研究進(jìn)展

臨床前癌癥模型的體內(nèi)數(shù)據(jù)和晚期癌癥患者T細(xì)胞的體外數(shù)據(jù)都支持TIM3抑制劑在抗腫瘤免疫中的有效促進(jìn)作用。因此針對(duì)TIM3免疫檢查點(diǎn)抑制劑的癌癥免疫治療的臨床研究引起了學(xué)者們相當(dāng)大的興趣。

在臨床前小鼠腫瘤模型中，TIM3和PD- 1的協(xié)同抑制在增強(qiáng)腫瘤生長(zhǎng)抑制方面顯示出了顯著的協(xié)同作用。在肺腺癌患者中，TIM3的表達(dá)與PD- 1表達(dá)相關(guān)，且與較差的無(wú)復(fù)發(fā)生存和總生存呈正相關(guān)[23- 24]。

在抗程序性細(xì)胞死亡受體1(PD- 1)治療無(wú)效或抗PD- 1治療后獲得適應(yīng)性耐藥的小鼠肺癌模型和人類肺癌患者中，TIM3經(jīng)常在抗PD- 1結(jié)合的T細(xì)胞上上調(diào)[25]。在小鼠模型中，抗PD- 1失效時(shí)加入抗TIM3抗體增加了中位生存率和IFN的表達(dá)量[26]，提示PD- 1/程序性細(xì)胞死亡受體配體1(PD- L1)阻斷可能是抗TIM3的一種有前景的聯(lián)合治療藥物。評(píng)估抗TIM3和抗PD- 1聯(lián)合應(yīng)用療效的研究正在進(jìn)行Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)，試驗(yàn)第一階段由Eli Lilly公司(LY3321367+LY3300054, NCT03099109)[27]、Tesaro(TSR- 022+ TSR- 042, NCT02817633)[28]和Novartis制藥公司(MBG453+ spartalizumab, NCT03099109)[29]進(jìn)行，研究結(jié)果顯示，抗TIM3和抗PD- 1組合具有良好的耐受性和可管理的安全性，并且表現(xiàn)出臨床活性。

目前國(guó)內(nèi)外均沒(méi)有已經(jīng)上市的針對(duì)TIM3這個(gè)免疫檢查點(diǎn)的抑制劑，但對(duì)TSR- 022藥物的研究正在深入進(jìn)行。TSR- 022是TIM3單克隆抗體，它正作為一種單一抑制劑和PD- 1抑制劑聯(lián)合應(yīng)用于晚期實(shí)體腫瘤患者。Friedlaender等[2]的研究中選擇了39例使用抗PD- 1治療的非小細(xì)胞肺癌患者，每3周給予500 mg固定量的TSR- 042和100 mg(14例患者)或300 mg(25例患者)的TSR- 022。在100 mg劑量組中，1例患者部分緩解(PR)，3例患者疾病趨于穩(wěn)定(SD)；而在300 mg劑量組中，3例患者PR，8例SD。藥代動(dòng)力學(xué)分析顯示，300 mg劑量不足以維持最大的藥效學(xué)，而900 mg劑量組的研究正在進(jìn)行中。盡管目前結(jié)果來(lái)看，腫瘤緩解率較低，但還是可以證明TIM3抗體TSR- 022對(duì)疾病有控制作用。

基于實(shí)體腫瘤的TIM3抑制劑近幾年被研究較多，而對(duì)血液系統(tǒng)腫瘤的特效TIM3抑制劑還處于前期基礎(chǔ)研究階段。目前已經(jīng)被報(bào)道的TIM3單克隆抗體Sym023[30]正處于臨床試驗(yàn)中。主要是研究Sym023對(duì)惡性腫瘤、淋巴瘤患者是否具有療效、是否安全。諾華公司的MBG- 453藥物單獨(dú)或者與PD- 1抗體PDR001聯(lián)用治療AML及高危MDS等惡性髓系腫瘤安全性及有效性的臨床試驗(yàn)也正在進(jìn)行中[31]。

5 TIM3抑制劑在血液系統(tǒng)腫瘤治療中應(yīng)用的展望

TIM3的多配體給了解TIM3生物學(xué)特征帶來(lái)了挑戰(zhàn)，TIM3作為腫瘤免疫治療的免疫檢查點(diǎn)，了解TIM3的結(jié)構(gòu)在介導(dǎo)其抑制功能中的作用十分重要。具有功能效力的TIM3抗體是因?yàn)樽钄嗔四骋粋€(gè)特定配體發(fā)揮作用，還是因?yàn)樗鼈兒谋M了TIM3的排出細(xì)胞，需要進(jìn)一步的研究來(lái)佐證。

TIM3抑制劑能夠有效提高固有免疫，有望成為血液系統(tǒng)腫瘤治療的新方法之一。但血液系統(tǒng)疾病生物學(xué)特性多種多樣，發(fā)病機(jī)制及病因錯(cuò)綜復(fù)雜，TIM3檢查點(diǎn)及其配體結(jié)合所形成的免疫信號(hào)通路在不同腫瘤中發(fā)揮的作用可能也不盡相同；在某種血液系統(tǒng)疾病中何種信號(hào)通路起著主導(dǎo)作用仍有待研究；在治療過(guò)程中何時(shí)使用TIM3抑制劑及單用TIM3抑制劑和(或)聯(lián)合使用多種抑制劑才能達(dá)到更好的預(yù)期療效也需進(jìn)一步研究。盡管還有眾多問(wèn)題需要解決，但TIM3抑制劑仍是目前最有前景的腫瘤免疫治療的靶向藥之一。