NKG2D及其配體治療胃癌的研究進(jìn)展

李宗睿 劉為朋 胡寶光

濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院胃腸外科，濱州 256600

自然殺傷細(xì)胞2D（natural killer cell 2D，NKG2D）是一種由NK 和效應(yīng)T 細(xì)胞表達(dá)的活化免疫受體。在致癌損傷期間誘導(dǎo)NKG2D 配體在腫瘤細(xì)胞表面的表達(dá)使癌細(xì)胞容易受到免疫破壞。在晚期胃癌中，腫瘤細(xì)胞脫落NKG2D 配體以產(chǎn)生免疫可溶性形式作為免疫逃避的手段?？扇苄訬KG2D 配體與癌癥患者的臨床預(yù)后不良有關(guān)。近年來，利用NKG2D 通路被認(rèn)為是癌癥免疫治療的可行途徑。最近的研究還發(fā)現(xiàn)，NKG2D-CAR 細(xì)胞在殺死胃癌細(xì)胞方面非常有效，可有效避免脫靶效應(yīng)，并遷移到局部和轉(zhuǎn)移部位以長期監(jiān)測癌癥。在這篇綜述中，我們將討論NKG2D 及其配體治療胃癌的進(jìn)展和前景。

NKG2D及其配體與癌癥

1.NKG2D的主要分子機(jī)制

當(dāng)NK 細(xì)胞和T 細(xì)胞接收到細(xì)胞表面受體發(fā)出的各種信號后，可以啟動(dòng)、增強(qiáng)或抑制淋巴細(xì)胞效應(yīng)功能，從而應(yīng)對侵入機(jī)體的病原菌和自身腫瘤，而NKG2D 便在免疫細(xì)胞上接收這些信號［1］。NKG2D 是NKG2 家族的一種受體，作為一種C 型凝集素樣受體，是檢測和消除受損、轉(zhuǎn)化和病原體感染細(xì)胞的主要識別受體［2］。NKG2D 作為NK 細(xì)胞的主要活化受體，還能向NKT 細(xì)胞提供共刺激信號［3］。在結(jié)構(gòu)上NKG2D 在細(xì)胞膜上形成同源二聚體蛋白，與跨膜結(jié)構(gòu)域的銜接蛋白結(jié)合為六聚體復(fù)合物結(jié)構(gòu)，并能啟動(dòng)信號級聯(lián)反應(yīng)。在人體中，NKG2D 的跨膜結(jié)構(gòu)域需要與10 kDa（DAP10）的DNAX 活化蛋白結(jié)合。配體結(jié)合后，DAP10 在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的Tyr-X-X-Meth（YXXM）基序能夠招募PI3K 和Grb2，進(jìn)而激活NK 細(xì)胞的細(xì)胞毒性。小鼠中的NKG2D 可以與DAP10 和DAP12 兩種活化蛋白結(jié)合，而DAP12 主要通過免疫受體酪氨酸激活基序（ITAM 基序）發(fā)出信號招募ZAP70和脾臟Syk以觸發(fā)NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性［4-6］。

另外，NKG2D 與白細(xì)胞介素-15 受體（IL-15R）的相互作用可以影響NK 細(xì)胞的增殖。有研究表明，IL-15R 對NK細(xì)胞的發(fā)育、穩(wěn)態(tài)和存活方面均有作用，而NKG2D 受體缺乏的NK細(xì)胞更容易發(fā)生凋亡，并且這一現(xiàn)象不能通過補(bǔ)充外源性IL-15R 來逆轉(zhuǎn)，這表明兩種受體具有相同的信號通路［7］。NKG2D 表達(dá)在不同階段均受到調(diào)節(jié)，例如轉(zhuǎn)錄、mRNA 和蛋白質(zhì)穩(wěn)定，以及通過各種應(yīng)激途徑從細(xì)胞表面切割［8］。此外，應(yīng)激條件可以上調(diào)NKG2D 表達(dá)，從而誘導(dǎo)NK細(xì)胞介導(dǎo)的裂解。

2.NKG2D配體的主要分子機(jī)制

NKG2D 能夠與眾多高度多樣化的配體基因和等位基因結(jié)合［9-11］。它的配體屬于人類的主要組織相容性復(fù)合物I類鏈相關(guān)蛋白（MICA 和MICB）和UL16 結(jié)合蛋白（ULBP1-ULBP6）家族［1，12］。MICA有超過100個(gè)不同的等位基因，MICB 有40 個(gè)，ULBP 有20 個(gè)［9-10］。宿主免疫系統(tǒng)的“貓和老鼠”進(jìn)化和病原體免疫逃避機(jī)制是機(jī)體進(jìn)化出如此多樣化配體的主流觀點(diǎn)［11］。另外，在腫瘤的免疫逃避過程中，也有NKG2D 及其配體的影子［13-14］。在正常人體組織細(xì)胞上，通常不表達(dá)或者較少表達(dá)NKG2D 配體［15］，可在部分腫瘤細(xì)胞中卻高表達(dá)［14，16］。影響其表達(dá)的因素通常與細(xì)胞應(yīng)激、增殖信號、感染、氧化應(yīng)激、腫瘤轉(zhuǎn)化和致瘤性損傷有關(guān)，在分子水平上調(diào)節(jié)NKG2D 配體表達(dá)的重要機(jī)制主要包括轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成的調(diào)節(jié)、翻譯后修飾和腫瘤微環(huán)境［8，17］。

有研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞不僅可以下調(diào)NKG2DL 的表達(dá)以阻止NK 細(xì)胞識別，還可以誘導(dǎo)NKG2DL 表達(dá)，進(jìn)而負(fù)反饋抑制NK細(xì)胞上NKG2D受體的表達(dá)，進(jìn)而降低NK細(xì)胞的反應(yīng)性［18-20］。這種反應(yīng)性降低是通過從細(xì)胞膜快速內(nèi)化NKG2D 后送至溶酶體降解來實(shí)現(xiàn)的。除了能降低受體在細(xì)胞表面表達(dá)外，NKG2D 的內(nèi)吞作用在NKG2D 的信號傳導(dǎo)中也同樣發(fā)揮作用。不同的配體在促進(jìn)內(nèi)體信號傳導(dǎo)的能力上是否不同目前尚不清楚。與ULBP2相比，MICA下調(diào)NKG2D 受體的速度更快，進(jìn)而導(dǎo)致更強(qiáng)的溶酶體降解。盡管MICA 和ULBP2 均能引發(fā)NKG2D 介導(dǎo)的NK 細(xì)胞毒性作用，但只有MICA 誘導(dǎo)NKG2D 下調(diào)時(shí)，NK 細(xì)胞的細(xì)胞毒性才會(huì)隨之下降。

總之，不同的配體有可能激活選擇性信號通路，導(dǎo)致不同的受體內(nèi)吞作用途徑［21-23］。NKG2D-NKG2DL 之間的相互作用可能是治療腫瘤的一種免疫治療策略。因此，NKG2D配體在研究腫瘤的免疫逃避上有著廣泛前景。

3.NKG2D及其配體與腫瘤

NKG2D 通過與細(xì)胞表面的NKG2D 配體接觸進(jìn)而識別和激活NK細(xì)胞，從而調(diào)節(jié)各種分子對病原菌和腫瘤細(xì)胞進(jìn)行識別和殺傷。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤可以通過多種途徑阻止這一過程的發(fā)生。首先腫瘤可以通過分泌能夠切割這些配體的金屬蛋白的方式將NKG2D 配體從腫瘤細(xì)胞表面脫落［11，19，24］。MIC和ULBP分子都可以被基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）、崩解蛋白和金屬蛋白酶（ADAM）水解［25-26］。同一家族中的不同配體之間對蛋白酶介導(dǎo)的敏感性也不盡相同。其中ULBP2 更容易被切割下來，而MICA 更穩(wěn)定。在化療過程中，MICA*008 在腫瘤細(xì)胞表面似乎更穩(wěn)定，因此有利于NK細(xì)胞的識別和殺傷［27］。

腫瘤通過外泌體介導(dǎo)的分泌物釋放可溶形式的NKG2D 配體，它們作為誘餌分子，通過控制NK 細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性來產(chǎn)生免疫抑制和免疫逃避，它們也可以下調(diào)細(xì)胞表面NKG2D 受體的表達(dá)［19，24，28］。大量的臨床研究也發(fā)現(xiàn)循環(huán)sNKG2D-L與預(yù)后不良的腫瘤患者相關(guān)［29］。

4.NKG2D及其配體治療癌癥的進(jìn)展

為了防止NK 細(xì)胞對自身正常組織造成傷害，NKG2D配體在人體中的表達(dá)受到嚴(yán)格調(diào)控，正常組織通常不表達(dá)NKG2D配體。在數(shù)量眾多的NKG2D配體中，MIC家族是人體腫瘤中表達(dá)最好、分布最普遍的配體。MIC 家族中又以MICA 的表達(dá)最好。ULBP 家族配體的表達(dá)較為局限，特異性也較差。有研究發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)高水平的循環(huán)可溶性MIC 常與多種癌癥的預(yù)后不良和轉(zhuǎn)移有關(guān)，例如乳腺癌、結(jié)直腸癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌等［30-32］。據(jù)報(bào)道，其他NKG2D配體家族（如ULBP2）脫落水平高的實(shí)體瘤和血液系統(tǒng)惡性腫瘤往往也預(yù)后不好［33］?？偟膩碚f，這些數(shù)據(jù)表明循環(huán)可溶性NKG2D配體可能有助于癌癥預(yù)后。

目前，NKG2D-CAR 重定向的T 細(xì)胞和NK 細(xì)胞是研究的熱點(diǎn)，大量的實(shí)驗(yàn)都在評估靶向NKG2D 配體陽性腫瘤的安全性和有效性。研究顯示，NKG2D-CARs 可有效控制小鼠模型中多種腫瘤類型的生長［34-36］。所有NKG2D-CAR 均對腫瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒性。與具有內(nèi)源性NKG2D 受體的NK 細(xì)胞相比，NKG2D-CAR 定向的NK 細(xì)胞總體上可大大提高NK 細(xì)胞的活性［37］。另一項(xiàng)研究表明，B10G5（sMIC 中和抗體）單藥治療或與ALT-803（免疫刺激性IL-15 激動(dòng)劑復(fù)合物）聯(lián)合治療均可顯著增加小鼠體內(nèi)NKG2D+ CD8+ T細(xì)胞水平，并使小鼠體內(nèi)的腫瘤體積明顯減?。?8］。此外，自我富集后再利用NKG2D-CAR T 細(xì)胞亞群誘導(dǎo)抗腫瘤細(xì)胞毒性對抗三陰性乳腺癌生長的研究發(fā)現(xiàn)NKG2D-CAR T 細(xì)胞具有明顯的細(xì)胞毒性［39］。還有研究發(fā)現(xiàn)，NKG2D 在急性髓系白血病發(fā)展過程中會(huì)被甲基化沉默，而患者在使用去甲基化因子（例如阿扎胞苷、地西他濱）后，NKG2D 配體明顯升高［40-41］，從而增強(qiáng)NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用。

NKG2D及其配體與胃癌

1.胃癌免疫治療現(xiàn)狀

胃癌是世界第4大癌癥死亡原因，也是第5大常見惡性腫瘤［42］。胃癌較差的預(yù)后、細(xì)胞和分子異質(zhì)性等使其成為全球的主要健康問題［43］。目前，我國胃癌治療的主要藥物包括化療、靶向治療和免疫檢查點(diǎn)抑制劑。在過去10 年中，包括抑制程序性細(xì)胞死亡蛋白1（PD-1）、PD-L1 和細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞抗原4（CTLA-4）的單克隆抗體等免疫檢查點(diǎn)阻斷的試驗(yàn)在一系列惡性腫瘤上取得了突破性進(jìn)展［42］。由于胃癌異質(zhì)性、腫瘤微環(huán)境復(fù)雜、東西方胃癌患者流行病學(xué)特征不一致、臨床病理特征差異、藥物選擇廣泛等原因，單藥免疫治療的臨床效果并不令人滿意［44］。在我國最新的胃癌治療指南中對于PD-L1 CPS≥5 的患者，可以使用化療（FOLFOX/XELOX）聯(lián)合納武利尤單抗作為一線治療方案［44］。該治療在歐洲（CPS≥5）、美國和其他國家也納入了臨床指南［45］。一項(xiàng)2 期試驗(yàn)表明，帕博利珠單抗可安全地與曲妥珠單抗聯(lián)合化療治療HER2 陽性轉(zhuǎn)移性胃食管腺癌［46］。免疫療法是胃癌治療中一個(gè)快速發(fā)展的研究領(lǐng)域。免疫檢查點(diǎn)抑制劑加入臨床指南不僅拓寬了目前的治療選擇，還能為患者制定可行的個(gè)性化治療。

2.NKG2D及其配體治療胃癌的進(jìn)展

胃癌作為全球癌癥相關(guān)死亡的第3 大原因，我們迫切需要新的治療策略［47］。免疫療法仍然是標(biāo)準(zhǔn)療法失敗的癌癥的有前途的途徑。其中，嵌合抗原受體（CAR）T療法在血液系統(tǒng)惡性腫瘤中取得了前所未有的臨床成功，這一療法對胃癌等實(shí)體瘤的研究也一直沒有停止過［48］。CAR T 細(xì)胞在殺死胃癌細(xì)胞方面非常有效，可有效避免脫靶效應(yīng)，并遷移到局部和轉(zhuǎn)移部位以長期監(jiān)測癌癥［1，27，49-51］。

有研究發(fā)現(xiàn)，嵌合表達(dá)NKG2D 的T 細(xì)胞可作為腹膜轉(zhuǎn)移胃癌的潛在免疫療法。他們構(gòu)建的chNKG2D CAR 在人外周血T 細(xì)胞中的表達(dá)可以識別和響應(yīng)人胃癌細(xì)胞系和表達(dá)不同水平表面NKG2DLs 的原發(fā)性腹水來源的胃癌細(xì)胞［49］。還有研究構(gòu)建出的NKG2D-CAR-T 細(xì)胞對胃癌的細(xì)胞毒性顯著增加，并能顯著抑制小鼠模型上胃癌異種移植物的生長。此外，他們還發(fā)現(xiàn)順鉑可以上調(diào)胃癌細(xì)胞中NKG2D 配體的表達(dá)，并增強(qiáng)對NKG2D-CAR T 細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性的敏感性［52］。近期的一項(xiàng)研究將NKG2D 與PD-1 受體一同研究，構(gòu)建了一種新型的雙靶向嵌合受體（DTCR）PD1-DAP10/NKG2D，其中包含與關(guān)鍵共刺激受體DAP10 融合的PD1 截短外域，隨后利用激活受體NKG2D，顯著增加了NK92 細(xì)胞對實(shí)體瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性潛力［53］。綜上所述，目前構(gòu)建的各種CAR T 細(xì)胞治療晚期胃癌是一種可行的治療策略。

有研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)換生長因子-β1（TGF-β1）可以下調(diào)NKp46 在NK 細(xì)胞上的表達(dá)，進(jìn)而使胃癌患者的NK 細(xì)胞發(fā)揮免疫抑制作用［54-56］。他們認(rèn)為可能是TGF-β1 首先與TGF-β 受體Ⅱ（TGFβ R2）結(jié)合，誘導(dǎo)其自磷酸化和TGFβR1 的磷酸化，然后觸發(fā)SMAD2/3 依賴性典型信號傳導(dǎo)的激活和基因表達(dá)的下游調(diào)節(jié)［57］。該研究還發(fā)現(xiàn)，TGF-βR1 的小分子抑制劑能夠逆轉(zhuǎn)TGF-β1 誘導(dǎo)的NKp30、NKp46、NKG2D 和DNAM-1 受體表達(dá)在NK 細(xì)胞上的下調(diào)。因此，他們提出加侖塞替布可能是靶向TGF-β1的有效藥物［54］。

IL-15R 在NKG2D 對NK 細(xì)胞發(fā)育的影響中也起到了關(guān)鍵作用［7，51］。近期有研究構(gòu)建的融合蛋白dsNKG 2D-IL-15 是由兩個(gè)相同的人NKG2D 細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域通過接頭偶聯(lián)到IL-15 組成。它能有效地與人腫瘤細(xì)胞的MICA結(jié)合；他們還發(fā)現(xiàn)，dsNKG2D-IL-15在抑制胃癌生長方面表現(xiàn)出比IL-15更高的效率，并發(fā)現(xiàn)外周血單核細(xì)胞在小鼠的腫瘤組織中顯著增加［58］。

胃癌與許多其他癌癥一樣，是一種復(fù)雜的多因素疾病。胃腫瘤在腫瘤內(nèi)和腫瘤間水平上都是高度異質(zhì)性的，在腫瘤內(nèi)以及TME組成中具有不同的組織學(xué)和分子亞型以及細(xì)胞層次結(jié)構(gòu)。NKG2D 作為腫瘤免疫監(jiān)視相關(guān)的最典型的激活免疫受體，也是抗腫瘤免疫的重要參與者，因?yàn)樗軌蜃R別腫瘤細(xì)胞并啟動(dòng)抗腫瘤免疫反應(yīng)。目前，關(guān)于胃癌的免疫治療仍以PD-1、PD-L1 和細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞抗原4（CTLA-4）為主要靶點(diǎn)。單藥免疫治療的臨床效果并不令人滿意。NKG2D-CAR重定向T細(xì)胞和NK細(xì)胞治療胃癌的研究目前仍在臨床中評估其安全性和有效性。因此，基于NKG2D的免疫治療還需要大量的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明李宗睿：采集數(shù)據(jù)，分析/解釋數(shù)據(jù)，起草文章；劉為朋：對文章的知識性內(nèi)容作批評性審閱；胡寶光：行政、技術(shù)或材料支持，指導(dǎo)，支持性貢獻(xiàn)