《Molecular Cancer Therapeutics》:CHS-114: An Afucosylated Anti-CCR8 Monoclonal Antibody that Selectively Depletes Intratumoral Treg Cells and Induces Antitumor Immune Responses
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瘤内调节性T细胞(Treg)促进免疫抑制性肿瘤微环境,常与免疫疗法应答缺失相关。选择性靶向瘤内Treg,同时保留全身性Treg和效应T细胞群,是增强抗肿瘤免疫应答的吸引人策略。C-C基序趋化因子受体8(CCR8)是一种G蛋白偶联受体,在多种人类实体瘤的肿瘤驻留
瘤内调节性T细胞(Treg)促进免疫抑制性肿瘤微环境,常与免疫疗法应答缺失相关。选择性靶向瘤内Treg,同时保留全身性Treg和效应T细胞群,是增强抗肿瘤免疫应答的吸引人策略。C-C基序趋化因子受体8(CCR8)是一种G蛋白偶联受体,在多种人类实体瘤的肿瘤驻留Treg中显著上调,使其成为选择性清除这些细胞的潜力靶点。在利用小鼠肿瘤模型的临床前研究中,抗-小鼠CCR8抗体治疗导致CCR8+瘤内Treg清除、显著的抗肿瘤活性,以及与抗-PD-1联用后增强的生存率。CHS-114是一种高选择性、去岩藻糖基化的人源抗-CCR8单克隆抗体,正在被开发为癌症免疫疗法。CHS-114选择性结合人CCR8,并通过诱导抗体依赖性细胞毒性(ADCC)和抗体依赖性细胞吞噬(ADCP)有效杀伤CCR8表达细胞。评估人解离肿瘤细胞的离体研究证明了CHS-114在清除瘤内Treg的同时保留CCR8阴性Treg和效应T细胞的选择性。用人CCR8敲入(huCCR8KI)荷瘤小鼠治疗CHS-114导致显著的肿瘤生长抑制(62.6%),伴随肿瘤-免疫微环境重塑和细胞毒性CD8+T细胞亚群的分化增强。基于有希望的临床前数据,研究人员正在临床试验中评估CHS-114,作为有或没有抗-PD-1抗体特瑞普利单抗的实体瘤治疗研究药物(NCT05635643和NCT06657144)。
论文解读文章
研究背景、存在问题与研究意义
肿瘤微环境(TME)中的调节性T细胞(Treg)通过抑制局部抗肿瘤免疫应答促进肿瘤进展。尽管PD-1/PD-L1抑制剂已变革癌症治疗,但多数患者对治疗无反应(原发性耐药)或初始反应后最终进展(获得性耐药)。多项研究表明,PD-1抑制剂治疗增强了Treg在临床前和临床研究中的免疫抑制功能,可能限制抗-PD-1/PD-L1抗体疗法在某些患者中的抗肿瘤活性。临床数据显示,肿瘤内Treg频率增加与不良预后和对PD-1阻断抵抗相关,使得Treg成为癌症免疫疗法的有吸引力靶点。临床前研究表明,广泛的Treg清除会导致人和小鼠的自身免疫病,凸显了需要选择性清除TME内Treg、同时保留维持免疫稳态的正常组织中Treg的策略的迫切性。既往针对Treg的临床策略(如靶向CTLA-4、CD25、CCR4)常因脱靶效应、同时耗竭效应T细胞或引起皮肤相关不良事件而受限。因此,开发能够选择性清除瘤内Treg、同时保留外周Treg和效应T细胞的新型治疗剂存在高度未满足需求。
在此背景下,C-C基序趋化因子受体8(CCR8)被确定为在肿瘤浸润Treg上高表达和富集的标志物。CCR8是一种七次跨膜趋化因子受体,可被内源性C-C基序趋化因子配体1激活。本研究旨在验证CCR8作为抗体介导的瘤内Treg清除的吸引人靶点,并评估候选药物CHS-114的治疗潜力。本研究证实CHS-114能够选择性耗竭表达CCR8的瘤内Treg,重塑免疫微环境,并诱导显著的抗肿瘤活性。该研究成果为开发新一代选择性Treg靶向疗法提供了重要依据,并推动了相关临床试验的开展。本论文发表于《Molecular Cancer Therapeutics》期刊,属于肿瘤治疗学领域的重要研究。
主要关键技术方法概述
本研究采用多种技术方法验证CCR8表达、CHS-114特性及体内外抗肿瘤活性。关键技术包括:1) 生物信息学分析:利用癌症基因组图谱(TCGA)数据库和TIMER2.0、人类蛋白质图谱等在线工具,分析CCR8在不同肿瘤中的mRNA表达及其与Treg特征的相关性。2) 流式细胞术:使用健康人外周血单个核细胞(PBMC)和来自多种实体瘤(如肾细胞癌、结直肠癌、非小细胞肺癌等)的55例原代解离肿瘤细胞(DTC)样本,检测CCR8蛋白在各类免疫细胞亚群(特别是Treg)上的表达频率和分子密度。3) 抗体功能学表征:通过细胞微阵列技术(Retrogenix)筛选抗体脱靶结合;通过报告细胞实验、ADCC/ADCP体外实验评估CHS-114的Fc效应功能(如杀伤CCR8过表达Raji细胞);利用离体共培养实验(DTC与活化NK细胞)验证CHS-114对肿瘤Treg的选择性清除。4) 临床前动物模型:使用CT26、B16F10、MC38等同基因小鼠肿瘤模型,以及人CCR8敲入(huCCR8KI)小鼠模型,评估抗-CCR8抗体(包括抗-小鼠CCR8抗体和CHS-114)的体内抗肿瘤疗效、免疫细胞清除及TME重塑作用。5) 多组学分析:对MC38荷瘤huCCR8KI小鼠的肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)进行单细胞RNA测序(scRNA-seq),结合轨迹分析、基因集富集分析(GSEA)等,系统解析CHS-114治疗后免疫微环境的动态变化。
研究结果
1. CCR8在多种人类肿瘤的瘤内Treg上选择性表达
对TCGA数据的分析显示,CCR8 mRNA在头颈鳞状细胞癌(HNSCC)、睾丸癌、非小细胞肺癌(NSCLC)、胃癌、乳腺癌和胰腺癌中高表达。CCR8表达与多种肿瘤类型的瘤内Treg特征呈正相关,且与FOXP3表达强相关。对55例人类原发DTC样本的流式细胞术分析证实,CCR8表达细胞在瘤内Treg中高度富集(62% ± 19%),显著高于外周Treg(19% ± 5%)或其他瘤内/外周免疫细胞类型。瘤内Treg表达最高密度的CCR8。在小鼠CT26肿瘤模型中也观察到类似现象,瘤内Treg CCR8表达频率显著高于脾脏和引流淋巴结。这些结果表明CCR8是选择性靶向瘤内Treg的有吸引力靶点。
2. 抗-小鼠CCR8抗体介导的Treg清除促进抗肿瘤活性,无论是否联用PD-1抑制剂
在CT26荷瘤小鼠中,抗-小鼠CCR8抗体治疗导致显著的肿瘤生长抑制(77.1% ± 13% TGI),伴随瘤内Treg减少、CD8+T细胞增加以及CD8+T细胞与Treg比率升高。同时,肿瘤相关巨噬细胞(TAM)、肿瘤相关中性粒细胞、单核细胞、单核细胞来源树突状细胞和常规树突状细胞cDC2上共刺激分子CD80/CD86表达上调。在外周(脾脏、引流淋巴结)Treg未被清除。在免疫检查点阻断不敏感的B16F10黑色素瘤模型中,抗-小鼠CCR8单药治疗产生显著肿瘤生长抑制(67.4% ± 11.5% TGI),而抗-PD-1单药效果有限(17.2% ± 12.7% TGI)。两者联用显著增强疗效(86.4% ± 8% TGI)并提高生存率。联合治疗组的肿瘤中CD8+T细胞浸润密度最高,并伴有多种促炎细胞因子(如IFN-γ、TNF、IL2)和趋化因子(如MIP-1β、CXCL10)水平升高。
3. CHS-114是一种Fc优化的抗-人CCR8抗体,通过ADCC和ADCP选择性清除离体肿瘤中的CCR8+Treg
CHS-114对人CCR8具有高亲和力(KD= 502 pmol/L),细胞微阵列筛选显示其对人CCR8高度特异,无脱靶结合。CHS-114被设计为去岩藻糖基化人IgG1单抗以增强抗体效应功能。体外实验证实,CHS-114可有效介导NK细胞ADCC(EC50= 2 ng/mL)和巨噬细胞ADCP(EC50= 13.5 ng/mL)以杀伤CCR8表达细胞。在RCC和CRC患者来源的DTC与活化同种异体NK细胞的离体共培养体系中,CHS-114可选择性清除CCR8+Treg,同时不影响常规CD4+T细胞和CD8+T细胞。此外,CHS-114处理诱导了DTC中NK细胞(上调4-1BB)和单核细胞(上调B7-H3)的激活标志物表达。
4. CHS-114清除荷人CCR8敲入小鼠肿瘤中的CCR8+Treg并增强抗肿瘤免疫应答以抑制肿瘤生长
在huCCR8KI小鼠MC38肿瘤模型中,CHS-114治疗显著抑制肿瘤生长(62.6% ± 18% TGI)并减少瘤内Treg。对治疗后肿瘤的scRNA-seq分析显示,免疫微环境向促炎状态转变,NK细胞和记忆T细胞频率增加。对CD8+T细胞的深入分析鉴定出6个主要亚群,并构建了分化轨迹。CHS-114治疗导致耗竭祖细胞(Texh-prog, 表达Tcf7)亚群频率降低,同时中间耗竭(Texh-int, 表达Gzmb, Prf1, Ifng)和终末耗竭(Texh-term, 高表达Tox)亚群扩张。CHS-114还增强了细胞毒性相关基因(如Fasl, Prf1, Gzmb)的表达,表明其促进了CD8+T细胞向更具效应功能的表型分化。
总结与讨论
本研究证实,CCR8是多种人类实体瘤中瘤内Treg选择性高表达的有潜力靶点。临床前研究表明,靶向CCR8的抗体(包括抗-小鼠CCR8抗体和抗-人CCR8抗体CHS-114)能够选择性清除瘤内表达CCR8的Treg,重塑免疫抑制性肿瘤微环境,增强CD8+T细胞介导的抗肿瘤免疫,并产生显著的肿瘤生长抑制效果。CHS-114作为一种高特异性、Fc优化的去岩藻糖基化人源抗-CCR8单抗,在体外和离体系统中展现了强大的ADCC/ADCP效应和对Treg的选择性清除能力。在huCCR8KI小鼠模型中,CHS-114单药治疗即可有效抑制肿瘤生长,并驱动CD8+T细胞向更具细胞毒性的表型分化。这些数据共同支持了CCR8作为癌症免疫治疗新靶点的价值。基于这些有希望的临床前结果,CHS-114目前正在进行两项I期临床试验(NCT05635643和NCT06657144),评估其作为单药或与抗-PD-1抗体特瑞普利单抗联合治疗实体瘤的安全性和有效性。这项工作为开发选择性靶向瘤内免疫抑制细胞、同时保留系统性免疫稳态的新型免疫疗法提供了坚实的科学基础。