iNKT細胞療法「新兵」——雙特異性抗體

恆定自然殺傷T細胞（Invariant natural killer T cells, iNKT cells）是一種先天樣CD1d限制性T細胞，表達恆定T細胞受體（iTCR），在胸腺中經歷了一種獨特的分化程序，獲得了NK樣特性，包括具有強大的細胞毒性，可快速分泌細胞因子，可有效轉運到組織中等。與NK細胞不同的是，NKT細胞的靶點識別受到CD1d限制（NKT細胞與由CD1d遞呈的糖脂相互作用），類似於T細胞識別靶點受HLA限制。在一些類型的腫瘤中，iNKT細胞在原發性腫瘤中的存在與良好的預後相關。大量研究顯示，iNKT細胞具有用於癌症免疫治療的潛能。

來源：Nature Cancer

近日，在發表於Nature Cancer雜誌上的一篇論文中，一個國際研究小組報導一種可穩定iTCR–CD1d複合物相互作用的單鏈雙特異性抗體——VHH1D12。研究顯示，VHH1D12可有效刺激iNKT細胞，從而產生強大的抗腫瘤免疫反應。

事實上，基於iNKT細胞的療法已經在一些癌症中顯示出了安全性和有前景的臨床活性，這大大提升了研究者們通過靶向CD1d限制性iNKT細胞進行癌症治療的熱情。

(來源：Nature Cancer)

圖1 iNKT細胞相關的療法 | a）使用CD1d特異性的外源性(Exog)脂質抗原和衍生物來激活iNKT細胞應答；b) 自體iNKT細胞治療，即在體外擴增宿主的iNKT細胞群，再重新輸注給患者用於治療, iNKT細胞通過識別內源性(Endog)配體介導細胞殺傷；c)同種異體iNKT療法，可通過改造使iNKT細胞表達嵌合抗原受體(CAR)或重組TCR (rTCR)，獲得識別腫瘤相關抗原(TAA)的能力；d）一種特異性靶向iNKT細胞特異性iTCR Vα24-Jα18區的抗體，依賴於Fc的類型，可導致iNKT細胞耗竭或激活；e）一種新型雙功能基於駱駝的單鏈抗體VHH1D12，該抗體能夠穩定iTCR-CD1d相互作用，導致iNKT細胞介導的抗腫瘤反應。

在臨床試驗中調查iNKT細胞抗癌潛力的早期嘗試利用了由CD1d遞呈給iNKT細胞的高度特異性天然糖脂配體α-galactosylceramide (α-GalCer)（圖1a）。這種基於糖脂的療法可刺激1型輔助iNKT細胞反應(抗病原體、抗腫瘤和促炎)和2型輔助iNKT細胞反應(抗體誘導和免疫調節)，因此引發了廣泛的免疫反應。然而，儘管通過靜脈注射大劑量α-GalCer對iNKT細胞產生了免疫刺激作用，但這類療法在I期臨床試驗中誘導的抗腫瘤反應極小。之後，研究者們改變了遞送策略，轉而利用單核細胞來源的樹突狀細胞(DCs)來負載α-GalCer。儘管這種改變導致了客觀緩解，但α-GalCer及其衍生物在體內壽命短且非常難溶，這使得它們的配製很有挑戰性。此外，自體負載α-GalCer的DC療法實際上複雜、耗時和昂貴。

如圖1b所示，一些基於iNKT細胞的自體療法也已進入I期臨床試驗，且顯示出了安全性和相對的臨床療效。同時，同種異體iNKT細胞療法也在向臨床開發階段邁進（圖1c）。

其他調節iNKT細胞功能的治療方法是基於免疫調節抗體。如圖1d所示，一種iTCR靶向抗體已經在I期臨床試驗中接受了測試。此外，在過去的25年中，科學家們開發了多種CD1d特異性單克隆抗體(mAbs)，這些單克隆抗體傳統上被視為iNKT細胞阻斷劑，因為其中許多抗體阻斷iNKT細胞與CD1d+細胞的相互作用。

圖2 CD1d特異性VHH1D12激活I 型NKT細胞（來源：Nature Cancer）

在最新發表於Nature Cancer上的這項研究中，Roeland Lameris等描述了一種偶然發現的、獨特的、iNKT細胞激動性雙功能抗體的結構基礎。該抗體克隆(1D12)來自缺乏單抗Fc片段鏈的CD1d特異性基於駱駝的單鏈抗體（也被稱為「nanobodies」或「VHHs」）集合。篩選出的納米抗體VHH1D12之所以顯示獨特的激動劑活性，是基於其能在相應的脂質抗原存在的情況下與CD1d和iNKT細胞TCR 同時結合，從而穩定CD1d-脂質-iTCR三元複合物(圖1e)。

圖3 VHH1D12可穩定CD1d-I型 NKT TCR相互作用（來源：Nature Cancer）

研究顯示，VHH1D12結合到CD1d胞外域的一側，同時與iTCR的α鏈相互作用，形成了一個獨特的橋接，穩定了CD1d–α-GalCer–iTCR的互相作用。這種獨特的特性可能是由於駱駝抗體的小尺寸，使其更容易接觸到三元複合物的界面。

值得一提的是，iTCR顯示出對CD1d和α-GalCer異常高的親和力，這樣即使是適度水平的α-GalCer及其結構類似物也能充分激活iNKT細胞。有趣的是，這項新研究證明，VHH1D12不僅增強了CD1d–α-GalCer–iCTR相互作用，還增強了CD1d遞呈內源性糖脂的低親和力相互作用。這一功能導致了更強的iNKT細胞介導的抗腫瘤免疫應答。VHH1D12被證明在不額外添加外源性高親和力脂質的情況下也能增強iNKT細胞介導的抗腫瘤保護。

圖4 VHH1D12可誘導I型 NKT 細胞的抗腫瘤活性，改善MM模型中動物的生存（來源：Nature Cancer）

此外，需要指出的是，VHH1D12還展現出了對拮抗iNKT細胞功能的其它NKT細胞非恆定CD1d限制性TCRs的抑制活性。這意味著，VHH1D12在激活iNKT細胞的同時，還能阻斷其它NKT細胞的激活，從而增強iNKT細胞觸發的特異性抗腫瘤反應。

Nature Cancer配發的一篇評論文章指出，總的來說，Lameris等人的工作為VHH1D12的治療潛力提供了令人信服的證據，並為目前正在開發的iNKT細胞相關療法增加了一個有價值的新成員。不過，根據目前的納米抗體和雙特異性單抗（bi-specific mAbs）臨床開發經驗，與傳統單克隆抗體相比，雙功能iNKT細胞激動劑VHH1D12體內壽命可能相對較短，因此，後續無疑需要仔細研究這類抗體的體內藥效學特性。

參考資料：

[1] A nano-engager for iNKT cells in cancer.Nature Cancer(2020).

[2] Roeland Lameris et al. A single-domain bispecific antibody targeting CD1d and the NKT T-cell receptor induces a potent antitumor response. Nature Cancer(2020).