时间回到2019年3月,陈列平教授团队在Nature Medicine杂志刊登了发现新型免疫抑制分子Siglec-15的研究论文,该靶点功能与PD-1/PD-L1类似,能够抑制T细胞活性,但不依赖PD-1/PD-L1途径,因此,阻断Siglec-15可能对anti-PD-1/PD-L1治疗无响应的患者有效,可作为未来免疫治疗的新靶标,再次震动业界,意义非凡。
Siglec-15 靶点是谁?
Siglec-15(唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素),又名CD33 antigen-like 3,结合唾液酸I型跨膜蛋白,属于SIGLEC家族,编码一段很短的胞外结合域(ECD),是DAP12的相关免疫受体。
据目前研究发现,Siglec-15主要在多种肿瘤细胞和与肿瘤相关的巨噬细胞(TAMs)中表达,而在正常组织和免疫细胞中表达很少。肿瘤微环境中巨噬细胞占有较高比例。TAMs来源于外周血中的单核细胞,在肿瘤细胞和间质细胞分泌产生的各种趋化因子、细胞因子和生长因子等,与肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移以及预后息息相关。肿瘤微环境能抑制免疫反应。
Siglec-15是继PD-1之后,陈列平教授发现的又一重要的免疫“刹车”蛋白。主要信号通路途径如下:
图1. Siglec15参与的主要信号通路
Siglec-15 药物研究进展
NC318是一款first-in-class的Siglec15单抗,是NextCure公司研究管线中的领头候选药物,也是该公司首个进入临床阶段的药物。2019年11月,NextCure公布了NC318良好的一期临床数据,业界对其治疗PD-1抗体耐药患者寄予厚望,其股价因此暴涨248%。但在2020年7月,NextCure公布了NC318的单药治疗1/2期临床研究进展,结果却不尽人意,并宣布终止NC318单药治疗非小细胞肺癌和卵巢癌的进一步研究,受此影响,NextCure股价大跌,市值不足5亿美元。
NC318的临床研究在经历了万众期待、激动人心,到爆冷门、滑铁卢,让我们深知药物研发并不是一帆风顺的,总是会出现不确定性、曲折和波澜,但研究者们仍然要迎难而上,不断寻求突破。
曾有专家指出,Siglec-15还是值得继续深入挖掘研究的,结合已有的试验结果,对其进行优化,很有潜力做成first-in-class。那么,Siglec-15未来能走多远,时间会告诉我们答案。
BioMice百奥动物自主开发的B-hSIGLEC15 小鼠助力Siglec-15药物研发。
蛋白表达分析
利用流式细胞术分析纯合B-hSIGLEC15小鼠特异性SIGLEC15的表达。取WT、纯合B-hSIGLEC15 KO (-/-)和B-hSIGLEC15 (H/H)小鼠的骨髓,用10 ng/mL M-CSF刺激培养9 d,用抗SIGLEC15抗体进行流式分析(SIGLEC15 Ab6和5G12抗体(内部合成),Ab6只识别人SIGLEC15,5G12与人、鼠SIGLEC15发生交叉反应)。在WT小鼠中可检测到鼠SIGLEC15,但在B-SIGLEC15 KO小鼠中不能检测到。纯合子B-hSIGLEC15小鼠的骨髓源性巨噬细胞(bone marrow-derived macrophages, BMDMs)特别是M2巨噬细胞中检测到人SIGLEC15。
抗体结合试验
利用流式细胞术检测B-hSIGLEC15 MC38细胞人SIGLEC15的表达。如图所示,5G12(内部合成)结合与同型对照相比,在B-hSIGLEC15 MC38上检测到人SIGLEC15的表达。
脾脏中白细胞亚群分析
利用流式细胞术分析纯合B-hSIGLEC15小鼠和C57BL/6小鼠脾脏中白细胞亚群(如图),结果显示,两种小鼠脾脏中各个白细胞亚群比例相似。淋巴结和外周血中白细胞亚群分布结果与脾脏相似。实验结果表明,人源化SIGLEC15改造并不会改变这些细胞类型在脾脏、淋巴结、外周血中的整体发育、分化或分布。
脾脏中T细胞亚群分析
利用流式细胞术分析纯合B-hSIGLEC15和C57BL/6小鼠脾脏中T细胞亚群(如图),结果显示,两种小鼠脾脏中CD4+ T细胞、CD8+T细胞和Treg细胞的比例相似。淋巴结和外周血中T细胞比例结果与脾脏相似。实验结果表明,人源化SIGLEC15并不会改变这些T细胞亚型在脾脏、淋巴结、外周血中的整体发育、分化或分布。
药效验证
(A) 抗人SIGLEC15抗体抑制B-hSIGLEC15小鼠的hSIGLEC15-MC38肿瘤生长。小鼠结肠癌hSIGLEC15-MC38细胞(5E5)皮下接种B-hSIGLEC15小鼠(雌性,7-8周龄,n=5)。当肿瘤体积达到约100 mm3时,小鼠被分组,然后用抗人SIGLEC15抗体给药,剂量和时间表见图A。(B)治疗期间体重变化。如图A所示,抗人SIGLEC15抗体在B-hSIGLEC15小鼠中有效控制肿瘤生长。值表示为平均值±SEM。(所有抗体均由客户提供)
参考资料
1、http://www.nextcure.com/pipeline/.
2、Angata, T. Siglec-15: a potential regulator of osteoporosis, cancer, and infectious diseases. Journal of biomedical science 27, 10 (2020).
3、Jun wang et al. Siglec-15 as an immune suppressor and potential target for normalization cancer immunotherapy. Nature Medicine(2019).