随着针对PD(L)-1和CTLA-4的免疫检查点阻断(immune-checkpoint blockade，ICB)抗体的临床成功，利用免疫系统对抗癌症已经成为现实。然而，并不是所有的癌症患者都对ICB有反应。因此，有必要通过替代策略来调节免疫系统，以改善对ICB的临床反应。CD3-T细胞受体(T cell receptor，TCR)是T细胞上的典型受体复合物。它提供启动T细胞激活的第一信号（first signal），并决定免疫反应的特异性。TCR赋予结合特异性，而CD3亚单位促进T细胞激活所需的信号转导。虽然CD3-TCR复合物中抗原感知和信号转导发生的机制仍在争论中，但最近关于CD3-TCR复合物复杂3D结构的揭示可能会通过设计靶向药物和工具( including aptamers)来调节其活性。

以PD-1/PD-L1抗体为代表的肿瘤免疫检查点阻断剂，在新药研发上取得了前所未有的成功，给临床肿瘤治疗带来了深刻变革，围绕PD-1/PD-L1通路的研究也在2018年让本庶佑（Tasuku Honjo）教授获得了诺贝尔生理学或医学奖。不过，仍有大量患者对现有免疫治疗响应不佳，因此寻找有效的免疫治疗新靶点成为全球学者十分重视的问题。

复旦大学生物医学研究院的许杰研究员长期致力于肿瘤免疫新靶点的发现。今日，许杰研究组在《细胞》期刊发表最新成果，发现了全新的免疫检查点蛋白：CD3的天然配体CD3L1。在宠物治疗和实验室肿瘤小鼠模型中，靶向CD3L1的中和抗体显示出了抑制肿瘤生长的显著疗效。

研究者介绍，在T细胞介导的抗肿瘤免疫应答过程中，T细胞受体（TCR）-CD3复合体扮演着不可或缺的核心角色。以往的研究多聚焦于MHC通过激活TCR而作用于TCR/CD3，并在此基础上产生了工程化改造TCR/CD3的抗肿瘤疗法，包括TCR-T、CAR-T等药物。然而，关于TCR/CD3天然抑制型配体的研究罕有报道，CD3也因缺少天然配体而不被看作受体。

而此次研究的焦点CD3L1，是首次发现的CD3天然配体，也被称为ITPRIPL1，属于单次跨膜蛋白，其功能过去鲜为人知。

图片来源：123RF

研究团队注意到，CD3L1有以下几个特点。一是与PD-L1在肿瘤中的表达互斥，且CD3L1在PD-1/PD-L1阻断缺乏响应的肿瘤中高表达。另外，CD3L1在睾丸中表现出特异性的高表达。这一点与PD-L1在胎盘中高表达类似，因为睾丸和胎盘都属于所谓的“免疫豁免器官”，也就是抗原无法被免疫系统识别和清除的器官。

随后，单细胞测序结果提示，CD3L1对T细胞有抑制作用。实验表明，敲除CD3L1后，小鼠的睾丸出现显著的自身免疫反应；而肿瘤细胞缺失CD3L1的表达后则会被T细胞有效地杀伤。从这些结果来看，CD3L1可能是通过抑制T细胞来维持睾丸的免疫豁免和肿瘤免疫逃逸。

那么CD3L1是如何作用于T细胞的呢？进一步分析让研究作者惊讶地发现，CD3L1与T细胞表面的CD3ε存在直接的物理结合，并通过后者产生对T细胞的抑制作用。

在分子机制层面，CD3L1与CD3ε受体结合后，能够导致Nck持续结合到CD3ε的胞内域，这竞争性地抑制了Zap70的招募和磷酸化，从而在T细胞激活的初始阶段抑制T细胞的激活，这与既往已知的PD-1/PD-L1等免疫检查点通路作用在T细胞激活中后期不同。

▲CD3L1作为配体与CD3ε受体相互作用的机制示意图（图片来源：研究团队提供）

“这是首次揭示CD3天然配体的存在，意味着TCR/CD3受体复合物过去的‘主从关系’可能被重新定义，从以TCR为受体的“单极”调控方式，变为TCR和CD3都可以接受天然配体信号的‘双极’工作方式。”许杰研究员强调，“这个突破性的发现可能对肿瘤免疫药物的开发产生深远而积极的影响。”

基于CD3L1/CD3免疫检查点信号轴的发现，研究团队进一步开发了CD3L1抗体作为一类全新的检查点抑制剂，并在多个小鼠肿瘤模型中验证了CD3L1抗体在体内激活T细胞并抑制肿瘤生长的显著作用。

▲CD3L1及其抗体作用机制示意图（图片来源：研究团队提供）

为了进一步验证其治疗潜力，研究团队还将其应用于宠物自发肿瘤的治疗。研究招募了多种癌症类型的宠物狗，接受CD3L1抗体治疗后，体内肿瘤生长均受到明显抑制。

鉴于PD-1抗体在宠物肿瘤治疗中取得的显著疗效，这为CD3L1抗体在人类肿瘤治疗中的有效性提供了重要的参考，也为今后抗肿瘤药物的转化医学研究策略提供了新的思路。

▲患有自发肿瘤的宠物狗接受CD3L1抗体治疗后，肿瘤生长受到明显抑制（图片来源：参考资料[1]）

据研究团队透露，目前CD3L1抗体治疗肿瘤的临床试验已经分别获得美国FDA和中国NMPA的新药临床研究（IND）许可，正处于I期临床研究阶段，治疗多种晚期实体肿瘤。有意愿参加临床试验的患者，可以与文章通讯作者许杰研究员联系（jie_xu@fudan.edu.cn），需要先进行靶点表达检测评估。

我们期待这一突破性的发现为肿瘤免疫治疗领域带来新的希望，早日为更多患者带来福音。

参考资料：

[1] Shouyan Deng et al., ITPRIPL1 binds CD3ε to impede T cell activation and enable tumor immune evasion. Cell (2024) Doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.03.019