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帕尔马大学:设计含IFN-α和抗PDL1的化合物,靶向肝脏和恢复抗病毒保护HBV治愈

2023/1/16 16:13:39  阅读:117 发布者:

背景

慢性HBV感染是导致肝硬化和肝细胞癌的主要原因之一,其表现为肝脏炎症和病毒基因组以cccDNA形式持续存在于肝细胞或部分整合到宿主细胞核中。现有的慢性乙型肝炎 (CHB)治疗方法包括长期给予核苷 ()类似物或有限的聚乙二醇 (PEG) -干扰素α (IFN-α)治疗,这些治疗很少能够达到功能性治愈,功能性治愈定义为乙型肝炎表面抗原 (HBsAg)消失和血清中检测不到HBV DNA。因此,目前主要致力于寻找新的有效疗法的研究。

简介

20221213日,来自意大利帕尔马大学的Paola FisicaroGut (IF: 31.795)杂志上发表名为Engineered IFN-α and anti-PDL1 containing compounds to target the liver and restore antiviral protection for HBV cure的研究[1]

主要结果

不同因素导致病毒持续存在。慢性HBV感染可逃避宿主的免疫应答,引起不同程度的适应性免疫应答功能障碍,直至T细胞和B细胞衰竭。此外,肝脏是一个特殊的耐受环境,由于其独特的解剖结构和常驻细胞群的组成,以及存在不同的调节机制,包括免疫细胞的高表达共抑制受体,在诱导免疫无应答中起着核心作用。

因此,旨在激活先天免疫成分或重建有效的抗病毒T细胞和B细胞应答的策略代表了一种控制病毒和补充现有抗病毒疗效的合理方法。因此,在目前正在研究的许多不同治疗方法中,免疫疗法是一个合理的选择。

使用IFN-α的依据不仅在于其直接的抗病毒作用,还在于其免疫调节特性。IFN-α信号通路诱导产生300多个干扰素刺激基因 (ISG),其中大部分编码可检测病毒分子的模式识别受体,部分编码在感染和非感染细胞中发挥抗病毒效应的蛋白质,目的是限制病毒的复制和传播。除诱导ISG表达外,其直接抗病毒作用还通过其他不同的机制持续,包括诱导胞苷脱氨和HBV cccDNA降解、抑制病毒衣壳组装和cccDNA转录、加速前基因组RNA和核心颗粒降解。在IFN-α的免疫特性中,其对先天免疫应答的促进作用,包括改善自然杀伤 (NK)细胞的抗病毒功能和树突状细胞 (DC)的交叉启动,是成功应答IFN-α治疗的关键。相反,IFN-α对HBV特异性CD8 T细胞应答的作用是轻微的,甚至是抑制性的。

为了改善IFN-α的药代动力学,延长其生物活性,目前将IFN-α与PEG偶联使用。然而,单独PEG-IFN -α给药就可使5%-10%CHB患者获得稳定的HBsAg转阴,且不良反应频繁,并非所有患者均对此耐受良好。

为了找到一种降低全身给药引起的IFN-α副作用的策略,IFN-α被设计为通过与T细胞受体样 (TCR-L)抗体融合特异性靶向肝脏,该抗体能够选择性识别HBV感染细胞上的病毒肽/人类白细胞抗原 (HLA)复合物。这些修饰使IFN-α的全部活性能够特异性地集中在表达适当的HLA肽复合物的细胞上,提高局部可达到的药物浓度,并可能减少给药剂量,从而降低全身毒性。然而,有几个限制因素阻碍了在动物中检测TCR-L-IFN-α的可能性,例如该分子的HLA类特异性以及人类IFN-α与小鼠受体之间缺乏交叉反应。

在抗肿瘤治疗背景下,IFN I型局部递送的可能性已被广泛研究。在不同剂型中,已测试了与抗PDL1抗体的偶联,以便将IFN-α靶向肿瘤微环境中表达PDL1的细胞,将IFN-α固化与PD1/PDL1阻断相结合。

已知PDL1在多种免疫和非免疫细胞 (包括抗原呈递细胞)上表达,是共抑制性受体PD1的同源配体,PD1在活化的TBNK细胞上上调,具有通过在扩增期后抑制免疫应答来微调免疫应答并维持外周耐受的生理功能。然而,在慢性感染和癌症中,由于持续抗原刺激导致的PD1持续表达与T细胞和B细胞功能障碍和衰竭有关,因此阻断这种抑制性信号可在一定程度上改善T细胞功能。

在耗竭的肿瘤浸润T细胞中,消除抑制性PD1/PDL1信号通路可在一小部分病例中诱导出阳性反应,尽管在大多数患者中,仅用这一策略不足以增强有效的T细胞应答。在这种情况下,IFN-α/-PDL1构建体通过以最小的毒性更有效地靶向肿瘤组织、增加DC交叉呈递和允许稳健的肿瘤特异性CD8 T细胞应答,来诱导改善小鼠的肿瘤控制。

Meng等人发表的报告利用了类似的设计,即构建了一种基于抗PD-L1IFN-α异二聚体融合蛋白,从而绕过HBV病毒携带小鼠的免疫耐受 (1)

在这种情况下,Meng等人的抗PDL1-IFN-α构建体有可能利用IFN诱导的PDL 1过表达,从而增强肝脏靶向性,同时由于消除PD1介导的抑制作用,从而诱发CD8细胞对抗原刺激产生应答 (1)。将融合蛋白给予HBV病毒携带小鼠后,可克服PDL1介导的肝脏耐受,从而抑制病毒复制,并在接种HBsAg时产生适当的DC功能和有效的抗病毒免疫应答。有趣的是,仅在抗-PDL 1-IFN-α诱导的血清HBsAg暂时性下降后给药时,疫苗接种可诱导强烈的HBsAg特异性T细胞和B细胞应答,产生中和抗体并形成长期免疫记忆,使10只小鼠中的7只达到功能性治愈。

这些结果可以代表一个概念验证,即IFN-α信号与检查点抑制的联合应用应该将有利于肝脏环境对成功地接种治疗性疫苗接种以实现HBV治愈产生有利影响。当单一成分单独给药或联合给药时,抗PDL1IFN-α异二聚体的效应无法再现,这表明需要一种特定的肝脏靶向策略,以便在HBV疫苗接种前实现抗PDL 1IFN-α发挥集中的协同效应。

1. PDL1-IFN-α构建体是由含有抗PDL1抗体和IFN-α的抗原结合片段 (Fab)的异二聚体融合蛋白组成,该构建体对PDL1的亲和力高于对干扰素α和β受体 (IFNAR)的亲和力,从而靶向肝内PDL1的高表达

结论及展望

CHB环境的复杂性随着时间的推移,持续产生大量抗原,必然意味着明确的治疗策略,包括多种不同水平的干预。在CHB环境中,隐匿性病毒可以逃避和抑制保护性先天免疫机制,并利用肝脏的耐受性环境来耗尽适应性免疫应答。从这个角度来看,PD1-PDL 1通路的过度活跃只是在慢性HBV感染中同时起作用的许多不同重叠去调节机制中的一种。事实上,在HBV与人类免疫系统共存的数千年中演变中,人类慢性病致病机制的巨大复杂性只能通过感染的临床前模型进行部分模拟。因此,尽管令人鼓舞,但Meng等人的优雅研究结果显然需要进一步证实 (可能通过直接临床试验),当与互补IFN-α效应相关时,肝内PDL1靶向是否足以实现功能性HBV治愈。显然,向临床转化需要仔细评估可能的副作用。

原文链接

https://gut.bmj.com/content/early/2022/12/13/gutjnl-2022-328902

转自:“生物医学科研之家”微信公众号

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