免疫干擾素IFNγ在腫瘤免疫細(xì)胞中的作用和應(yīng)用

重組人 IFN-γ 是一種 16.8 kDa 的蛋白質(zhì)，含有 144 個氨基酸殘基，由 CD4 和 CD8 T 淋巴細(xì)胞以及活化的 NK 細(xì)胞產(chǎn)生。人類 IFN-γ 具有物種特異性，僅在人類和靈長類動物細(xì)胞中具有生物活性。
 

IFN-γ受體存在于大多數(shù)免疫細(xì)胞中，它們通過增加 I 類 MHC 蛋白的表面表達(dá)來響應(yīng) IFN-γ 信號，可促進(jìn)了抗原向 T 輔助 (CD4+) 細(xì)胞的呈遞。此外，IFN-γ 可刺激多種淋巴細(xì)胞功能，包括巨噬細(xì)胞、NK 細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的抗微生物和抗腫瘤反應(yīng)。
 

IFNγ是Ⅱ型干擾素唯一成員，由多種細(xì)胞分泌，作用于多種免疫細(xì)胞，調(diào)控先天性與適應(yīng)性免疫，具有促癌和抗癌的兩面性。

IFN-γ與腫瘤免疫
IFNγ受體由IFNγR1與IFNγR2組成，在有核細(xì)胞中R1組成性表達(dá)，R2差異表達(dá)。
 

IFNγ：IFNγR1：IFNγR2=2 : 2 : 2 先結(jié)合R1，再結(jié)合R2

作用于多種細(xì)胞CTL細(xì)胞

對腫瘤的生長具有雙向調(diào)控：抗癌：能夠增加CD8+T細(xì)胞擴(kuò)增，殺傷腫瘤。
促癌：若CTL過度表達(dá)IFNγR則誘導(dǎo)該細(xì)胞凋亡，失去殺傷腫瘤的功能。

Treg細(xì)胞
導(dǎo)致免疫抑制，促進(jìn)腫瘤生長。

腫瘤細(xì)胞

同樣對腫瘤細(xì)胞的生長具有雙向調(diào)控：抗癌：促進(jìn)MHC1類分子表達(dá)，使T細(xì)胞識別殺傷腫瘤，還抑制腫瘤血管生成。促癌：通過CXCR3-CXCL9/CXCL10軸誘導(dǎo)腫瘤產(chǎn)生免疫抑制，逃避T細(xì)胞殺傷。

脈管系統(tǒng)

同樣具有促癌和抗癌的雙向效果。
 

作用復(fù)雜、多效

抗腫瘤開發(fā)四個方向

‍

腫瘤治療的相關(guān)研究總會涉及IFNγ，但目前臨床上僅用于治療慢性肉芽腫、石骨癥。臨床階段使用IFNγ進(jìn)行腫瘤治療還處于初級階段，本文梳理四個潛在的開發(fā)方向，供此方面研究者參考。
 

1. 聯(lián)用化療藥物改善治療效果

化療仍為目前臨床上腫瘤主流療法，使用IFNγ可能協(xié)同藥物對腫瘤細(xì)胞殺傷作用，使大量死亡的腫瘤細(xì)胞釋放更多的腫瘤相關(guān)抗原（TAA）激活免疫系統(tǒng)對外部信號做出反應(yīng)，使藥物產(chǎn)生更強(qiáng)的抗腫瘤作用而形成一個正反饋。

環(huán)磷酰胺(CP) + 小劑量IFNγ延長了患者無進(jìn)展生存期（PFS）和總生存期（OS）

Br J Cancer. 2000 Mar;82(6):1138-44.

2. 全身注射INFγ改善腫瘤微環(huán)境（TME），使冷腫瘤變“熱”

冷腫瘤對ICI藥物的不敏感的原因是TME中過量的Treg細(xì)胞（促瘤）和缺乏Teff細(xì)胞（抗瘤）浸潤，IFNγ能夠增加腫瘤抗原遞呈以及TME中T細(xì)胞的浸潤。

腫瘤表面抗原HLA增加

T細(xì)胞浸潤程度增加

Cancer Immunol Res. 2019 Aug;7(8):1237-1243.

一項注射IFNγ的early phase1臨床試驗正在進(jìn)行，通過觀察目標(biāo)骨髓中HLA、ICAM-1、STAT1的表達(dá)水平分析IFNγ對TME的塑造。
 

3.IFNγ強(qiáng)化TNF靶向腫瘤脈管系統(tǒng)內(nèi)皮細(xì)胞，能有效抗腫瘤

脈管系統(tǒng)是一個被忽略的IFNγ受體系統(tǒng)，IFNγ能夠使內(nèi)皮細(xì)胞對TNF的敏感性增加，誘導(dǎo)TNF選擇性殺死腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞，阻止腫瘤生長。

 

EMBO Mol Med. 2020 Feb 7;12(2):e11223.

4. 臨床結(jié)果表明IFNγ是可以作為ICIs的輔助因子

IFNγ對TME的塑造可以通過免疫細(xì)胞的響應(yīng)改善ICIs的治療效果。

 

Cell. 2016 Oct 6;167(2):397-404.e9.

IFN0-γ抗腫瘤治療可以從腫瘤微環(huán)境（TME）以及對不同免疫細(xì)胞的調(diào)控作用著手，通過蛋白質(zhì)工程來設(shè)計選擇性作用分子，促進(jìn)效應(yīng)細(xì)胞活化，增強(qiáng)其抗腫瘤活性。

逐典免疫干擾素IFNγ產(chǎn)品特點：

1. 高純度；2.高特異性；3.無動物源（AOF）;4.GMP級別;5.無His標(biāo)簽

2.

實驗數(shù)據(jù)：

SDS-PAGE鑒定和SEC-HPLC純度：還原的SDS-PAGE 未見雜蛋白（左）；SEC-HPLC顯示高純度大于 98%，無聚集體產(chǎn)生（右）

SDS-PAGE鑒定和SEC-HPLC純度圖

應(yīng)用案例：

IFN-γ活性：

測定 #1： 由其在 HeLa 細(xì)胞中誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的能力確定， ED 50 為 5.0-10.0 ng/ml。

測定 #2： 使用 HT-29 細(xì)胞通過細(xì)胞毒性測定確定 的 ED 50 ≤ 0.05 ng/ml，對應(yīng)比活 ≥ 2 x 10 7 units/mg 的比活性。