TIM-3與腫瘤免疫的關系及TIM-3抗體的體外生物學研究

研究表明，TIM-3在一些自身免疫性疾病和腫瘤的發生發展中發揮著重要的作用，在腫瘤微環境中TIM-3的過度活化是腫瘤免疫逃逸的一個重要因素，TIM-3的高表達往往提示著預后不良。體外生物學研究表明TIM-3抗體的體外免疫增強功能與是否競爭特定TIM-3配體結合不存在相關性。TIM-3的存在不利于機體的抗腫瘤免疫，阻斷TIM-3信號或聯合處理其他協同共刺激信號，可以有效抑制腫瘤的生長。

1、TIM-3與腫瘤免疫的關系

TIM-3（T cell immunoglobulin domain and mucin domain-3）是一種T細胞表面抑制性分子，能夠引起癌癥與慢性病毒感染過程中T細胞的衰竭，如體外生物學研究表明TIM-3在骨肉瘤中具有促癌作用。在其他研究中發現，適應性耐藥性會造成免疫檢查點TIM-3上調，有研究者利用2個臨床惡性肺癌基因突變模型，EGFR和KRAS基因，以完全免疫感受態小鼠為模型，進行了一系列的實驗。在PD-1阻斷抗體治療前、中、后分析腫瘤免疫微環境。幾個免疫檢查點的表達--最明顯的，TIM-3在用抗PD-1治療產生耐藥性的動物的T細胞中高表達。在獨立實驗中，當抗TIM-3抗體與抗PD-1藥物聯用時可抑制抗PD-1治療耐藥性的產生。

研究者利用乳腺癌樣本和小鼠模型進行試驗，結果發現在乳腺腫瘤的樹突狀細胞上發現了TIM-3。正是考慮到TIM-3在免疫系統中的重要作用，科學家們就推測靶向樹突狀細胞上的TIM-3可能會激活T細胞。而在隨后研究中，用靶向TIM-3的抗體藥物和化療藥物紫杉醇治療小鼠后，腫瘤細胞明顯減少。研究發現TIM-3抗體會導致樹突狀細胞產生化學信使，進而激活T細胞，引起抗腫瘤免疫反應。因此在實體瘤治療過程中，聯合抑制TIM-3和PD-1的效果優于單獨抑制。

2、TIM-3抗體的體外生物學研究

體外生物學研究一般指的是在各種動物的體外器官、組織和細胞以及分子水平上進行的研究。上海美迪西的生物部在體外生物學領域有豐富廣泛的經驗，通過酶水平測定、細胞水平測定、細胞生物學、生物化學、體外同位素測定、穩定細胞株建立、基因敲除、RNAi和MicroRNA技術等，提供一套完整的生物學服務。

采用細胞轉染技術獲得表達人TIM-3分子的細胞系L929-human TIM-3，間接免疫熒光染色及流式細胞術檢測抗人TIM-3 mAb 4E8及9H7與人TIM-3分子結合的能力；同時ELISA檢測4E8阻斷人TIM-3融合蛋白(TIM-3 Ig-hu Fc)與半乳糖凝集素-9(galectin-9，Gal-9)結合的能力；流式細胞術檢測4E8或9H7阻斷TIM-3 Ig-huFc與293T-CEACAM-1瞬時表達細胞表面癌胚抗原相關黏附分子1(CEACAM-1)結合的能力及4E8或9H7阻斷TIM-3 Ig-huFc與凋亡細胞表面TIM-3配體磷脂酰絲氨酸(PtdSer)結合的能力；混合淋巴細胞反應(MLR)及ELISA檢測TIM-3 m Ab 4E8及9H7對CD4~+T細胞分泌白介素-2(IL-2)及干擾素-γ(IFN-γ)的影響。

結果通過對穩定表達人TIM-3分子的細胞L929-human TIM-3的間接免疫熒光染色，驗證了4E8及9H7均可與人TIM-3分子特異性結合。

（1）Gal-9與TIM-3結合實驗結果顯示，4E8可阻斷TIM-3與Gal-9的結合。但CEACAM-1或Ptd Ser與TIM-3結合實驗結果顯示，4E8不可阻斷TIM-3與CEACAM-1或PtdSer的結合，而9H7既可阻斷TIM-3與CEACAM-1的結合又可阻斷TIM-3與PtdSer的結合。

（2）MLR實驗結果顯示，4E8及9H7均可增強CD4~+T細胞分泌IL-2的能力，且與PD-1抗體nivolumab有協同作用，差異有統計學意義(P<0.05)。

（3）4E8及9H7均可增強CD4~+T細胞分泌IFN-γ的能力，且4E8與PD-1抗體nivolumab具有顯著的協同效果，差異有統計學意義(P<0.05)。

因此該項研究發現：

（1）TIM-3 mAb 4E8可阻斷TIM-3與Gal-9的結合，不可阻斷TIM-3與CEACAM-1或PtdSer結合。此外，4E8具有增強CD4~+T細胞分泌IL-2及IFN-γ的能力且與PD-1 mAb具有協同效果，但4E8對CD4~+T細胞的作用不依賴于阻斷TIM-3與其配體CEACAM-1或PtdSer的結合。

（2）TIM-3 mAb 9H7可阻斷TIM-3與CEACAM-1及PtdSer的結合，具有增強CD4~+T細胞分泌IL-2作用且與PD-1 mAb具有協同效果。同時也可增強CD4~+T細胞分泌IFN-γ的能力。

以上數據表明，TIM-3抗體的體外免疫增強功能與是否競爭特定TIM3配體結合不存在相關性。

由于TIM-3表達對機體腫瘤免疫反應極度不利，因此TIM-3可能是腫瘤免疫治療的新靶點，聯合使用TIM-3和抗PD-1抗體治療能取得較好的療效，是一種很有前途的免疫療法。而體外生物學研究表明TIM-3抗體的體外免疫增強功能與是否競爭特定TIM3配體結合不存在相關性。