前言

在過(guò)去的十幾年中，以免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICI）為代表的免疫治療取得了重大的臨床突破。到目前為止，靶向PD-1PD-L1和細(xì)CTLA-4的ICI已被美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)用于臨床治療。這些免疫療法有效地提高了癌癥患者的生存率和生活質(zhì)量。然而，由于腫瘤的復(fù)雜異質(zhì)性，檢查點(diǎn)抑制劑對(duì)實(shí)體瘤的反應(yīng)率僅為20%-30%，大多數(shù)腫瘤對(duì)ICI治療仍然不敏感。

腫瘤通常分為“熱”腫瘤或“冷”腫瘤表型。“熱”腫瘤根據(jù)腫瘤微環(huán)境（TME）中細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞（CTL）的高度浸潤(rùn)進(jìn)行分類(lèi)。這種腫瘤通常對(duì)免疫療法反應(yīng)良好。相比之下，“冷”腫瘤的免疫原性較差，其特征是淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)較低，缺乏預(yù)先存在的腫瘤特異性T細(xì)胞反應(yīng)。為了提高免疫療法的療效，需要新的聯(lián)合療法將非炎癥的“冷”腫瘤轉(zhuǎn)化為炎癥微環(huán)境，并增加CTL的浸潤(rùn)。

Toll-like receptor 9（TLR9）激動(dòng)劑在治療癌癥的單一療法或聯(lián)合療法中已被廣泛研究。TLR9激動(dòng)劑在聯(lián)合療法中可以與其他療法協(xié)同增效，增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，TLR9激動(dòng)劑激活B細(xì)胞和漿細(xì)胞樣樹(shù)突狀細(xì)胞（pDC），增加TH1促進(jìn)趨化因子和細(xì)胞因子的釋放，從而改善腫瘤抑制微環(huán)境，促進(jìn)T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。TLR9激動(dòng)劑與癌癥抗原疫苗、放射療法、化療和免疫療法的聯(lián)合使用已在幾種動(dòng)物模型和臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了研究，顯示出巨大的潛力。

TLR9及其激動(dòng)劑

Toll樣受體的發(fā)現(xiàn)是免疫學(xué)的里程碑之一。TLR是一種高度保守的模式識(shí)別受體（PRR），可以識(shí)別各種類(lèi)型的微生物病原體相關(guān)模式分子（PAMP）。TLR受體家族包含六種跨膜TLR（TLR-1、2、4、5、6和10）和四種定位于內(nèi)涵體膜的TLR（TLR-3、7、8和9）。每種PAMP都被不同的TLR識(shí)別，即脂多糖（TLR4）、脂肽（TLR2與TLR6或TLR1）、鞭毛蛋白（TLR5）、單鏈RNA（TLR7/8）、雙鏈RNA（TLR3）和含CpG基序的DNA（TLR9）。

根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物學(xué)活性，CpG-ODNs可分為 A，B 和 C 3種類(lèi)型。B 型 CpG是發(fā)現(xiàn)最早、研究得最清楚的類(lèi)型。它由一個(gè)或多個(gè)CpG基序組成，通常位于硫代磷酸酯骨架上。與天然磷酸二酯酶核苷酸相比，這種主鏈增強(qiáng)了對(duì)核酸酶消化的抵抗力，為其提供了更長(zhǎng)的體內(nèi)半衰期（30–60分鐘，而磷酸二酯酶為5–10分鐘）。B型CpG觸發(fā)pDC分化并產(chǎn)生TNF-α，并刺激B細(xì)胞增殖和分泌IgM。

A 型 CpG以含有CpG 二核苷酸的回文序列為核心，兩端為 poly G尾，磷酸二酯鍵骨架為部分硫代修飾。這類(lèi) CpG通過(guò)回文序列和 poly G 形成高級(jí)結(jié)構(gòu)，能夠活化 pDC 誘生大量 I 型干擾素，但對(duì)B細(xì)胞活性很弱。B型CpG與A型CpG的不同活性很大程度上是由于CpG/TLR9復(fù)合物在pDC內(nèi)體中的保留時(shí)間不同。B型CpG通過(guò)早期內(nèi)體快速轉(zhuǎn)運(yùn)到晚期內(nèi)體，而A型CpG在早期內(nèi)體中保留的時(shí)間更長(zhǎng)。

C型CpG在完全由硫代磷酸核苷酸組成方面類(lèi)似于B型，但在包含回文CpG基序方面類(lèi)似于A型，因此可以形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)或二聚體。它兼具 A 和 B 型 CpG的活性，既能活化pDC，又能活化 B 細(xì)胞。

CpG-ODN和ICI聯(lián)合療法

TLR9激動(dòng)劑與抗PD-1的協(xié)同效應(yīng)也已在多種小鼠腫瘤模型中得到驗(yàn)證，包括胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）、肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌和淋巴瘤。在免疫原性B16/OVA黑色素瘤模型中，CpG1826與抗CTLA-4的組合導(dǎo)致雙側(cè)腫瘤減少，這與腫瘤抗原特異性T細(xì)胞浸潤(rùn)增加以及Tregs和炎性細(xì)胞因子減少有關(guān)。此外，在非免疫原性B16/F10黑色素瘤小鼠模型中，瘤內(nèi)注射CpG-ODN1826聯(lián)合抗PD-1或抗CTLA-4治療對(duì)腫瘤的治療側(cè)也有效，但未注射的腫瘤很少消退。隨著對(duì)CpG-ODN機(jī)制的深入研究，發(fā)現(xiàn)腫瘤內(nèi)給予CpG-ODN增加了Treg細(xì)胞中OX40共刺激受體的表達(dá)，瘤內(nèi)注射SD-101和抗OX40抗體成功保護(hù)了自發(fā)性乳腺癌小鼠，具有良好的治療效果。

Vidutolimod（CMP-001）是一種CpG-a寡核苷酸，包裝在由噬菌體外殼蛋白Qβ形成的病毒樣顆粒內(nèi)。在最近公布的一項(xiàng)1b期臨床研究（NCT02680184）中，評(píng)估了腫瘤內(nèi)注射Vidutolimod聯(lián)合pembrolizumab的療效和安全性，顯示出克服晚期黑色素瘤患者的PD-1抑制劑耐藥性的潛力。

在本研究的劑量遞增階段，有44名曾接受抗PD-1治療的晚期黑色素瘤患者入組。44名患者中有11名（25%；95% CI，13%–40%）在使用RECISTv1.1的療效評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估時(shí)獲得PR或CR，其中4名CR，7名PR。在有響應(yīng)的患者中，每個(gè)受試者的平均反應(yīng)持續(xù)時(shí)間（DOR）為19.5個(gè)月，包括5例反應(yīng)>23個(gè)月的患者。中位緩解時(shí)間為2.5個(gè)月，中位無(wú)進(jìn)展生存期（PFS）為2.8個(gè)月（95% CI, 2.7-5.4）。

HP007為華普生物技術(shù)公司自主開(kāi)發(fā)的新型C型CpG。今年在美國(guó)圣地亞哥舉行的美國(guó)癌癥研究協(xié)會(huì)（AACR）2024年年度會(huì)議報(bào)告中，HP007聯(lián)合PD-1抗體、CTLA-4抗體和CD40激動(dòng)性抗體在轉(zhuǎn)移性去勢(shì)耐受性前列腺癌患者中表現(xiàn)出卓越的臨床反應(yīng)。在13名可評(píng)估的患者中，12人出現(xiàn)了客觀響應(yīng)，其中6人CR，6人PR，總響應(yīng)率（ORR）達(dá)92.3%。在數(shù)據(jù)分析時(shí)，另外兩名可評(píng)估的患者病情穩(wěn)定。6名患者出現(xiàn)輕度至中度治療相關(guān)不良事件，包括發(fā)燒、僵硬、疲勞、發(fā)汗、血尿、尿路感染、急性尿潴留和肝酶升高。

CpG-ODN和腫瘤疫苗

作為T(mén)LR激動(dòng)劑，CpG-ODN是腫瘤疫苗中使常用的佐劑之一。針對(duì)各種類(lèi)型的腫瘤，如淋巴瘤（NCT00490529）、黑色素瘤（NCT00145145、NCT00112242、NCT00471471、NCT00112242）、非小細(xì)胞肺癌（NCT00199836）和前列腺癌（NCT00292045），多個(gè)使用CpG-ODN的腫瘤疫苗臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中。

此外，材料科學(xué)的發(fā)展極大地促進(jìn)了腫瘤疫苗的進(jìn)步。一種2'3'-CGAMP、CpG-ODN和抗原性肽納米多孔微粒（μGCVax）的組合，在小鼠模型中有效抑制肺轉(zhuǎn)移性黑色素瘤、原發(fā)性乳腺癌和結(jié)直腸癌。最近的一項(xiàng)研究報(bào)告稱(chēng)，AIRISE-02（包封CpG-ODN1826和STAT3 siRNA的納米顆粒）與PD-1和CTLA-4聯(lián)合使用，該組合在多種腫瘤模型中取得了顯著成果，原位腫瘤和遠(yuǎn)端腫瘤均消退，63%的黑色素瘤小鼠完全治愈，這種抗腫瘤作用也具有免疫記憶。

CpG-ODN和其它激動(dòng)劑

觸發(fā)多種PRR的新策略，包括使用特定激動(dòng)劑的不同TLR和STING，已被證明可以同時(shí)激活多種信號(hào)通路，為腫瘤疫苗產(chǎn)生強(qiáng)有力的免疫反應(yīng)。CpG-ODN和3M-052（TLR7/8激動(dòng)劑）、CpG-ODN和STING，以及TLR3激動(dòng)劑Poly（I:C）和CpG-ODN的組合已在各種動(dòng)物模型中進(jìn)行了評(píng)估，如黑色素瘤和ErbB2+乳腺癌等。CpG-ODN加Poly（I:C）的氣霧劑遞送已被證明能有效治療C57BL/6小鼠的B16黑色素瘤肺轉(zhuǎn)移。此外，當(dāng)TLR9激動(dòng)劑與其他激動(dòng)劑聯(lián)合用于腫瘤治療時(shí)，給藥順序也很重要，需要探索相關(guān)機(jī)制。

CpG-ODN和放射治療

幾十年來(lái)，放射治療（RT）一直是癌癥患者常規(guī)治療的重要組成部分。放療除了直接殺死腫瘤細(xì)胞外，還可以引發(fā)免疫原性細(xì)胞死亡（ICD），釋放腫瘤抗原并產(chǎn)生炎癥效應(yīng)。在腫瘤細(xì)胞中發(fā)生ICD后，它們會(huì)釋放一系列損傷相關(guān)分子模式（DAMP），這些模式促進(jìn)APC成熟并激活CTL殺死腫瘤細(xì)胞。當(dāng)TLR9激動(dòng)劑被添加到腫瘤微環(huán)境中時(shí)，它可能會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)APC的激活，并促進(jìn)來(lái)自腫瘤細(xì)胞的抗原通過(guò)MHC I類(lèi)分子的交叉呈遞，通過(guò)CD8+T細(xì)胞反應(yīng)殺死腫瘤組織。評(píng)估TLR9激動(dòng)劑和RT組合的幾項(xiàng)臨床前研究表明，它們?cè)诿庖叻磻?yīng)性小鼠腫瘤模型中具有協(xié)同作用。

CpG-ODN和化療

化療藥物也是腫瘤治療的傳統(tǒng)藥物之一，除了引起腫瘤細(xì)胞的ICD外，它還改變了腫瘤微環(huán)境，增加了腫瘤浸潤(rùn)的T細(xì)胞和NK細(xì)胞，誘導(dǎo)M2巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化為M1型巨噬細(xì)胞，減少了Treg和MDSC等免疫抑制細(xì)胞的數(shù)量。

最近的一項(xiàng)研究表明，聯(lián)合注射CpG-ODN、α-OX40和蒽環(huán)類(lèi)藥物完全消除了局部和遠(yuǎn)處的4T1乳腺癌，沒(méi)有顯著復(fù)發(fā)。阿霉素和CpG-ODN自交聯(lián)納米粒子（CpG-ODN-NP）通過(guò)水凝膠遞送給小鼠，顯示出協(xié)同抗腫瘤作用。研究還將伊布替尼與CpG ODN聯(lián)合使用，并在淋巴瘤小鼠模型中取得了良好的抗腫瘤效果。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，還應(yīng)該關(guān)注化療的細(xì)胞毒性和骨髓抑制作用，如何平衡有效性和安全性仍然是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

小結(jié)

由于腫瘤發(fā)生和發(fā)展的復(fù)雜性，多種因素可能會(huì)限制單一免疫療法在實(shí)體瘤中的療效。為了克服這種局限性，可能需要針對(duì)腫瘤免疫的多個(gè)步驟，同時(shí)將多種藥物一起應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)腫瘤的完全消除。TLR9受體激動(dòng)劑CpG-ODN通過(guò)改善免疫微環(huán)境，將“冷”腫瘤轉(zhuǎn)化為“熱”腫瘤，與其他療法聯(lián)合使用可以提高抗腫瘤效果并減少副作用。目前，TLR9激動(dòng)劑和腫瘤免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合已經(jīng)在腫瘤免疫治療中展現(xiàn)出巨大的潛力。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，在藥物設(shè)計(jì)中使用不同的材料也有望提高靶向性和治療效果。最后，為了達(dá)到理想的治療效果，我們還應(yīng)該加強(qiáng)每種藥物的基礎(chǔ)研究，只有深入了解其潛在的作用機(jī)制，才能取得更好的治療效果。

參考文獻(xiàn)

1.Overcoming PD-1 Blockade Resistance WithCpG-A Toll-Like Receptor 9 Agonist Vidutolimod in Patients With MetastaticMelanoma. Cancer Discov. 2021 Dec 1; 11(12): 2998–3007.

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       原文標(biāo)題 : 靶向腫瘤免疫微環(huán)境：TLR9激動(dòng)劑的聯(lián)合免疫療法