摘 要：Fc受体（FcγRs）与单克隆抗体Fc区结合的治疗作用一直是研究热点。已证实Fc-FcγR相互作用对单克隆抗体靶向的效应细胞活动以及单抗依赖的通过受体聚集进入靶细胞的前向信号传递非常重要。而靶向T细胞表达抗原的单克隆抗体功能还与抗原提呈细胞（APCs）上FcγR的共同参与有关。在靶向CTLA-4和TIGIT的单克隆抗体中，与APC上的FcγR的相互作用会增强抗原特异性T细胞反应和杀瘤活性。
基于免疫球蛋白（IgG）的治疗性单克隆抗体会引发一系列功能性活动，其中许多活动可通过优化Fc区域与FcγRs的相互作用进行微调。
与治疗性单抗相互作用的FcγRs主要有两大亚类：激活型和抑制型。
图1 鼠和人Fc-γ受体及其与免疫球蛋白亚类的相互作用（来源于Falk Nimmerjahn，2013）
FcγRs的激活亚类通过胞内免疫受体酪氨酸激活基序（ITAM）或含有ITAM的普通γ链发出信号。已有一系列文献报告了激活FcγRs的效应细胞介导活动，包括单克隆抗体依赖的细胞介导的细胞毒性或吞噬作用。
相比之下，抑制性受体FcγRIIB（CD32B）包含基于细胞质的免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIM），它抵消了含有ITAM受体的功能。
FcγRIIB还可以促进靶向肿瘤坏死因子受体（TNFR）家族成员激动剂的单克隆抗体聚集，如（CD262、CD264、CD40、CD137和CD28）。
图2 Fcγ 受体发挥促凋亡抗体和免疫调节抗体的抗癌作用机制（来源于：Kim and Ashkenazi, 2013）
最近研究表明，削弱Fc-FcγR的相互作用可能会提高靶向PD-1途径单抗的治疗活性。综上所述，FcγRs会参与调节一系列治疗性单抗的活性。因此，可利用Fc-FcγR交叉作用进一步研究设计更有效的分子
使用靶向糖皮质激素诱导的TNFR相关蛋白GITR（CD357）、OX40（CD134）和CTLA-4（CD152）单抗对小鼠进行的临床前研究显示，激活FcγRs是其参与抗肿瘤活性的必要条件。
肿瘤微环境中Treg细胞上GITR、OX40和CTLA-4的过度表达会让肿瘤内调节性T（Treg）细胞选择性耗竭。CTLA-4作为效应性T细胞功能的核心负调控因子，会在T细胞受体（TCR）的刺激下从细胞内的蛋白质库中迅速转移到细胞表面。
在与抗原提呈细胞（APCs）上的CD80和CD86接触后，CD28会促进T细胞细胞因子和趋化因子的产生、增殖和生存。
CTLA-4对CD80和CD86均有较高亲和力，所以其在配体结合方面能有效地胜过CD28，从而减弱T细胞的启动。除了竞争共享的CD28配体外，CTLA-4在维持免疫平衡方面还具有一系列胞内和胞外功能。
新的证据表明，CTLA-4通过拮抗TCR诱导的zeta链相关蛋白70（ZAP70）微簇形成来促进T细胞的运动，这会缩短APC-T细胞停留时间。
尽管FcγR相关机制对这些抗体治疗活性的贡献仍有争议，已有三种抗CTLA-4单抗在患者身上展现出了单药抗肿瘤活性。
本文主要基于现有靶向T细胞抗原的治疗性单抗和靶向T细胞抗原的背景下，和通过FC工程开发下一代治疗性单抗过程中，研究了抗原提呈细胞上FcγR的结合对靶向CTLA-4和TIGIT的拮抗性抗体作用机制的贡献。
抗CTLA-4 单抗的抗肿瘤活性依赖FcγR的共同参与
FcγR共同参与是增强活体T细胞反应的必要条件
抗CTLA-4单抗介导的T细胞应答不依赖调节性T细胞
小鼠和人类抗CTLA-4 单抗之间的FcγR依赖性是一致的
人CTLA-4抗体对T细胞的最佳刺激需要FcγRIIIA共同参与
免疫突触内Fc-FcγR共参与调节顶端TCR1信号
Fc-FcγR共同参与改善T细胞反应的重要性延伸至CTLA-4以外的目标
单抗的活性不仅取决于靶抗原与单抗Fab可变区的结合，还与Fc区域与FcγRs的相互作用有关。最近与Fc-FcγR串联和免疫调节性单抗治疗活性相关机制的例子包括：Fcγ受体，特别是抑制性FcγR(FcγRIIB)的参与，会驱动单抗介导的聚集并增强靶细胞中的受体正向信号。
图3 当前四类免疫调节型抗体的研究进展其他报告还指出，Fc-FcγR相互作用减弱可能会提高靶向共同抑制性PD-1途径单抗的治疗活性。靶向CTLA-4和PD-1/PDL-1的抗体是FDA批准的唯一用于治疗癌症的免疫调节性单抗（来源于：Offringa and Glennie, 2015）。
最初认为阻断仅靠抗体介导的CTLA-4通路就足以产生肿瘤特异性T细胞免疫反应，而且同型选择预计不会对抗CTLA-4 mAbs的药理活性产生影响。
然而，最近的临床前模型中显示，抗CTLA-4的抗肿瘤活性依赖于与激活Fcγ受体的结合，特别是FcγRIV。这些研究表明，ADCC/P机制可以消灭瘤内表达CTLA-4的Treg细胞，而靶向表达GITR和OX40Treg细胞的单抗具有共同的机制。
与这些临床前结果一致的是，外周血中FcγRIIIA+骨髓效应细胞频率较高的黑色素瘤患者对伊匹单抗（ipilimumab）治疗的反应也更强，这是由于ADCC/介导的肿瘤微环境中Treg细胞耗竭。在高肿瘤突变负荷的情况下，表达高亲和力FcγRIIIA-V158多态性的黑色素瘤患者对ipilimumab（伊匹单抗）的临床反应率有所提高。这一观察被解释为对肿瘤内Treg细胞的选择性耗竭的进一步支持。
图4 人类FcgR基因多态性对黑色素瘤晚期患者伊匹单抗疗效的影响（来源：Arce Vargas，2018）
然而，FcγR相互作用对CTLA-4抗体ipilumumab（hIgG1）和tremelimumab（hIgG2）在患者中的治疗效果的贡献仍有争议。最近对两种具有相同Fab可变区和不同Fc区的CTLA-4抗体（hIgG1与hIgG2）的药理评估显示，hIgG1变体在T效应细胞试验中的效力相差40倍。但这一结果并不是因为这两个Fc变体之间在ADCC/P活性上的潜在差异，而是由于Fc区域一些未知作用。
已经确定了Fc-FcγR相互作用在靶向T细胞抗原的单抗活性中的作用，通常认为这些单抗在免疫突触内发挥作用。这种活动需要激活FcγRs，但明显不同于涉及定向消除肿瘤内Treg细胞的机制。
使用各种Fc变体和工程方法来改变抗CTLA-4单抗与FcγRs的结合，在小鼠（体外和体内）和人类（体外）检测系统中的药理活性惊人一致。在小鼠中，利用非肿瘤携带模型来研究CTLA-4单抗存在和不存在时Treg细胞时的阻断作用。发现体内的T细胞细胞因子和增殖反应严格依赖Fc-FcγR的参与，但与Treg细胞的存在无关。
确定抗CTLA-4或抗TIGIT 单抗的Fc变体与FcγRIIIA的结合力增强，可提供卓越的抗原特异性T细胞反应。这些结果得到了阻断hIgG1的Fc区相互作用或耗尽FcγRIIIA+细胞的策略的支持。
有趣的是，阻断FcγRI、FcγRIIA或FcγRIIA/IIB与抗CTLA-4 单抗结合会促进T细胞IL-2的产生，可以将其归因为提供Fc与APC上FcγRIIIA的接触增加。在小鼠模型中，使用抗FcγRIV的mAb选择性地中和抗CTLA-4 mAb的共同参与，揭示了最佳T效应细胞细胞因子和增殖反应对FcγRIV的依赖。这种试剂的一个局限性是它可能通过其Fc结构域与其他FcγRs非特异性结合。
为了减轻这种可能性，使用去糖基化的抗FcγRIV单抗证实了体内发现。用抗CTLA-4单抗的结果是用抗TIGIT单抗在人(体外)和小鼠(体内)试验中重现的。
导致TCR磷酸化的机制仍不清楚。如果没有内在的激酶活性，TCR会依靠聚集酪氨酸激酶Lck。Lck将TCR（通过ITAMs）磷酸化到CD3信号复合物上。磷酸化的ITAMs与第二个激酶ZAP70结合，驱动下游的信号级联）。一些模型表明，MHC-肽的结合促进了TCR的构象变化，使其细胞质ITAM结构域更容易被Lck接触。
动力学隔离模型是另一种假说，即CD45不断抵消TCR磷酸化作用，蛋白酪氨酸磷酸酶的隔离有利于激活Lck介导的通路。
描述了涉及调节靶向CTLA-4的TCR 单抗CD28依赖性和非依赖性。在第一个实验中抗CTLA单抗介导的阻断CD80和CD86与CTLA-4的结合激活了IL-2报告基因，从而促进CD28-CD80/CD86共结合。
需要注意的是，加入与APC上的FcγR结合增强的抗CTLA-4 mAb，增加了CD28依赖的IL-2报告基因活性。在第二个试验中，用SEA肽和抗CTLA-4 mAbs刺激PBMCs，并评估TCR诱导的ZAP70激活。ZAP70的磷酸化独立于CD28信号。此外，细菌超级抗原参与并直接刺激CD28，从而直接向TCR激活的T细胞提供刺激。因此，这个模型评估抗CTLA-4 mAbs对CTLA-4拮抗TCR诱导的ZAP70微团形成能力的影响与APC-T细胞滞留时间减少有关。
与IL-2 T细胞报告实验相似（CD28依赖性），只有有效结合外周血树突状细胞上FcγRIIIA的抗CTLA-4单抗才能改善(依赖于CD28)ZAP70的磷酸化。尽管结果支持动力学分离模型，但不能找到直接证据来证明滞留时间或CD45排除程度的差异，尽管抗CTLA-4单抗共同参与FcγR对TCRCD28信号轴有明显影响。
研究结果强调了靶向CTLA-4和TIGIT以及在免疫突触内作用的其他T细胞靶点的Fc区域选择的影响，包括Treg细胞表达的抗原。此外，该模型可以扩展到自身免疫和移植的环境，以及与APC形成免疫突触的细胞类型上的其他靶抗原，因此突出了为治疗性抗体选择适当的Fc区域的必要性。
目前有八种靶向CTLA-4的抗体正在进行临床研究：ipilumab（人IgG1）、tremelimumab（人IgG2）、AGEN1884（IgG1）、MK-1308（IgG信息不可用）、BMS-986218（afucosylated hIgG1）、BMS-986249（hIgG1 probody）、CS1002（hIgG1）以及BCD-145（IgG信息不可用）。
同样，四个TIGIT项目最近也进入了临床开发阶段。OMP313M32（hIgG1），MTIG7192A（hIgG1），MK-7684（IgG信息不可用），以及BMS-986207（hIgG1）。但Fc选择对CTLA-4或TIGIT mAb反应的治疗活性的影响还有待进一步研究。
在T细胞和APCs的免疫突触内发现了Fc-FcγR共同参与的特性，它能调节靶向T细胞相关抗原的治疗性单抗的活性。研究结果为研发一类下一代重组单抗奠定了基础，这类重组抗体有望被优化，以修饰T细胞促炎和抗炎免疫反应。
