CCR4：Treg細(xì)胞上的關(guān)鍵趨化因子受體，有望成為新型腫瘤免疫治療靶點!
日期：2022-02-17 10:58:06
2022年1月7日，Nature Reviews Clinical Oncology（IF: 66.675）雜志上發(fā)表了一篇題為“Harnessing cytokines and chemokines for cancer therapy”的綜述 [1]。在本文中，作者談到了趨化因子受體阻斷的臨床試驗用于治療惡性腫瘤的巨大潛力。同樣引起關(guān)注的是，CCR4作為關(guān)鍵的腫瘤相關(guān)的趨化因子受體，在一項涉及實體腫瘤患者的I期試驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)，采用抗CCR4單抗可顯著減少腫瘤內(nèi)Treg細(xì)胞數(shù)量，從而改善Treg細(xì)胞誘導(dǎo)的腫瘤免疫抑制 [1]。CCR4作為新興的潛力靶點，已有一款CCR4拮抗劑用于治療血液瘤T細(xì)胞淋巴瘤。近年來，多項研究數(shù)據(jù)表明，CCR4在更多實體瘤等疾病中扮演重要角色。那么，趨化因子受體CCR4如何參與到腫瘤免疫調(diào)控？為何CCR4擁有巨大的靶向治療潛力？
什么是CCR4？
C-C趨化因子受體（C-C chemokine receptor type 4，CCR4），也稱為CD194，由包含7次跨膜結(jié)構(gòu)域的多肽鏈組成，屬于G蛋白偶聯(lián)受體家族。其含360個氨基酸，分子量約為41kD，主要表達(dá)于各種淋巴細(xì)胞和組織，其配體包括多種趨化因子 [2]。作為重要的趨化因子受體，CCR4與其它趨化因子配體產(chǎn)生結(jié)合，行使其功能，參與調(diào)控人類自身免疫疾病過程，主要包括特應(yīng)性皮炎、哮喘、皮膚T細(xì)胞淋巴瘤 [3]。過去，研究人員對趨化因子的認(rèn)識限于在炎癥反應(yīng)中的趨化作用，然而越來越多的研究顯示，趨化因子結(jié)合其受體在腫瘤細(xì)胞的浸潤性生長，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等行為中發(fā)揮重要作用。CCR4作為腫瘤轉(zhuǎn)移中關(guān)鍵的趨化因子受體，多項研究已證實，CCR4高表達(dá)與血液系統(tǒng)腫瘤以及惡性實體瘤的浸潤和預(yù)后密切相關(guān)，靶向CCR4有望成為惡性腫瘤免疫治療的新策略。
CCR4的配體有哪些？
CCR4已知的配體有CCL17、CCL22、RANTES、MCP-1、MIP-1α和最新配體CKLF1，但也可能存在更多的趨化因子配體 [1-3, 5]。目前的研究集中在CCR4和高親和力配體CCL17以及CCL22之間的互相作用。CCL17又稱胸腺活化調(diào)節(jié)趨化因子（TARC），主要在胸腺中表達(dá)，也表達(dá)于其他組織如肺、結(jié)腸、小腸等。該趨化因子與CCR4特異性結(jié)合，誘導(dǎo)T細(xì)胞的趨化作用。CCL22又稱巨噬細(xì)胞源趨化因子（MDC），主要由樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌產(chǎn)生，通過與細(xì)胞表面受體CCR4結(jié)合，對T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的分化、發(fā)育、增殖起重要的調(diào)控作用。近年來，CCL17和CCL22作為CCR4的高親和力受體，兩者同CCR4結(jié)合不僅在多種炎癥性疾病中發(fā)揮重要作用，而且與多種惡性腫瘤的生物學(xué)行為和轉(zhuǎn)移機制密切相關(guān) [6]。
CCR4介導(dǎo)的信號通路機制
CCL17和CCL22作為CCR4最常見的特異性配體，越來越多的研究表明了它們在免疫應(yīng)答中的作用，尤其在腫瘤細(xì)胞中的作用。但是，趨化因子及其受體在腫瘤的形成和發(fā)展中產(chǎn)生的作用是復(fù)雜而精細(xì)的，它們是如何激活某些信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的機制尚未研究清楚。
目前的研究認(rèn)為，CCR4結(jié)合CCL17/CCL22可誘導(dǎo)Treg細(xì)胞在腫瘤細(xì)胞周圍的微環(huán)境里富集。Treg細(xì)胞是T細(xì)胞的一種，對免疫反應(yīng)可產(chǎn)生抑制的作用。這種抑制作用能夠有效地避免自體免疫反應(yīng)的發(fā)生。腫瘤細(xì)胞正是利用這些Treg細(xì)胞來擺脫免疫系統(tǒng)的威脅（點擊了解更多Treg細(xì)胞）。如圖1，CCR4通過CCR4+Treg細(xì)胞發(fā)揮免疫效應(yīng)，參與到不同腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移，淋巴細(xì)胞生成以及淋巴細(xì)胞的呈遞作用，腫瘤炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生等等 [7]，其原因是Treg細(xì)胞表面的CCR4通過與其趨化因子配體結(jié)合，從而趨化Treg細(xì)胞，引起腫瘤免疫逃逸，其機制作用類似Treg細(xì)胞特異性靶點CCR8（點擊查看CCR8相關(guān)文章）。
圖1. CCR4結(jié)合CCL17/CCL22誘導(dǎo)Treg細(xì)胞腫瘤免疫抑制
CCR4在癌癥等疾病中的作用
CCR4作為一個逐漸被認(rèn)識的趨化因子受體，越來越多的研究表明，CCR4與趨化因子CCL17/CCL22結(jié)合，參與到體內(nèi)許多重要的生理和病理效應(yīng)，并與過敏性炎癥疾病（特應(yīng)性皮炎）、自身免疫性疾病（類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎）以及多種腫瘤（T細(xì)胞淋巴瘤、乳腺癌、肺癌和胃癌等等）相關(guān) [8]。
CCR4和過敏性炎癥疾病
近期，一款CCR4抑制劑RPT193在治療特應(yīng)性皮炎（Allergic Dermatitis，AD）中取得突破，其臨床研究表明，RPT193具有良好的耐受性和安全性，對重度特應(yīng)性皮炎患者的療效顯著。相關(guān)研究進(jìn)一步揭示，RPT193治療優(yōu)于IL-4R抗體治療。RPT193可通過阻斷Th2細(xì)胞上高表達(dá)的CCR4受體，選擇性抑制Th2細(xì)胞向炎癥組織的遷移，在特應(yīng)性皮炎和哮喘疾病中發(fā)揮作用 [9]。明確的療效信號預(yù)示著RPT193巨大臨床潛力，同時也說明CCR4靶點在過敏性炎癥疾病中的巨大研究前景。
CCR4和自身免疫性疾病
有數(shù)據(jù)表明，在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（Rheumatoid Arthritis, RA）和系統(tǒng)性紅斑狼瘡（Systemic Lupus Erythematosus，SLE）患者外周血中，Treg細(xì)胞上趨化因子受體CCR4表達(dá)明顯增加，且CCR4表達(dá)異常與疾病的進(jìn)展有相關(guān)性。其原因可能是CCR4受體反應(yīng)性增多，Tregs細(xì)胞獲得定向遷移至致病關(guān)節(jié)的能力，從而促進(jìn)其向炎癥部位移動，發(fā)揮免疫抑制作用 [10]。因此，進(jìn)一步的探索RA和SLE患者的Treg細(xì)胞變化與趨化因子受體CCR4表達(dá)關(guān)系，將對患者的發(fā)病機制具有臨床指導(dǎo)意義。
CCR4和腫瘤疾病
最早對于CCR4和惡性腫瘤關(guān)系的研究主要是針對成人Ｔ細(xì)胞性白血病／淋巴瘤等血液系統(tǒng)腫瘤的研究 [11]。目前已有的研究證實，CCR4表達(dá)還與乳腺癌 [12]、肺癌 [13]、胃癌 [14]、胰腺癌 [15]、肝癌 [16]、結(jié)腸直腸癌 [17]等多種惡性腫瘤相關(guān)。
在血液瘤以及其它惡性腫瘤中，CCR4主要是通過同配體CCL17和CCL22的結(jié)合趨化Treg細(xì)胞聚集引起免疫逃逸，導(dǎo)致不良臨床后果。比如，在Ｔ細(xì)胞性白血病患者中，由腫瘤細(xì)胞分泌的CCL17和CCL22創(chuàng)造了腫瘤免疫逃逸的微環(huán)境，趨化了CCR4+Treg細(xì)胞的聚集 [11]。類似的，在乳腺癌中，CCR4/CCL22誘導(dǎo)Treg細(xì)胞遷移到腫瘤周圍的淋巴浸潤組織中，促進(jìn)Treg細(xì)胞表達(dá)，促進(jìn)腫瘤生長 [12]。Treg細(xì)胞數(shù)量的異常升高往往與腫瘤患者較差的預(yù)后密切相關(guān)。而CCR4表達(dá)于Treg細(xì)胞，通過同配體CCL17和CCL22的結(jié)合，可以特異性的趨化Treg細(xì)胞的聚集和浸潤，影響腫瘤生物學(xué)行為。因此，CCR4作為Treg細(xì)胞的表面標(biāo)志，通過與其配體的結(jié)合，在腫瘤免疫逃逸機制尤其是腫瘤轉(zhuǎn)移中可能發(fā)揮重要作用。深入開展CCR4-CCL17/CCL22生物軸的研究有望為惡性腫瘤的靶向治療開辟新的途徑。
靶向CCR4的臨床應(yīng)用前景
CCR4是Treg上占據(jù)支配地位的趨化因子受體。CCR4的生物標(biāo)志與治療潛力正在為腫瘤等疾病的臨床研究提供新的方向。值得一提的是，早在2018年，RAPT Therapeutics公司的首款靶向CCR4單克隆抗體藥物Mogamulizumab獲FDA批準(zhǔn)上市，用于治療罕見皮膚病-皮膚T細(xì)胞淋巴瘤（CTCL）亞型，蕈樣肉芽腫（MF）或Sézary綜合征（SS）。此外，該公司還有兩款在研CCR4抑制劑，分別是用于腫瘤治療的FLX475和用于特應(yīng)性皮炎治療的RPT193。而來自Therapeutic antibody database數(shù)據(jù)顯示，CCR4已有多款在研抗體藥物處于臨床前階段，但尚未公布具體的藥物臨床信息。近年來，CCR4在過敏性疾病、自身免疫性疾病，尤其在腫瘤研究中越來越受到重視，因其在Treg細(xì)胞行使Treg細(xì)胞腫瘤免疫抑制調(diào)控功能中扮演重要角色，這些研究的發(fā)現(xiàn)，提示CCR4或可成為腫瘤免疫靶向治療的新靶點。
為鼎力協(xié)助各藥企針對CCR4在過敏性疾病、自身免疫性疾病，尤其在腫瘤臨床中的研究，CUSABIO推出CCR4活性蛋白產(chǎn)品（Code: CSB-MP004843HU; Code: CSB-CF004843HU），助力您在CCR4機制方面的研究或其潛在臨床價值的探索。
● Recombinant Human C-C chemokine receptor type 4 (CCR4)-VLPs (Active)
CSB-MP004843HU is detected by Mouse anti-6*His monoclonal antibody.
Immobilized Human CCR4 at 10 μg/ml can bind Anti-CCR4 recombinant antibody (CSB-RA004843MA01HU), the EC50 is 362.3-630.8 ng/mL.
The presence of VLP-like structures was confirmed by TEM.
● Recombinant Human C-C chemokine receptor type 4 (CCR4) (Active)
Purity was greater than 85% as determined by SDS-PAGE. (Tris-Glycine gel) Discontinuous SDS-PAGE (reduced) with 5% enrichment gel and 15% separation gel.
CCR4 at 5 μg/ml can bind Anti-CCR4 recombinant antibody (CSB-RA004843MA01HU), the EC50 is 7.818-21.25 ng/mL.
參考文獻(xiàn)：
[1] Propper, David J., and Frances R. Balkwill. "Harnessing cytokines and chemokines for cancer therapy." Nature Reviews Clinical Oncology (2022): 1-17.
[2] Fujii, Keiichiro, et al. "Immunohistochemistry for CCR4 C‐terminus predicts CCR4 mutations and mogamulizumab efficacy in adult T‐cell leukemia/lymphoma." The Journal of Pathology: Clinical Research 7.1 (2021): 52-60.
[3] Yoshie, Osamu, and Kouji Matsushima. "CCR4 and its ligands: from bench to bedside." International immunology 27.1 (2015): 11-20.
[4] Oliveira, S. H. P., and N. W. Lukacs. "The role of chemokines and chemokine receptors in eosinophil activation during inflammatory allergic reactions." Brazilian Journal of Medical and Biological Research 36.11 (2003): 1455-1463.
[5] Ai, Q. D., et al. "IMM-H004 therapy for permanent focal ischemic cerebral injury via CKLF1/CCR4-mediated NLRP3 inflammasome activation." Translational Research 212 (2019): 36-53.
[6] Kumai, Takumi, et al. "CCL17 and CCL22/CCR4 signaling is a strong candidate for novel targeted therapy against nasal natural killer/T-cell lymphoma." Cancer Immunology, Immunotherapy 64.6 (2015): 697-705.
[7] Ketcham, John M., Lisa A. Marshall, and Oezcan Talay. "CCR4 antagonists inhibit Treg trafficking into the tumor microenvironment." ACS Medicinal Chemistry Letters 9.10 (2018): 953-955.
[8] Solari, Roberto, and James E. Pease. "Targeting chemokine receptors in disease–a case study of CCR4." European Journal of Pharmacology 763 (2015): 169-177.
[9] Cheng, Laurence, et al. "Development and first-in-human characterization of a potent oral CCR4 antagonist for the treatment of atopic dermatitis." Journal of Investigative Dermatology. Vol. 140. No. 7. STE 800, 230 PARK AVE, NEW YORK, NY 10169 USA: ELSEVIER SCIENCE INC, 2020.
[10] Flytlie, Helene Aarslev, et al. "Expression of MDC/CCL22 and its receptor CCR4 in rheumatoid arthritis, psoriatic arthritis and osteoarthritis." Cytokine 49.1 (2010): 24-29.
[11] Ishida, Takashi, et al. "Clinical significance of CCR4 expression in adult T-cell leukemia/lymphoma: its close association with skin involvement and unfavorable outcome." Clinical Cancer Research 9.10 (2003): 3625-3634.
[12] Olkhanud, Purevdorj B., et al. "Breast cancer lung metastasis requires expression of chemokine receptor CCR4 and regulatory T cells." Cancer research 69.14 (2009): 5996-6004.
[13] Kurose, Koji, et al. "Increase in activated Treg in TIL in lung cancer and in vitro depletion of Treg by ADCC using an antihuman CCR4 mAb (KM2760)." Journal of Thoracic Oncology 10.1 (2015): 74-83.
[14] Lee, Jun Ho, et al. "The chemokine receptor CCR4 is expressed and associated with a poor prognosis in patients with gastric cancer." Annals of surgery 249.6 (2009): 933-941.
[15] Moritz, Rapp, et al. "ITOC2–025. Transduction with CC-chemokine receptor type 4 (CCR4) enhances tumour-specific migration of adoptively transferred T cells in a model of pancreatic cancer." European Journal of Cancer 51 (2015): S9.
[16] Takahashi, Akinori, et al. "The CCR4–NOT complex maintains liver homeostasis through mRNA deadenylation." Life science alliance 3.5 (2020).
[17] Ou, Baochi, et al. "CCR4 promotes metastasis via ERK/NF-κB/MMP13 pathway and acts downstream of TNF-α in colorectal cancer." Oncotarget 7.30 (2016): 47637.
