41BB——T細(xì)胞共刺激新靶點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2025/11/07分類:技術(shù)文章來源:科佰生物
背景
T細(xì)胞免疫反應(yīng)對(duì)于腫瘤的控制有很重要的作用。為了誘導(dǎo)強(qiáng)勁和長效的T細(xì)胞免疫反應(yīng)，首先需要T細(xì)胞受體（TCR）激活的信號(hào)（信號(hào)1）。信號(hào)1是抗原特異性的，該信號(hào)是通過T細(xì)胞受體和抗原呈遞細(xì)胞（antigen-presenting cell, APC）上的多肽-主要組織相容性復(fù)合體（MHC）相互作用而實(shí)現(xiàn)的。
但僅有信號(hào)1無法有效激活T細(xì)胞的免疫反應(yīng)，還需要足夠的共刺激信號(hào)（信號(hào)2）。信號(hào)2不是抗原特異性的，而是通過抗原呈遞細(xì)胞上表達(dá)的共刺激信號(hào)分子和T細(xì)胞的相互作用而實(shí)現(xiàn)的。共刺激信號(hào)對(duì)于T細(xì)胞的增殖，分化和存活是必要的。如果沒有共刺激信號(hào)，可能會(huì)出現(xiàn)T細(xì)胞無應(yīng)答/應(yīng)答低下，細(xì)胞死亡或者會(huì)有免疫耐受的情況。
41BB（又名 CD137、TNFRSF9），是腫瘤壞死因子受體超家族的關(guān)鍵成員，廣泛表達(dá)于多種免疫細(xì)胞：在活化的 CD8?T 細(xì)胞、NK 細(xì)胞表面誘導(dǎo)表達(dá)，在調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞（Treg）上持續(xù)存在，在樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等抗原呈遞細(xì)胞上也可表達(dá)。當(dāng) T 細(xì)胞通過 TCR 識(shí)別抗原（信號(hào)1）后，41BB 與配體 4-1BBL 結(jié)合（信號(hào)2），能進(jìn)一步激活免疫細(xì)胞，為免疫應(yīng)答“加速”，開啟抗腫瘤防御。
41BB的結(jié)構(gòu)與功能
4-1BB是一種糖基化的I型膜蛋白，是TNFR超家族的成員，由四個(gè)細(xì)胞外富含半胱氨酸的假重復(fù)結(jié)構(gòu)域組成。4-1BB 的細(xì)胞質(zhì)區(qū)域包含 TNF 受體相關(guān)因子 （TRAF） 結(jié)合基序。人4-1BB位于染色體1p36，全長255aa，包含17aa信號(hào)肽、169aa的胞外區(qū)、27aa跨膜區(qū)（p.187–213）和42aa的胞內(nèi)區(qū)。小鼠4-1BB位于小鼠4號(hào)染色體75.5 cM位置，與人4-1BB大約有60%的序列相似性。
4-1BB的配體是4-1BBL（也稱為TNFSF9或CD137L）。4-1BBL是TNF超家族的II型膜蛋白。在與抗原呈遞細(xì)胞（APC）上的 4-1BBL 相互作用后，4-1BB 信號(hào)傳導(dǎo)首先將TRAF1和TRAF2與cIAP1和cIAP2一起募集到位于 4-1BB 細(xì)胞質(zhì)尾部的 TRAF 結(jié)合基序，形成 4-1BB 信號(hào)復(fù)合物。TRAF1 和 TRAF2 通過 TRAF1 刺激 ERK1/2 活性導(dǎo)致 ERK1/2 激活。ERK1/2 的激活還誘導(dǎo)促細(xì)胞凋亡蛋白 Bim 的磷酸化，使Bim的蛋白酶體降解，進(jìn)而促進(jìn)了 T 細(xì)胞存活。在 4-1BB 誘導(dǎo)的 NF-κB 激活的背景下，TRAF2-cIAP 復(fù)合物啟動(dòng) NF-κB 通路。IKK 復(fù)合物由三個(gè)亞基組成：兩個(gè)激酶 IKKα 和 IKKβ，以及調(diào)節(jié)亞基 NF-κB 必需調(diào)節(jié)劑 （NEMO;也稱為 IKKγ）。NF-κB誘導(dǎo)BCL-XL、BCL-2和c-FLIP的轉(zhuǎn)錄，刺激IL-2、IL-4和IFN-γ的表達(dá)，促進(jìn)T細(xì)胞的存活和細(xì)胞毒性活性。此外，TRAF2 募集促進(jìn) JNK 和 p38 MAPK 通路的激活。JNK 易位到細(xì)胞核中，與轉(zhuǎn)錄因子 JUN 和 ATF2 相互作用，導(dǎo)致 T 細(xì)胞產(chǎn)生 IL-2、IL-4 和 IFN-γ。
靶向4-1BB的藥物研發(fā)進(jìn)展
關(guān)于4-1BB，第一代藥物研發(fā)主要聚焦于4-1BB的激動(dòng)型抗體類藥物：2005年百時(shí)美施貴寶（BMS）公司首次開發(fā)的抗體藥物urelumab (BMS-663513)，但后續(xù)由于肝毒性的不良事件而終止開發(fā)；第二款4-1BB的抗體藥物是由輝瑞開發(fā)的utomilumab (PF-05082566)，于2011年進(jìn)入臨床試驗(yàn)，但是它的療效很有限，最終也停止在臨床開發(fā)。第二代4-1BB激動(dòng)型藥物主要分為兩大類：IgG類型(單抗結(jié)構(gòu))以及雙/多抗的4-1BB激動(dòng)型藥物。
關(guān)于4-1BB在研的部分藥物進(jìn)展如下表所示：
4-1BB的細(xì)胞模型
為助力4-1BB靶點(diǎn)藥物研發(fā)，我們開發(fā)了41BB/CHO、41BB/HEK293、41BB/NFκB-Luc/HEK293、41BB/NFκB-Luc/Jurkat和4-1BBL CHO細(xì)胞篩選模型，產(chǎn)品驗(yàn)證結(jié)果如下：
Figure 3. Recombinant 41BB/CHO constitutively expressing 41BB.
Figure 4. Recombinant 41BB/HEK293 constitutively expressing 41BB.
Figure 5. Recombinant 41BB/NFκB-Luc/HEK293 stably expressing 41BB.
Figure 6. Detect Luciferase assay by Ultra Luciferase Detection Kit CBPH0001（we strongly suggest to purchase from Cobioer). Dose Response of 4-1BBL in 4-1BB NF-κB-Luc HEK293(C4).
Figure 7. Recombinant 41BB/NFκB-Luc/Jurkat constitutively expressing 41BB.
Figure 8. Detect Luciferase assay by Ultra Luciferase Detection Kit CBPH0001（we strongly suggest to purchase from Cobioer). Dose Response of 4-1BBL in 4-1BB NFκB-Luc Jurkat (C43).
Figure 9. Dose Response of 4-1BB Agonist Antibodies in 41BB NFκB-Luc Jurkat Cell(C43) with/without FCGR2B(FcγRIIb) CHO.
Figure 10. Blocking of 41BBL Protein induced 41BB NFκB-Luc Jurkat Cell (C43) Activity by 41BBL Blocking Ab. Blocking of 41BBL induced 41BB NFκB-Luc Jurkat Cell(C43) Activity by 41BBL Blocking Ab with 41BBL CHO.
Figure 11. Recombinant 4-1BBL CHO stably expressing 4-1BBL.
Figure 12. Blocking of 41BBL induced 41BB NFκB-Luc Jurkat Cell(C43) Activity by 41BBL Blocking Ab with 41BBL CHO.
