2025年12月11日,魏茨曼科学研究所Ido Amit,在国际知名期刊Cell(IF:45.5)发表了题为“Macrophage-targeted mmunocytokine leverages myeloid, T, and NK cell synergy for cancer immunotherapy”的研究性论文。该研究开发了一类名为“髓系靶向免疫细胞因子与NK/T细胞增强剂(Myeloid-targeted immunocytokinesand natural killer (NK)/T cell enhancers,MiTEs)”的新型条件性激活免疫细胞因子,通过同时拮抗肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)上的关键检查点TREM2,并在肿瘤局部特异性释放IL-2超级激动剂,实现了对髓系和淋巴细胞的高效协同重编程。同时表明,MiTEs在多种临床前肿瘤模型中展现出卓越的疗效和安全性,并能与PD-1或CTLA-4抗体协同增效,为克服以免疫检查点抑制剂(ICI)耐药性提供了新的治疗策略和思路。

髓系细胞上表达的触发受体2(Triggering receptor expressed on myeloid cells 2:TREM2)是一种免疫球蛋白超家族的细胞表面受体。TREM2存在于各种组织巨噬细胞中,例如中枢神经系统小胶质细胞、骨破骨细胞、肺泡巨噬细胞、腹膜巨噬细胞和肠道巨噬细胞。TREM2也存在于培养的骨髓来源巨噬细胞和单核细胞来源的树突状细胞上。一些研究已经发现TREM2的一个罕见变异是阿尔茨海默病(AD)的风险因素,AD是最常见的晚发性痴呆形式。TREM2的胞外区含有单一的免疫球蛋白超家族结构域,并能结合多阴离子配体,如细菌脂多糖(LPS)和磷脂。当配体结合时,TREM2通过一个适配蛋白DAP12(也称为TYRO蛋白酪氨酸激酶结合蛋白,TYROBP)传递细胞内信号,该适配蛋白与TREM2的跨膜区域相关联,并通过其胞质内免疫受体酪氨酸基活化基序(ITAMs)招募酪氨酸激酶SYK。TREM2是小鼠模型和人类肿瘤中肿瘤浸润巨噬细胞的一种促肿瘤标志物,针对TREM2可以抑制肿瘤生长,提高检查点阻断治疗的疗效,同时重塑肿瘤浸润巨噬细胞的环境。
免疫检查点抑制剂(ICIs)和嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞疗法为代表的癌症免疫疗法在临床治疗中取得了突破性进展。但是,肿瘤微环境(TME)中的免疫抑制性细胞,尤其是肿瘤相关巨噬细胞(tumor associated macrophages :TAMs),是导致许多患者治疗无效或复发的主要原因之一。TAMs通过多种机制抑制T细胞和NK细胞的活性,促进肿瘤免疫逃逸。虽然靶向TAMs的单一疗法在临床试验中显示出良好的安全性,但其疗效有限,亟需能够同时调控髓系和淋巴细胞的新型协同治疗策略。髓系细胞上表达的触发受体2(TREM2)的肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)是肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)中关键的免疫抑制细胞,驱动肿瘤进展,导致癌症患者预后不良。由于它们的关键作用,TAM已成为免疫治疗的一个有希望的靶点。在Cell这篇研究论文中,研究人员开了新的协同免疫模式治疗策略。
研究人员开发了:myeloid-targeted immunocytokines and natural killer (NK)/T cell enhancers (MiTEs),骨髓靶向免疫细胞因子和自然杀伤(NK)/T细胞增强剂(MiTEs),利用骨髓和淋巴细胞协同作用进行免疫治疗。MiTEs是具有肿瘤特异性激活的反式免疫细胞因子,MiTEs的结构设计可以拆解为三个模块。引导模块:抗TREM2抗体,负责将药物运输到TREM2+ TAMs表面。药物模块:IL-2 Superkine(IL-2SK),负责激活效应T细胞和NK细胞。保险模块:研究人员在IL-2SK的活性位点上装上了一个遮蔽域(Masking domain,即IL-2Rβ的胞外域),这个遮蔽域通过一段特殊的肽链连接在抗体上。只要遮蔽域存在,IL-2就无法与其受体结合,药物在血液循环中就是无法发挥功能的。而那段连接肽链,被设计为一种特定蛋白酶的底物。

MiTEs的三部分结构组成
通过对人类癌症图谱和健康组织的广泛筛选和单细胞数据显示,MMP14((Matrix Metalloprotease 14))在肿瘤TAMs中的表达水平远高于单核细胞或其他免疫细胞,且在健康组织中的活性极低。更重要的是,免疫荧光染色证实,MMP14与TREM2在肿瘤空间上存在极高的共定位。MiTEs进入血液,由于IL-2被遮蔽,对全身无毒;抗TREM2抗体牵引药物富集到肿瘤局部的TAMs表面;TAMs表面高表达的MMP14像剪刀一样切断连接肽;遮蔽域脱落,高活性的IL-2在肿瘤局部释放,直接激活近在咫尺的T细胞和NK细胞。可以通过TREM2拮抗和通过白细胞介素(IL)-2激活细胞毒性效应细胞双重靶向TAM和淋巴细胞。为了避免脱靶毒性,MiTEs含有IL-2掩膜片段,该片段被TAM特异性蛋白酶切割。MiTEs在临床前肿瘤模型中通过跨越TAM、T和NK细胞区室的广泛免疫重编程显示出很高的疗效。MiTEs通过诱导强效多轴抗肿瘤免疫,同时将毒性降至最低,显示出治疗实体癌的变革性潜力。

MMP14高表达在TAMs
为了探究背后的机制,研究人员对治疗后第11天的小鼠肿瘤进行了单细胞测序。结果显示,MiTE-144重塑TAMs。在治疗组中,那些表达 TREM2、Mmp14 以及免疫抑制基因的TAMs群体大幅减少。取而代之的是一群高表达 S100a8、Il1b 等基因的促炎性单核细胞样巨噬细胞(Monocyte-like macrophages)。同时,树突状细胞(DCs)也被激活,负责抗原交叉呈递的基因(如 MHC class I, Irf8)表达上调。在MiTE-144治疗组,尤其是联合治疗组中,CD8+ T细胞和NK细胞的数量显著增加。T细胞表现出强烈的增殖(Mki67+)和细胞毒性(Gzmb+, Prf1+)。一种特殊的“干细胞样”(Stem-like)CD8+ T细胞群体(Tcf7+)在治疗后得以保留和扩增,这类细胞被认为是维持持久抗肿瘤免疫反应的源泉。与此同时,NK细胞也被深度激活。研究人员观察到NK细胞从早期的非成熟状态向成熟的细胞毒性状态转变。这提示我们,MiTEs的疗效不仅仅依赖于T细胞,NK细胞的协同作用也是其强大效力的重要组成部分。
为了进一步评估MiTEs在人类肿瘤中的活性,研究人员利用肾细胞癌(RCC)患者来源的肿瘤片段(PDTFs)进行离体培养,并对其中的CD45+ 免疫细胞进行CITE-seq(同时检测转录组和表面蛋白)分析。结果显示,MiTE-144单药或其与抗PD-1抗体联合治疗,均能显著促进CD8+记忆/增殖T细胞和中间态NK细胞的扩增,并激活其细胞毒性和增殖相关基因表达,而未引起Tregs或缺氧TAMs的富集。跨物种比较分析进一步证实,MiTEs在小鼠和人类肿瘤中诱导了高度保守的免疫激活程序。

文章模式图
该研究的核心发现:
1.MiTEs是用于癌症免疫治疗的新型髓系靶向免疫细胞因子前药。
2.TREM2拮抗剂和TAM蛋白酶激活的IL-2重塑髓系-淋巴系免疫。
3.MiTEs重塑肿瘤微环境 (TME),增强体内CD8 T细胞和NK细胞的细胞毒性。
4.患者来源的肿瘤碎片验证了MiTE活性保守性及其与αPD-1的协同作用。
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原始文献
von Locquenghien, Michelle et al., Macrophage-targeted mmunocytokine leverages myeloid, T, and NK cell synergy for cancer immunotherapy. Cell, Volume 188, Issue 25, 7099 - 7117.e26. https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01235-8