KIR3DL2:殺傷細胞免疫球蛋白樣受體(KIR)家族蛋白,T細胞淋巴瘤,強直性脊柱炎,Sézary綜合征研究未來靶點!
日期:2024-02-28 11:55:27
近期,Haematologica雜志發表了一篇題為“KIR3DL2 may represent a novel therapeutic target in aggressive systemic peripheral T-cell lymphoma”的研究報道 [1]。研究人員發現一種名為Lacutamab的人源化單克隆抗體,靶向KIR3DL2,能夠通過抗體依賴的細胞毒性(ADCC)誘導KIR3DL2陽性的皮膚T細胞淋巴瘤(CTCL)細胞凋亡。一項I期臨床試驗表明Lacutamab在安全性和有效性上表現良好,目前正在進行I期評估(clinicaltrials gov. Identifier:NCT03902184)。作者認為,靶向KIR3DL2的治療可能是一種有前景的新策略,用于治療對常規化療無效或耐藥的KIR3DL2陽性的T細胞淋巴瘤患者。今天,我們一起來了解一下這個興型靶點KIR3DL2以及針對這一受體開發創新治療策略的可能性!
1. 什么是殺傷細胞免疫球蛋白樣受體(KIR)家族?
殺傷細胞免疫球蛋白樣受體(Killer Cell Immunoglobulin-like Receptors, KIR,即CD158)是一個由14個多態性基因編碼的受體家族(KIR2DL1、2DL2、2DL3、2DL4、2DL5;KIR3DL1、3DL2、3DL3;KIR2DS1、2DS2、2DS3、2DS4、2DS5;KIR3DS1)。KIR家族的成員被分為兩種類型:KIR2D和KIR3D。KIR的命名基于其胞外區的結構特征(2D vs 3D,代表胞外免疫球蛋白樣區域的數目)和胞質尾區的長度(L,長vs S,短)。通過胞質區的長度可以推測KIR的功能,L受體通常是抑制性的,S受體均為激活性的。KIR基因家族具有高度多態性,呈隨機性、多樣性、單一等位基因表達模式,這種多樣性可能導致不同的KIR表達模式和功能(圖1)[2-5]。
KIR家族成員主要表達在NK細胞表面,在部分T細胞上也有表達。目前,抑制性KIR在控制NK細胞功能中起主導作用,它們與特定的MHC-I分子(即人類的HLA-I分子)相互作用,并在識別不同的HLA類分子和其他配體的情況下,通過調節殺傷信號或抑制信號來調控免疫活性,例如,KIR3DL2(HLA-A)、KIR3DL1(HLA-B)、KIR2DL1、KIR2DL2和KIR2DL3(HLA-C)。這種調節作用非常重要,以確保免疫系統正常地對抗感染、腫瘤和自體免疫等疾病 [2-5]。

圖1. 殺傷細胞免疫球蛋白樣受體(KIR)家族 [5]
2. 什么是KIR3DL2?
2.1 KIR3DL2的結構
KIR3DL2(也稱為CD158k)屬于殺傷細胞免疫球蛋白樣受體(KIR)家族成員之一。KIR3DL2結構包含一個信號肽,三個免疫球蛋白結構域(D0、D1和D2),一個莖段,一個跨膜區和一個長胞質尾。KIR3DL2基因包含九個外顯子,編碼完整基因組全長為16,256 bp,其轉錄產物cDNA長度為1368 bp。KIR3DL2是KIR基因座的一個框架基因,有84個等位變體,其中62個可能編碼蛋白。不同的等位變體在氨基酸序列上有差異,可能影響與HLA-1類分子的結合和功能。KIR3DL2的D0結構域在氨基酸序列上與其他KIR結構域有顯著差異,表明其在配體結合中起重要作用。此外,KIR3DL2具有兩個免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM),其細胞質尾是所有KIR3D蛋白中最長的,共有96個氨基酸,表明其在調節免疫反應中可能具有重要功能 (圖2)[5-7]。
2.2 KIR3DL2的表達和功能
KIR3DL2相對于其他KIR基因而言,具有更高的表達水平。KIR3DL2的表達水平受到基因啟動子的甲基化和組蛋白修飾的影響,但具體的調控因素尚不清楚。KIR3DL2作為一種抑制性受體,它通過與HLA-1類分子結合,抑制NK細胞和T細胞的活化和細胞毒性。KIR3DL2還可以作為一種先天免疫受體,將CpG DNA遞送給TLR9。研究發現,KIR3DL2在一些免疫相關的疾病中有重要作用,如強直性脊柱炎、Sézary綜合征、皮膚T細胞淋巴瘤、類風濕性關節炎和狼瘡等 [6-7]。

圖2. KIR3DL2的結構 [7]
3. 什么是KIR3DL2的配體?
KIR3DL2的配體包括HLA-A3、HLA-A11、HLA-B27FHC二聚體以及其他FHC和CpG-ODN。KIR3DL2作為以二硫鍵連接的二聚體形式表達的KIR,目前KIR3DL2作為二聚體或單體對配體結合的影響尚未確定。需要注意的是,KIR3DL2的結合能力可能受到多態性的影響,不同的KIR3DL2的等位基因變異可能會影響其與配體的結合強度。這種多態性可能導致不同個體之間在與配體結合能力上的差異 [8-10]。
研究發現,KIR3DL2二聚化可以增加與B27重鏈相互作用的親和力;KIR3DL2與HLA-B27重鏈的結合不受結合肽序列的影響,而與HLA-A3和A11的結合則依賴于特定的肽序列。HLA-B27重鏈形式包括不與β2m結合的游離重鏈和重鏈二聚體。此外,KIR3DL2與HLA-B27重鏈的結合,能夠抑制NK細胞和T細胞的IFNγ產生,并促進它們的存活。另有報道,KIR3DL2還可以作為固有免疫受體,通過其D0結構域與細菌來源的CpG DNA結合,并將其轉運到含有TLR9的內體中,從而激活NK細胞和T細胞的免疫反應(圖3)[8-10]。

圖3. KIR3DL2和配體相互作用 [9]
4. KIR3DL2的免疫調節作用機制
KIR3DL2與特定的配體結合后,在NK細胞中可能會抑制干擾素γ(IFNγ)的釋放以及細胞毒性。然而,但KIR3DL2對T細胞功能的影響尚不明確,可能與表達該受體的細胞分化和激活狀態有關。研究顯示,KIR3DL2與某些分子或配體的結合,抑制了TALL104細胞系對靶細胞的溶解,減弱其溶解或殺傷能力。然而,某些情況下,抗體和HLA Class 1與KIR3DL2結合并不影響CD8 T細胞的重要功能,即它們的細胞因子分泌和細胞毒性并未受到調節或抑制。目前對等位變異對KIR3DL2識別不同HLA Class 1的影響以及等位變異對KIR3DL2抗體識別的影響了解甚少。此外,KIR3DL2存在多種編碼蛋白多態變體,表明其HLA Class 1配體列表可能并未完全揭示。因此,KIR3DL2結合配體或抗體的免疫調節作用機制需要進一步研究探索 [11-12]。
5. KIR3DL2在多種病理中的研究
5.1 KIR3DL2和外周T細胞淋巴瘤(PTCL)研究
KIR3DL2不僅存在于正常的NK細胞和部分T細胞中,最新研究發現,它在某些外周T細胞淋巴瘤(PTCL)中的惡性T細胞,例如皮膚T細胞淋巴瘤(CTCL)、成人T細胞白血病淋巴瘤(ATL)等,存在異常表達。相關研究認為,KIR3DL2可能透過阻斷T細胞受體(TCR)信號傳導途徑,減少活化誘導性細胞死亡,從而支持PTCL細胞的生存。此外,研究者發現KIR3DL2在PTCL中的表達受到DNA甲基化的調控,KIR3DL2陽性的PTCL細胞和腫瘤樣本中KIR3DL2啟動子區域的CpG島甲基化水平明顯低于KIR3DL2陰性的樣本 [1, 13]。
5.2 KIR3DL2和強直性脊柱炎研究
KIR3DL2可能在強直性脊柱炎(Spondyloarthritis,SpA)中扮演著重要的角色。KIR3DL2的配體HLA-B27與SpA涵蓋的多種炎癥性關節炎密切相關,包括反應性關節炎(Reactive Arthritis)、早發性關節炎(Early Onset Arthritis,ERA)、牛皮癬性關節炎(Psoriatic Arthritis)以及炎癥性腸病相關的腸炎等亞型。研究發現,SpA患者的外周血和外周關節中觀察到表達KIR3DL2的NK和CD4T細胞比例增加。與B27陰性健康和疾病對照組相比,B27陽性的幼年ERA患者表現出CD4 T細胞表達KIR3DL2的比例增加,但NK細胞沒有。相比之下,已確診AS的患者NK和CD4 T細胞表達KIR3DL2的比例都更高。這表明CD4 T細胞表達KIR3DL2可能在HLA-B27相關性關節炎的早期炎癥中發揮重要作用 [8, 15]。
5.3 KIR3DL2和Sézary綜合征研究
KIR3DL2是Sézary綜合征(SS)中的標志性蛋白,存在于循環和浸潤性T細胞淋巴瘤細胞中。SS是一種皮膚T細胞淋巴瘤,其特征是惡性T細胞克隆體存在于血液和皮膚中。目前尚未明確KIR3DL2在該疾病中的配體。研究表明,SS T細胞的增加可能受到天然免疫配體(如細菌CpG DNA)或T細胞轉化的影響;這些細胞顯示出特定的T細胞受體(TCR)基因組合,暗示受到抗原的驅動。其他研究推測SS T細胞的擴增可能與KIR3DL2與未知配體的結合有關;進一步的研究表明,這些細胞表達pSTAT3并分泌IL17,可能是由KIR3DL2與可能是CpG DNA或HLA類重鏈的未知配體的結合所促進的。此外,由SS T細胞產生的IL21對該細胞群的維持至關重要,并可能在皮膚炎癥中調節中性粒細胞的招募 [16-17]。
5.4 KIR3DL2和其它多種病理研究
KIR3DL2在其它多種病理中的作用特征也陸續被揭示,如,CD158k/KIR3DL2和NKp46在轉化的蕈樣肉芽腫(Mycosis Fungoides,MF)中異常表達[18];KIR3DL2在成人T細胞白血病中表達上調,與HTLV-1感染及相關感染性皮炎密切相關 [19];天皰瘡與KIR3DL2表達水平相關,且可能在體內結合HLA-A3和A11 [19];KIR3DL2(CD158k)被發現是原發性皮膚間變性大細胞淋巴瘤的潛在治療靶點 [21];研究發現還CD158k/KIR3DL2和NKp46蛋白質在罕見的淋巴瘤(Primary Cutaneous Aggressive Epidermotropic T-Cell Lymphoma,PCAETCL)中強烈表達,可能是未來治療的潛在靶點,但需要更多病例研究支持 [22]。
6. KIR3DL2的臨床藥物研究前景
目前,有兩種針對KIR3DL2的藥物在研發中,分別是Lacutamab和XBH-52,主要應用于腫瘤和自身免疫性疾病治療領域。它們通過結合KIR3DL2并阻斷其與配體的相互作用,從而抑制KIR3DL2陽性細胞的增殖并誘導細胞凋亡。Lacutamab已在外周T細胞淋巴瘤、真菌感染等多種疾病中進行臨床試驗,目前進入了三期臨床階段。相比之下,XBH-52目前仍處于發現階段,尚未進行臨床試驗。這兩種藥物屬于單克隆抗體類的生物制劑,具有高度特異性和低毒性。此外,研發機構都專注于免疫腫瘤學和ADC技術領域,顯示出針對KIR3DL2的藥物開發具有廣闊市場需求和巨大潛力。
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華美 CUSABIO KIR3DL2 抗體
KIR3DL2 Recombinant Monoclonal Antibody (Code: CSB-RA012365MA1HU)
參考文獻:
[1] Decroos, Amandine, et al. "KIR3DL2 may represent a novel therapeutic target in aggressive systemic peripheral T-cell lymphoma." Haematologica 108.10 (2023): 2830.
[2] Uhrberg, Markus. "The KIR gene family: life in the fast lane of evolution." European journal of immunology 35.1 (2005): 10-15.
[3] Selvakumar, A., U. Steffens, and B. Dupont. "NK cell receptor gene of the KIR family with two IG domains but highest homology to KIR receptors with three IG domains." Tissue antigens 48.4 (1996): 285-295.
[4] Middleton, Derek, and Faviel Gonzelez. "The extensive polymorphism of KIR genes." Immunology 129.1 (2010): 8-19.
[5] Béziat, Vivien, et al. "Deciphering the killer‐cell immunoglobulin‐like receptor system at super‐resolution for natural killer and T‐cell biology." Immunology 150.3 (2017): 248-264.
[6] Battistella, Maxime, et al. "KIR3DL2 expression in cutaneous T-cell lymphomas: expanding the spectrum for KIR3DL2 targeting." Blood, The Journal of the American Society of Hematology 130.26 (2017): 2900-2902.
[7] Ortonne, Nicolas, Martine Bagot, and Armand Bensussan. "KIR3DL2: a new step for the management of patients with Sezary syndrome." Medecine Sciences: M/S 22.8-9 (2006): 691-693.
[8] Hansasuta, Pokrath, et al. "Recognition of HLA‐A3 and HLA‐A11 by KIR3DL2 is peptide‐specific." European journal of immunology 34.6 (2004): 1673-1679.
[9] Shaw, Jacqueline, and Simon Kollnberger. "New perspectives on the ligands and function of the killer cell immunoglobulin-like receptor KIR3DL2 in health and disease." Frontiers in immunology 3 (2012): 339.
[10] Frazier, William R., et al. "Allelic variation in KIR2DL3 generates a KIR2DL2-like receptor with increased binding to its HLA-C ligand." The Journal of Immunology 190.12 (2013): 6198-6208.
[11] Brando, Clara, et al. "Receptors and lytic mediators regulating anti-tumor activity by the leukemic killer T cell line TALL-104." Journal of leukocyte biology 78.2 (2005): 359-371.
[12] Kollnberger, Simon. "The role of HLA-class I heavy-chain interactions with killer-cell immunoglobulin-like receptors in immune regulation." Critical Reviews? in Immunology 36.3 (2016).
[13] Battistella, Maxime, et al. "KIR3DL2 expression in cutaneous T-cell lymphomas: expanding the spectrum for KIR3DL2 targeting." Blood, The Journal of the American Society of Hematology 130.26 (2017): 2900-2902.
[14] Thiruchelvam-Kyle, Lavanya, et al. "The activating human NK cell receptor KIR2DS2 recognizes a β2-microglobulin–independent ligand on cancer cells." The Journal of Immunology 198.7 (2017): 2556-2567.
[15] Ridley, Anna, et al. "Activation-induced KIR3DL2 binding to HLA-B27 licenses pathogenic T cell differentiation in Spondyloarthritis." Arthritis Rheum (Hoboken, NJ. 2015. PMID: 26841353 (2015).
[16] Hurabielle, Charlotte, et al. "Usefulness of KIR3DL2 to diagnose, follow-up, and manage the treatment of patients with Sézary syndrome." Clinical Cancer Research 23.14 (2017): 3619-3627.
[17] Roelens, M., et al. "Revisiting the initial diagnosis and blood staging of mycosis fungoides and Sézary syndrome with the KIR3DL2 marker." British Journal of Dermatology 182.6 (2020): 1415-1422.
[18] Ortonne, Nicolas, et al. "CD158k/KIR3DL2 and NKp46 are frequently expressed in transformed mycosis fungoides." Experimental dermatology 21.6 (2012): 461-463.
[19] Boelen, Lies, et al. "Inhibitory killer cell immunoglobulin-like receptors strengthen CD8+ T cell–mediated control of HIV-1, HCV, and HTLV-1." Science immunology 3.29 (2018): eaao2892.
[20] Augusto, Danillo G., et al. "Pemphigus is associated with KIR3DL2 expression levels and provides evidence that KIR3DL2 may bind HLA‐A3 and A11 in vivo." European journal of immunology 45.7 (2015): 2052-2060.
[21] Battistella, M., et al. "KIR3DL2 (CD158k) is a potential therapeutic target in primary cutaneous anaplastic large‐cell lymphoma1111." British Journal of Dermatology 175.2 (2016): 325-333.
[22] Karkouche, Raymond, et al. "Primary cutaneous aggressive epidermotropic CD8+ T‐cell lymphoma with KIR3DL2 and NKp46 expression in a human immunodeficiency virus carrier." Journal of cutaneous pathology 42.3 (2015): 199-205.