CCR4：Treg细胞上的关键趋化因子受体，有望成为新型肿瘤免疫治疗靶点!
日期：2022-02-17 10:58:06
2022年1月7日，Nature Reviews Clinical Oncology（IF: 66.675）杂志上发表了一篇题为“Harnessing cytokines and chemokines for cancer therapy”的综述 [1]。在本文中，作者谈到了趋化因子受体阻断的临床试验用于治疗恶性肿瘤的巨大潜力。同样引起关注的是，CCR4作为关键的肿瘤相关的趋化因子受体，在一项涉及实体肿瘤患者的I期试验中，研究人员发现，采用抗CCR4单抗可显著减少肿瘤内Treg细胞数量，从而改善Treg细胞诱导的肿瘤免疫抑制 [1]。CCR4作为新兴的潜力靶点，已有一款CCR4拮抗剂用于治疗血液瘤T细胞淋巴瘤。近年来，多项研究数据表明，CCR4在更多实体瘤等疾病中扮演重要角色。那么，趋化因子受体CCR4如何参与到肿瘤免疫调控？为何CCR4拥有巨大的靶向治疗潜力？
什么是CCR4？
C-C趋化因子受体（C-C chemokine receptor type 4，CCR4），也称为CD194，由包含7次跨膜结构域的多肽链组成，属于G蛋白偶联受体家族。其含360个氨基酸，分子量约为41kD，主要表达于各种淋巴细胞和组织，其配体包括多种趋化因子 [2]。作为重要的趋化因子受体，CCR4与其它趋化因子配体产生结合，行使其功能，参与调控人类自身免疫疾病过程，主要包括特应性皮炎、哮喘、皮肤T细胞淋巴瘤 [3]。过去，研究人员对趋化因子的认识限于在炎症反应中的趋化作用，然而越来越多的研究显示，趋化因子结合其受体在肿瘤细胞的浸润性生长，远处转移等行为中发挥重要作用。CCR4作为肿瘤转移中关键的趋化因子受体，多项研究已证实，CCR4高表达与血液系统肿瘤以及恶性实体瘤的浸润和预后密切相关，靶向CCR4有望成为恶性肿瘤免疫治疗的新策略。
CCR4的配体有哪些？
CCR4已知的配体有CCL17、CCL22、RANTES、MCP-1、MIP-1α和最新配体CKLF1，但也可能存在更多的趋化因子配体 [1-3, 5]。目前的研究集中在CCR4和高亲和力配体CCL17以及CCL22之间的互相作用。CCL17又称胸腺活化调节趋化因子（TARC），主要在胸腺中表达，也表达于其他组织如肺、结肠、小肠等。该趋化因子与CCR4特异性结合，诱导T细胞的趋化作用。CCL22又称巨噬细胞源趋化因子（MDC），主要由树突状细胞和巨噬细胞分泌产生，通过与细胞表面受体CCR4结合，对T淋巴细胞、B淋巴细胞和树突状细胞的分化、发育、增殖起重要的调控作用。近年来，CCL17和CCL22作为CCR4的高亲和力受体，两者同CCR4结合不仅在多种炎症性疾病中发挥重要作用，而且与多种恶性肿瘤的生物学行为和转移机制密切相关 [6]。
CCR4介导的信号通路机制
CCL17和CCL22作为CCR4最常见的特异性配体，越来越多的研究表明了它们在免疫应答中的作用，尤其在肿瘤细胞中的作用。但是，趋化因子及其受体在肿瘤的形成和发展中产生的作用是复杂而精细的，它们是如何激活某些信号转导途径的机制尚未研究清楚。
目前的研究认为，CCR4结合CCL17/CCL22可诱导Treg细胞在肿瘤细胞周围的微环境里富集。Treg细胞是T细胞的一种，对免疫反应可产生抑制的作用。这种抑制作用能够有效地避免自体免疫反应的发生。肿瘤细胞正是利用这些Treg细胞来摆脱免疫系统的威胁（点击了解更多Treg细胞）。如图1，CCR4通过CCR4+Treg细胞发挥免疫效应，参与到不同肿瘤细胞的侵袭转移，淋巴细胞生成以及淋巴细胞的呈递作用，肿瘤炎症介质的产生等等 [7]，其原因是Treg细胞表面的CCR4通过与其趋化因子配体结合，从而趋化Treg细胞，引起肿瘤免疫逃逸，其机制作用类似Treg细胞特异性靶点CCR8（点击查看CCR8相关文章）。
图1. CCR4结合CCL17/CCL22诱导Treg细胞肿瘤免疫抑制
CCR4在癌症等疾病中的作用
CCR4作为一个逐渐被认识的趋化因子受体，越来越多的研究表明，CCR4与趋化因子CCL17/CCL22结合，参与到体内许多重要的生理和病理效应，并与过敏性炎症疾病（特应性皮炎）、自身免疫性疾病（类风湿性关节炎）以及多种肿瘤（T细胞淋巴瘤、乳腺癌、肺癌和胃癌等等）相关 [8]。
CCR4和过敏性炎症疾病
近期，一款CCR4抑制剂RPT193在治疗特应性皮炎（Allergic Dermatitis，AD）中取得突破，其临床研究表明，RPT193具有良好的耐受性和安全性，对重度特应性皮炎患者的疗效显著。相关研究进一步揭示，RPT193治疗优于IL-4R抗体治疗。RPT193可通过阻断Th2细胞上高表达的CCR4受体，选择性抑制Th2细胞向炎症组织的迁移，在特应性皮炎和哮喘疾病中发挥作用 [9]。明确的疗效信号预示着RPT193巨大临床潜力，同时也说明CCR4靶点在过敏性炎症疾病中的巨大研究前景。
CCR4和自身免疫性疾病
有数据表明，在类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）和系统性红斑狼疮（Systemic Lupus Erythematosus，SLE）患者外周血中，Treg细胞上趋化因子受体CCR4表达明显增加，且CCR4表达异常与疾病的进展有相关性。其原因可能是CCR4受体反应性增多，Tregs细胞获得定向迁移至致病关节的能力，从而促进其向炎症部位移动，发挥免疫抑制作用 [10]。因此，进一步的探索RA和SLE患者的Treg细胞变化与趋化因子受体CCR4表达关系，将对患者的发病机制具有临床指导意义。
CCR4和肿瘤疾病
最早对于CCR4和恶性肿瘤关系的研究主要是针对成人Ｔ细胞性白血病／淋巴瘤等血液系统肿瘤的研究 [11]。目前已有的研究证实，CCR4表达还与乳腺癌 [12]、肺癌 [13]、胃癌 [14]、胰腺癌 [15]、肝癌 [16]、结肠直肠癌 [17]等多种恶性肿瘤相关。
在血液瘤以及其它恶性肿瘤中，CCR4主要是通过同配体CCL17和CCL22的结合趋化Treg细胞聚集引起免疫逃逸，导致不良临床后果。比如，在Ｔ细胞性白血病患者中，由肿瘤细胞分泌的CCL17和CCL22创造了肿瘤免疫逃逸的微环境，趋化了CCR4+Treg细胞的聚集 [11]。类似的，在乳腺癌中，CCR4/CCL22诱导Treg细胞迁移到肿瘤周围的淋巴浸润组织中，促进Treg细胞表达，促进肿瘤生长 [12]。Treg细胞数量的异常升高往往与肿瘤患者较差的预后密切相关。而CCR4表达于Treg细胞，通过同配体CCL17和CCL22的结合，可以特异性的趋化Treg细胞的聚集和浸润，影响肿瘤生物学行为。因此，CCR4作为Treg细胞的表面标志，通过与其配体的结合，在肿瘤免疫逃逸机制尤其是肿瘤转移中可能发挥重要作用。深入开展CCR4-CCL17/CCL22生物轴的研究有望为恶性肿瘤的靶向治疗开辟新的途径。
靶向CCR4的临床应用前景
CCR4是Treg上占据支配地位的趋化因子受体。CCR4的生物标志与治疗潜力正在为肿瘤等疾病的临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单克隆抗体药物Mogamulizumab获FDA批准上市，用于治疗罕见皮肤病-皮肤T细胞淋巴瘤（CTCL）亚型，蕈样肉芽肿（MF）或Sézary综合征（SS）。此外，该公司还有两款在研CCR4抑制剂，分别是用于肿瘤治疗的FLX475和用于特应性皮炎治疗的RPT193。而来自Therapeutic antibody database数据显示，CCR4已有多款在研抗体药物处于临床前阶段，但尚未公布具体的药物临床信息。近年来，CCR4在过敏性疾病、自身免疫性疾病，尤其在肿瘤研究中越来越受到重视，因其在Treg细胞行使Treg细胞肿瘤免疫抑制调控功能中扮演重要角色，这些研究的发现，提示CCR4或可成为肿瘤免疫靶向治疗的新靶点。
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● 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.
参考文献：
[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.
