近些年,髓樣細胞在多種病理過程中的作用逐漸受到研究人員的關注,而髓樣細胞上表達的觸發受體-2(TREM2)被認為是一個主要的病理誘導免疫信號中樞。
在生理情況下,TREM2的活性僅限在特定的組織中,而在病理情況下,TREM2信號途徑成為感知組織損傷并抑制損傷的免疫信號樞紐。這些發現激發了學術界和工業界的熱情,以探索調控TREM2活性的策略,并用于治療疾病的可能性。今天小編就來帶大家認識一下這個明星靶點--TREM2.
TREM2的結構
TREM2是免疫球蛋白超家族的跨膜受體,主要表達于大腦的小膠質細胞和外周的巨噬細胞。TREM2基因位于人類6p21染色體上,全長4676個堿基對,由5個外顯子組成,編碼糖蛋白TREM2.TREM2蛋白的結構主要包括信號肽、含有免疫球蛋白結構域和短柄序列的胞外結構域、跨膜螺旋和細胞質尾。

圖1. TREM2結構示意圖[1]
TREM2的配體及信號通路
研究表明,TREM2具有多種生物學功能,包括但不限于細胞成熟、細胞增殖、細胞存活、吞噬作用和炎癥調節。這種多樣化的功能主要是由TREM2和各種潛在的TREM2配體的相互作用調節的,這些配體包含廣泛的陰離子分子,它們是游離的,可以與細胞膜結合,包括革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌(如淋病奈瑟菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌)、DNA、脂蛋白和磷脂。
TREM2通過跨膜結構域中帶相反電荷的殘基與銜接蛋白DNAX激活蛋白12(DAP12)和DAP10結合。在TREM2與配體相互作用后,這些共同受體被磷酸化,并招募激活細胞內信號轉導機制。DAP12介導脾臟酪氨酸激酶Syk的激活,從而觸發一系列酪氨酸磷酸化事件,進而激活下游介質,如磷脂酶Cγ2 (PLCγ2),磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K),哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK),最終導致細胞活化。而DAP10通過通過招募PI3K和激活Akt和ERK來促進信號傳遞。目前對TREM2信號通路的了解基于簡單的生化分析和體外培養,TREM2信號轉導的體內過程的復雜性可能比預期的更高。

圖2. TREM2信號通路的示意圖[1]
TREM2與疾病
目前對TREM2的關注主要集中于阿爾茲海默病和癌癥領域。
阿爾茨海默病(Alzheimer disease,AD),俗稱老年癡呆,是常見的發生于老年期的神經退行性疾病,其病理特點之一是大腦中Aβ(β淀粉樣蛋白)異常聚集,形成毒性斑塊。最近的研究已經確定TREM2是AD的一個危險因素。越來越多的證據表明,TREM2可以影響中樞神經系統(CNS)和外周神經系統的脂質代謝。
在中樞神經系統中,TREM2影響膽固醇、髓磷脂和磷脂的代謝,并促進小膠質細胞向疾病相關表型的轉變。在外周神經系統中,TREM2通過調節肥胖及其并發癥(如高膽固醇血癥、動脈粥樣硬化和非酒精性脂肪性肝病)的發生和進展來影響脂代謝。這些脂質代謝過程的改變都可能通過多種途徑影響AD的發病機制,包括影響炎癥、胰島素抵抗和AD病理。因此,靶向調控TREM2有望成為治療AD的策略之一。

圖3. TREM2促進小膠質細胞向向疾病相關表型的轉變[2]
除了在AD中起著重要作用,越來越多的證據表明,TREM2還在促進癌癥免疫抑制腫瘤微環境中扮演者重要角色。免疫治療是目前癌癥療法中較為有效的方法,但是對免疫治療的抗性一直是影響免疫治療效果的重要因素。多項研究顯示,腫瘤相關巨噬細胞 (TAMs) 參與了腫瘤對免疫系統的抵抗,而TREM2在TAMs和骨髓源性抑制細胞(MDSCs)中發揮作用,其表達量與腫瘤進展呈正相關。
抗TREM2抗體依賴性細胞毒性(ADCC)或作為TREM2拮抗劑的單克隆抗體是逆轉髓系免疫抑制環境的兩種主要策略,也是癌癥免疫治療的潛力方向。對信號通路、其下游效應基因和TREM2表達調節器的進一步了解有望帶來調控TREM2活性的新靶點和替代治療策略。

圖4. TREM2與腫瘤[3]
靶向TREM2藥物研發現狀
TREM2已被開發為AD、實體瘤等疾病的潛在靶點。截止目前,TREM2靶點尚無藥物獲批,很多公司紛紛布局TREM2研發管線。其中,研發進展最快的是艾伯維/Alector的AL002.正在II期INVOKE-2研究中,以了解它是否可以減緩早期阿爾茨海默病患者的疾病進展。
由于TREM2在不同疾病中有不同機制,因此在為臨床設計基于TREM2的策略時,必須考慮其信號傳導的復雜性。在AD中,需要促進吞噬作用和阻斷炎癥,但抗炎TREM2信號傳導可能會干擾機體的內在抗腫瘤機制,或導致肝損傷后促纖維化細胞反應增強。

圖5. TREM2靶點藥物研發概況
TREM2人源化小鼠
鑒于TREM2在阿爾茨海默病、癌癥等藥物開發中的重要作用,南模生物自主研發了TREM2人源化小鼠模型,為深入研究與TREM2相關的藥物功效、效能和安全性檢測提供了強有力的工具。此外,南模生物還可提供多種TREM2相關小鼠模型,以解決該部分臨床前研究需求,詳細信息見下表:

驗證數據
hTREM2(NM-HU-2000083)

圖6. Detection of TREM2 expression in brain by RT-PCR.

圖7. hTREM2 Expression in Tumor-infiltrating Macrophages in hTREM2 Mice Bearing MC38 Syngenic Tumors.

圖8. hTREM2 Expression in Tumor-infiltrating Macrophages in hTREM2 Mice Bearing MC38 Syngenic Tumors.
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Reference:
[1]Qiu H, Shao Z, Wen X, et al. TREM2: Keeping Pace With Immune Checkpoint Inhibitors in Cancer Immunotherapy. Front Immunol. 2021;12:716710. Published 2021 Sep 3. doi:10.3389/fimmu.2021.716710
[2]Li RY, Qin Q, Yang HC, et al. TREM2 in the pathogenesis of AD: a lipid metabolism regulator and potential metabolic therapeutic target. Mol Neurodegener. 2022;17(1):40. Published 2022 Jun 3. doi:10.1186/s13024-022-00542-y
[3]Molgora M, Esaulova E, Vermi W, et al. TREM2 Modulation Remodels the Tumor Myeloid Landscape Enhancing Anti-PD-1 Immunotherapy. Cell. 2020;182(4):886-900.e17. doi:10.1016/j.cell.2020.07.013
[4]Deczkowska A, Weiner A, Amit I. The Physiology, Pathology, and Potential Therapeutic Applications of the TREM2 Signaling Pathway. Cell. 2020;181(6):1207-1217. doi:10.1016/j.cell.2020.05.003