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CTLA-4调控免疫应答的机制及在免疫治疗中的应用

2025-11-13     来源:本站     点击次数:110

一、CTLA-4如何调控免疫应答?
CTLA-4(Cytotoxic T-Lymphocyte-Associated Protein 4),亦称为CD152,是由CTLA-4基因编码的一种重要的跨膜蛋白。该蛋白属于免疫球蛋白超家族(Immunoglobulin Superfamily, IgSF)成员,其结构包括一个胞外免疫球蛋白可变区(IgV)结构域、一个跨膜区以及一个胞内结构域。CTLA-4主要表达于活化的CD4⁺ T细胞和CD8⁺ T细胞表面,而在初始T细胞中几乎不表达。此外,调节性T细胞(Regulatory T cells, Tregs)也持续性高表达CTLA-4,这一特性与其免疫抑制功能密切相关。

值得注意的是,CTLA-4与T细胞表面的共刺激受体CD28在结构上具有高度同源性,二者能够竞争性结合相同的配体——CD80(B7-1)和CD86(B7-2)。然而,它们在功能上却表现出显著的拮抗作用:CD28传递共刺激信号,促进T细胞活化、增殖及细胞因子分泌;而CTLA-4则作为抑制性受体,负向调控T细胞免疫应答。

二、CTLA-4通过哪些机制抑制免疫反应?
CTLA-4在维持免疫稳态和防止自身免疫反应中发挥着核心作用。其免疫抑制机制主要包括以下几个方面:

竞争性配体结合
CTLA-4对CD80/CD86的亲和力显著高于CD28,因此能够有效竞争性结合抗原呈递细胞(Antigen-Presenting Cells, APCs)表面的B7分子,阻断CD28介导的共刺激信号,从而抑制T细胞的完全活化。

信号转导干扰
CTLA-4的胞内段含有免疫受体酪氨酸抑制基序(Immunoreceptor Tyrosine-Based Inhibitory Motif, ITIM)和免疫受体酪氨酸转换基序(Immunoreceptor Tyrosine-Based Switch Motif, ITSM)。当CTLA-4与B7分子结合后,其胞内段发生磷酸化,进而招募并激活蛋白磷酸酶SHP-2(SH2-containing protein tyrosine phosphatase-2)和PP2A(Protein Phosphatase 2A)。这些磷酸酶可对T细胞受体(TCR)信号通路中的关键分子进行去磷酸化,从而抑制下游信号的传导。

配体剥夺与转胞吞作用
CTLA-4可通过“转胞吞作用”(transendocytosis)将APC表面的CD80/CD86内吞并降解,导致APC表面B7分子表达水平下降,进一步限制了CD28的激活。

调节树突细胞功能
近年研究发现,CTLA-4与树突细胞(Dendritic Cells, DCs)上的CD80/CD86结合后,可诱导色氨酸降解酶IDO(Indoleamine 2,3-dioxygenase)的表达。IDO通过降解局部微环境中的色氨酸,激活应激信号通路,进而抑制T细胞的增殖与功能。

增强Treg抑制活性
在调节性T细胞中,CTLA-4的高表达增强了其对效应T细胞的抑制作用。研究表明,Treg通过CTLA-4依赖的方式抑制DC的抗原呈递功能,并促进免疫抑制性细胞因子的分泌。

三、靶向CTLA-4的抗体药物研发有哪些进展?
鉴于CTLA-4在免疫负调控中的关键作用,阻断CTLA-4信号已成为肿瘤免疫治疗的重要策略。通过使用抗CTLA-4单克隆抗体,可以解除其对T细胞的抑制,增强抗肿瘤免疫应答。

目前,获批上市的CTLA-4抗体是百时美施贵宝(Bristol-Myers Squibb, BMS)开发的Ipilimumab(商品名Yervoy®)。该抗体于2011年获美国FDA批准用于治疗不可切除或转移性黑色素瘤。Ipilimumab是一种人源化IgG1κ单克隆抗体,能够高亲和力结合CTLA-4,阻断其与B7配体的相互作用,从而恢复T细胞的活化和增殖能力。临床研究显示,Ipilimumab可显著延长晚期黑色素瘤患者的总生存期,但也伴随较高比例的免疫相关不良事件(immune-related adverse events, irAEs),如结肠炎、皮炎和肝炎等。

另一款备受关注的CTLA-4抗体是Tremelimumab,最初由辉瑞(Pfizer)开发,现归属MedImmune(阿斯利康旗下)。Tremelimumab为IgG2型抗体,其在多个临床试验中用于治疗黑色素瘤、非小细胞肺癌和肝细胞癌等。

四、CTLA-4抗体在联合治疗中能否发挥更大价值?
随着免疫治疗研究的深入,CTLA-4抗体与其他免疫检查点抑制剂(如PD-1/PD-L1抗体)的联合应用显示出协同抗肿瘤效应。例如,Ipilimumab与Nivolumab(抗PD-1抗体)联合疗法已在黑色素瘤、肾细胞癌和非小细胞肺癌等多个适应症中获批。该联合方案通过同时解除CTLA-4和PD-1通路对T细胞的抑制,显著增强了T细胞的活化和肿瘤浸润,但也带来了更高的毒性风险。

此外,CTLA-4抗体与化疗、放疗、靶向治疗及肿瘤疫苗的联合策略也在积极探索中,有望进一步拓展其在多种实体瘤治疗中的应用前景。

五、提供CTLA-4抗体的厂商有哪些?
杭州斯达特拥有超过十五年的单克隆抗体研发经验,致力于为全球科研人员提供高质量、高特异性的CTLA-4抗体。我们的CTLA-4抗体产品经过严格验证,具有优异的特异性、高亲和力及良好的批间一致性,适用于流式细胞术、免疫组化、Western Blot等多种实验平台。这些试剂为深入研究CTLA-4的生物学功能、信号调控机制以及药物筛选提供了可靠工具。

产品信息


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