膀胱癌（bladder cancer,BC）是比较常见的肿瘤之一，我国的膀胱癌发病率较高，具有逐年升高的趋势。膀胱癌易复发易转移的特性极大地影响了患者的生存质量。当前，临床上对于膀胱癌的治疗方案主要为手术治疗和药物治疗两个大方向，手术治疗仍存在术后复发率较高的缺陷，而化疗等药物疗法具有化疗药物毒副作用及耐药的潜在风险。虽然免疫疗法为膀胱癌的治疗开拓了新的思路，但还是有一些患者对市面上的免疫抑制剂不敏感，现有的Pembrolizumab、Nivolumab、Atezolizumab等免疫检查点抑制剂只对部分患者有效，因此迫切需要开发新的靶点来扩大免疫治疗的选择[1]。T细胞免疫球蛋白和免疫受体酪氨酸抑制性基序结构域（TIGIT）被认为是一种新的检查点受体，又称WUCAM、Vstm3、VSIG9，是一种共抑制受体，于2009年使用生物信息学工具首次被发现[2]。TIGIT在许多肿瘤组织中高表达，并与患者的预后有很大的关系。在肿瘤微环境中，TIGIT可以与CD155等配体相结合，从而介导淋巴细胞的功能耗竭和低反应性，引发肿瘤细胞的免疫逃避，以此达到免疫调节的效果。靶向TIGIT的单克隆抗体可恢复T细胞的功能，增加NK细胞的活性，从而发挥抗肿瘤的作用[3]，目前已报道的临床研究阶段的TIGIT抗体共有10余种。TIGIT是一个有前途的免疫检查点受体，但国内对于TIGIT在膀胱癌中的作用的研究少有报道。本文基于TIGIT的表达、分子结构与信号通路、免疫调控作用与机制，对TIGIT在膀胱癌中应用的研究进展，尤其是作为免疫检查点的开发前景做一综述，以期为膀胱癌的临床诊断、治疗和筛选预后标志物提供新的理论基础和参考依据。

1、TIGIT及其配体

1.1 TIGIT的分子结构

TIGIT是脊髓灰质炎病毒受体（poliovirus receptors,PVR）的一种，属于免疫球蛋白超家族（immunoglobulin superfamily,IgSF）的成员[2]。TIGIT基因位于人类染色体3q13.31上，编码产生的跨膜糖蛋白TIGIT，由1个细胞外免疫球蛋白可变区结构域、1个Ⅰ型跨膜区结构域和1个胞内短结构域组成，该短结构域含有经典的免疫受体酪氨酸抑制基序ITIM和免疫球蛋白酪氨酸尾（immunoglobulin tyrosine tail,ITT）样基序[4]。TIGIT主要在多种免疫细胞中表达，包括自然杀伤（NK）细胞、激活的CD4+和CD8+T细胞、滤泡辅助性T细胞（Tfh）和调节性T细胞（Tregs)[3]。

1.2 TIGIT的配体

TIGIT的主要配体有3种，包括CD155、CD112和CD113,TIGIT对CD155具有很高的亲和力，而与CD112和CD113的结合程度较低[5]。CD155和CD112在正常人体内的T淋巴细胞中很少有表达，但在大多数的肿瘤组织中都有过表达，这种情况与癌症患者较差的预后有一定关系[6]。

CD155，又称脊髓灰质炎病毒受体、Nectin样分子-5和肿瘤相关糖蛋白E4[7]，是一种高度糖基化的Ⅰ型穿膜糖蛋白，在结构上有类似于Ig SF的保守氨基酸和结构域特征，其在功能上也与Ig SF类似[8]。CD155过表达与非小细胞肺癌、胰腺癌、黑色素瘤、乳腺癌、头颈部鳞状细胞癌和骨肉瘤等多种癌症的进展和不良预后相关[9]，这是因为CD155可以调控细胞增生、黏附、迁移和接触抑制，还可以参与信号转导，影响癌症发展的过程[10]。此外，CD155在癌症的免疫反应中发挥双重作用，与受体TIGIT、CD96反应发挥共抑制作用，与受体CD226反应发挥共刺激作用[11]。在肿瘤发生发展的早期，CD155的表达主要是促进抗肿瘤免疫，而在晚期，CD155则促进了肿瘤的生长，并导致肿瘤的免疫逃避[12]。

CD112，又称为Nectin-2或脊髓灰质炎病毒受体2(PVRL-2），在多种原发性肿瘤、细胞系以及免疫细胞上表达[13]。TIGIT对CD112的亲和力很弱（6 mmol/L），通过表面等离子体共振或ELISA很难观察到相互作用[14]。有研究[15]表明，CD112的抑制作用是由CD112R介导的，而不是TIGIT，所以CD112作为TIGIT配体的生物学意义有待进一步研究。

CD113只在非血液系细胞表面有表达，TIGIT对其的亲和性很弱。

有研究[16]表明，TIGIT还会与脊髓灰质炎病毒受体4(PVRL-4）结合，PVRL-4的表达仅限于癌细胞，PVRL-4阻断可以降低小鼠NK细胞介导的抗肿瘤反应，但对TIGIT-PVRL-4相互作用在抗肿瘤免疫中的作用还少见报道。

2、TIGIT在免疫细胞调节中的作用

肿瘤具有逃避免疫系统的监视和清除的能力，这是肿瘤发生、发展的重要机制之一，而TIGIT与肿瘤免疫逃避相关[17]，可促进急性髓系白血病、结肠癌和其他肿瘤的免疫逃避。虽然所有的免疫抑制受体都有抑制T细胞活化而产生肿瘤免疫逃避的能力，但它们的作用机制有所不同，关于TIGIT介导的T细胞活性抑制的机制有以下几种报道。首先，TIGIT与抗原提呈细胞上的CD155相互作用，通过磷酸化其胞内的调节蛋白激酶（ERK）触发信号级联反应，这会让IL-10的分泌增加，而促炎细胞因子IL-12的分泌减少，从而对CD4+T细胞的增殖和干扰素β(IFN-β）的产生发挥抑制作用[18]。同时，TIGIT也可不依赖于抗原递呈细胞，而是直接与肿瘤细胞上的CD155结合，抑制T细胞功能[19]。其次，TIGIT可以与CD226竞争性结合配体CD155和CD112,TIGIT对CD155和CD112的亲和力更强，这会减少CD226对T细胞的共刺激作用，从而阻碍CD226介导的T细胞活化[18]。TIGIT也能够在细胞表面与CD226直接作用，而且这种作用会破坏CD226的同源二聚体，在癌症中TIGIT对CD226的抑制可能是诱导CD8+T细胞发生功能衰竭的重要作用机制[20]。此外，TIGIT在Treg细胞表达升高可加强免疫抑制作用，而效应性T细胞中TIGIT表达升高可抑制免疫应答[21]。在Treg细胞中，Treg标记基因的表达在TIGIT+细胞比TIGIT-细胞更高[22]。TIGIT与Treg细胞作用可诱导其分泌纤维原样蛋白2，该蛋白作用于T细胞产生抑制效应，且TIGIT+Treg细胞可以选择性地抑制Th1和Th17细胞反应，但不能抑制Th2细胞反应[23]。

TIGIT还可以介导NK细胞活性抑制。首先，TIGIT的胞内结构域启动抑制信号级联，ITT在人类中介导主要的抑制信号，而小鼠TIGIT抑制信号可以由ITIM或ITT触发[24]。在与配体结合后，TIGIT的胞内结构域被磷酸化，并与胞质接头蛋白生长因子受体结合蛋白2(Grb2）结合，募集含有Src同源性2(SH2）的磷酸肌醇-1(SHIP-1),SHIP-1将会抑制磷酸肌醇激酶3(PI3K）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号级联，从而下调NK细胞活性[25]。同时，磷酸化的TIGIT与β-抑制素2结合并招募SHIP-1，这会进一步抑制肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF-6）发生自体泛素化，抑制NK细胞中核因子κB的激活[26]。研究[27,28]发现，一种牙周细菌具核梭杆菌（F.nucleatum）能结合肿瘤细胞，并且与人TIGIT的结合能抑制NK细胞的细胞毒性和肿瘤浸润淋巴细胞的活性，从而促进肿瘤增殖和进展。此外，TIGIT过表达与NK细胞耗竭有一定的关系，这会减弱NK细胞所介导的肿瘤免疫，而对TIGIT进行阻断则能够有效地抑制NK细胞的耗竭，从而使NK细胞的抗肿瘤活性得到加强，提高NK细胞的免疫功能[29]。

3、TIGIT在膀胱癌中的研究进展

膀胱癌是泌尿系统发病率最高的恶性肿瘤，全球每年新增病例约430万，其中大部分是尿路上皮癌（bladder urothelial carcinoma,BLCA），根据肿瘤细胞的侵袭性程度，可将膀胱癌分为非肌层浸润性膀胱癌（non-muscle invasive bladder cancer,NMIBC）和肌层浸润性膀胱癌（muscle invasive bladder cancer,MIBC），其中新确诊即为MIBC患者约占25%,MIBC诊断时常常已经出现远处侵犯转移[30]。鉴于TIGIT在免疫细胞调节中的作用，许多团队在TIGIT对膀胱癌的影响和作用方面开展了一系列研究。

3.1 TIGIT在膀胱癌中的表达

TIGIT作为一个抑制性受体，其在膀胱癌上的表达情况引起关注。WU等[31]用单细胞测序及免疫组化分析对膀胱癌组织和癌旁组织进行了比较，发现TIGIT在膀胱癌组织的Treg细胞表面的表达明显高于癌旁组织，且仅在膀胱癌组织中检测到较多的TIGIT+Treg细胞，而在脾组织或外周血细胞中未见，即TIGIT+Treg细胞在膀胱癌组织中明显富集。LIU等[32]证实了TIGIT+CD8+T细胞在MIBC中的存在，并发现TIGIT+CD8+T细胞与MIBC的进展有关，高TIGIT+CD8+T细胞浸润的患者比例随着病理肿瘤（PT）或病理结节（PN）阶段的进展而扩大。此外，TIGIT+CD8+T细胞的浸润，以及TIGIT+CD8+T细胞在CD8+T细胞中的比例，与肿瘤分期的增加呈正相关。并且，与瘤周组织相比，TIGIT+CD8+T细胞在对应的肿瘤组织中明显浸润更多。AUDENET[33]和ATTALLA[1]的团队分别检测了膀胱癌患者外周血单核细胞中TIGIT的表达，结果均显示，膀胱癌患者外周血单核细胞中TIGIT显著增加，尤其是在NK细胞。以上研究表明，TIGIT是一种高表达于膀胱癌细胞的受体，其表达水平与肿瘤的临床分期呈正相关，是一种潜在的肿瘤分子标记物。

3.2 TIGIT的表达与膀胱癌预后的关系

多项研究表明[34,35,36],TIGIT与膀胱癌较差的预后相关，可以作为膀胱癌预后评估的靶点。MIBC患者的危险评分与TIGIT的表达显著相关，TIGIT基因在MIBC高表达的亚组OS显著高于TIGIT低表达的亚组。LIU等[32]进一步进行机制研究发现，MIBC肿瘤内TIGIT+CD8+T细胞浸润可促进肿瘤免疫逃逸，提示患者预后不良，TIGIT+CD8+T细胞是预测MIBC患者生存和复发的独立不利因素。

3.3 TIGIT与膀胱癌的治疗

3.3.1以TIGIT为靶点治疗膀胱癌

BLCA长期以来被认为是免疫原性的，免疫疗法用于治疗表浅性膀胱癌已有几十年的历史，但只有部分患者对这些免疫治疗有反应[37]。PD-1阻断对终末期耗尽的CD8+T细胞没有作用，由于耗尽的CD8+T细胞表达多个免疫检查点受体，伴随着效应功能的进行性丧失，可能需要对PD-1以外的免疫检查点受体进行联合阻断，以最大限度地恢复T细胞的抗肿瘤反应[20]。因此，对膀胱癌患者的CD8+T细胞进行多维分析，发现TIGIT为PD-1+CD8+T细胞中表达最多的免疫检查点，与PD-1单一阻断相比，PD-1和TIGIT联合阻断可更好地发挥CD8+T细胞的功能[37]。WU等[31]对PD-1单克隆抗体和TIGIT单克隆抗体的抗膀胱癌能力进行比较，发现与给予PD-1单抗的小鼠相比，给予TIGIT单抗的小鼠的肿瘤大小受到了更大程度的抑制，且给予TIGIT单抗的小鼠的存活率也高于给予PD-1单抗的小鼠。此外，CTLA-4抗体通常适用于耗尽的Treg细胞，但给予CTLA-4抗体并没有下调膀胱癌中Treg细胞的比例[38]，而TIGIT的阻断却可以降低Treg细胞的肿瘤抑制能力。因此，从膀胱癌的免疫治疗角度上看，TIGIT作为免疫检查点抑制靶标，很可能比PD-1和CTLA-4发挥更广的作用。

鉴于TIGIT免疫调节机制的研究越来越深入，许多团队正致力于开发用于治疗癌症的抗TIGIT抗体。目前，全球已有15个靶向TIGIT的新药项目进入了临床研究阶段，其中11个是单抗，2个是双抗，2个是其他类型。进展最快的Tiragolumab、MK-7684A、Vibostolimab均将膀胱癌纳入实验[39]。抗TIGIT抗体首次人体1期研究表明：抗TIGIT抗体Vibostolimab作为单一疗法或与抗PD-1抗体Pembrolizumab联用在晚期实体瘤患者中耐受性良好，并显示抗肿瘤活性，其中，在Vibostolimab单药治疗组，疾病缓解率为32%,Vibostolimab与Pembrolizumab联用组疾病缓解率为40%[40]。对TIGIT抗体的作用机制的探究发现，以TIGIT为靶点的TIGIT单抗，既可以提高CD8+T细胞抗肿瘤效应，又可以提高NK细胞抗肿瘤反应，同时还能降低Treg细胞的抑制能力。此外，阻断TIGIT还降低了具有促进膀胱癌细胞侵袭力与迁移作用的IL-32的含量，进而抑制膀胱癌细胞的转移。因此，TIGIT有机会成为膀胱癌治疗的新靶点，应用TIGIT抗体可能为膀胱癌治疗提供一种有效的选择。

3.3.2 TIGIT在指导治疗方面具有潜在的应用价值

CHEN等[41]根据PD-L1的表达和CD8+T细胞的状态将膀胱癌分组，发现对PD-1/PD-L1阻断治疗效果更好的组表达的TIGIT m RNA高于其他组。但LIU等[32]对TIGIT+CD8+T细胞浸润与辅助化疗（adjuvant chemotherapy,ACT）获益的关系进行评估，发现TIGIT+CD8+T细胞浸润程度可预测Ⅱ期MIBC患者对ACT的反应，ACT可以延长低TIGIT+CD8+T细胞浸润患者的OS和RFS，但高TIGIT+CD8+T细胞浸润患者的OS没有观察到改善。这与CHEN的研究结果相反，且TIGIT+CD8+T细胞浸润并不能预测其他分期MIBC患者的ACT反应性。或许将来需要进行一项前瞻性、更大的、多中心随机试验进一步明确TIGIT在指导膀胱癌治疗方面的应用价值。

4、总结与展望

综上所述，TIGIT与膀胱癌的发生发展关系密切，TIGIT可与CD155等配体结合，诱导NK细胞耗竭，降低细胞因子分泌，同时也可直接或间接地抑制效应T细胞，进而增强Treg细胞的免疫抑制功能，影响膀胱癌的发生发展及预后。TIGIT抑制剂是一种具有很高价值和前景的免疫治疗药物，有望为膀胱癌患者带来更好的治疗效果和生活质量。目前，抗TIGIT单克隆抗体的研究正处于临床试验阶段，TIGIT单抗联合PD-L1药物作为一线疗法，获得积极的临床效应。TIGIT的免疫治疗潜力及双重免疫检查点阻断对膀胱癌的协同作用值得进一步研究。有必要进行更多的实验室研究和精心设计的临床研究，进一步扩大对TIGIT介导的T细胞和NK细胞活性抑制的免疫学理解，并评价联合阻断PD-1和TIGIT对膀胱癌患者的疗效。随着更多的临床数据的产生，TIGIT将成为免疫治疗新星。

参考文献:

[12]马莉,刘红刚.脊髓灰质炎病毒受体的生物学特性及其在肿瘤免疫中的研究进展[J].中日友好医院学报,2021,35(6):350-352.

[20]王尧,巴宏军,柳子川,等.膀胱癌免疫基因组学分型及其临床意义[J].实用医学杂志,2020,36(11):1452-1456

[38]叶强,陈小燕.免疫检查点抑制剂的内分泌毒性及临床应对策略[J].实用医学杂志,2021,37(11):1382-1386.

基金资助:云南省基础研究计划重点项目(编号:202201AS070085);云南省基础研究计划(昆医联合专项)重点项目(编号:202001AY070001-163);

文章来源:张娅威,施鸿金,付什,等.TIGIT的生物学作用及其在膀胱癌中应用的研究进展[J].实用医学杂志,2024,40(12):1762-1766.