白细胞介素-2受体(IL-2R)是由α(IL-2Rα,CD25)、β(IL-2Rβ,CD122)和γcommon(IL-2Rγ,CD132)3种亚基组成,在IL-2受体中,CD25是唯一结合IL-2的亚基,这3种亚基具有不同亲和力并且都不可或缺。CD25的缺乏,会导致自身免疫性疾病,如自身免疫性肠炎,病毒感染,和各种淋巴肿瘤。CD25是调节性T细胞(Tregs)表面高表达的一个关键标志物,Tregs通过调节免疫反应来维持免疫系统的自我耐受性和防止过度的免疫反应。CD25的高表达是Tregs执行其免疫抑制功能的一个关键特征。
CD25结构:
CD25分子是由基因IL2RA编码的,他是一种单链型蛋白,包含约272个氨基酸残基,包括21个氨基酸残基信号肽,成熟分子含251个氨基酸,含有多个半胱氨酸,2个N糖基化位点,跨膜区和胞内区分别含19和13个氨基酸残基。
(数据来源 Uniprot)
CD25的细胞外区域包含一个免疫球蛋白(Ig)样结构域,这是其与IL-2结合的部位。这个区域包含一个单一的Ig样折叠,由一个V型(可变)区域和一个C型(恒定)区域组成。这个结构域的特点是具有一个特定的结合位点,用于与IL-2分子结合。
(数据来源 Yuxi Wang, et al. Int. J. Cancer. 2022)
CD25信号通路和调控:
CD25是唯一结合IL-2的亚基,IL-2是一种具有低亲和力的细胞因子,它首先与CD25(IL-2Rα)结合,形成一个低亲和力的复合体,这种结合促进了IL-2Rβ和IL-2Rγ的异源二聚体的形成,从而形成了一个高亲和力的IL-2R复合体,从而促进IL2Rα/β/γ和IL-2四聚体的形成,最终启动信号转导。在IL2Rβ和IL2Rγ水平高的细胞中,IL2Rβ和IL2Rγ的异源二聚体结合IL-2可以独立启动信号转导。IL2Rα和IL-2单独结合不具有信号转导功能,当IL-2与IL-2R结合后,主要触发JAK/STAT5、PI3K/Akt/mTOR和MAPK三条信号通路,这些信号通路在细胞生长、存活、分化和免疫过程中起着至关重要的作用。在肿瘤治疗中,CD25作为潜在的治疗靶点,可以通过调节上述信号通路来增强免疫反应,特别是通过影响调节性T细胞(Tregs)的功能。Tregs在维持免疫稳态中起着重要作用,但在肿瘤微环境中,它们的过度活化可能会抑制抗肿瘤免疫反应。因此,通过靶向CD25来消耗Tregs,可以恢复效应T细胞(Teffs)与Tregs之间的平衡,从而提高抗肿瘤免疫反应的效率。
(数据来源 JohnA. Hartley, atal. British Journal of Haematology. 2017)
CD25临床价值:
靶向CD25用于肿瘤治疗的药物:目前主要有两种主要的策略来开发靶向CD25用于肿瘤治疗的药物,首先,重组IL-2、突变IL-2、受体偏向IL-2和抗CD25单克隆抗体可以作为免疫调节剂调节IL-2信号,从而影响肿瘤的发生和发展。其次是通过向CD25+细胞输送细胞毒素以杀死肿瘤,这些CD25+细胞可以是调节肿瘤细胞存活的肿瘤细胞或免疫细胞。
A. 与CD25结合重组白介素2:重组白细胞介素2(IL2)与CD25结合可能影响酪氨酸激酶信号通路、PI3K和RAS以及STAT5的二聚化。
B. 抗CD25抗体:抗CD25抗体通过与IL-2竞争结合CD25上的表位来调节细胞信号传导,这些抗体也可能影响抗体依赖细胞介导的细胞毒性和互补细胞毒性。
C. 抗CD25放射免疫偶联物(RICs):RICs通过抗体部分特异性地结合到表达CD25的肿瘤细胞上。放射性同位素发射的辐射对肿瘤细胞造成直接损伤,或者通过“交叉火力效应”(旁观者效应)影响邻近的非靶向细胞。辐射引起的DNA损伤和细胞应激反应导致肿瘤细胞凋亡或坏死。
D. 抗CD25免疫毒素:免疫毒素通过抗体部分特异性地结合到表达CD25的细胞上。抗体-毒素复合物被细胞通过内吞作用吞入,然后在细胞内通过酸性环境或细胞内酶的作用下释放毒素。释放的毒素通过抑制蛋白质合成或破坏细胞膜等机制,导致细胞死亡。
E. 抗CD25抗体-药物偶联物:抗体-药物复合物被细胞通过内吞作用吞入细胞内,在细胞内,连接物被特定的细胞内环境(如酸性环境或特定的酶)切割,释放出细胞毒性药物,释放的药物在细胞内发挥作用,阻断细胞分裂或诱导细胞凋亡,从而杀死目标细胞。
F. 双特异性抗体:CD25×CTLA-4双特异性抗体,双抗原靶向Treg细胞的耗竭,解除对效应T细胞的抑制,增强它们对肿瘤细胞的攻击能力。
G. CD25 靶向的CARNK 细胞治疗:抗CD25的CAR工程化的NK-92细胞能够特异性地检测和裂解具有适当细胞因子产生和细胞毒活性的靶细胞。
(数据来源 Yuxi Wang, et al. Int. J. Cancer. 2022)
(数据来源 Yuxi Wang, et al. Int. J. Cancer. 2022)
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