当下，免疫治疗已成为一种重要的癌症治疗选择，免疫检查点抑制剂在过去十年中引领了一场癌症治疗革命。然而由于PD-1/PD-L1治疗的异质性和耐药性，仅有10%-30%患者从中受益，大部分患者依然缺乏响应。因此，肿瘤免疫治疗亟待识别新的免疫治疗靶点并优化相应的药物设计以提高治疗效果和安全性。

免疫细胞的共刺激受体被认为与检查点抑制同样重要，并与之互补，以促进免疫抗肿瘤活性。许多肿瘤坏死因子受体超家族（TNFRSF）成员已被确定为抗肿瘤免疫中的共刺激受体，例如， 4-1BB、CD40、OX40和GITR等。它们通过直接和间接刺激肿瘤反应性CD8+T细胞的增殖和细胞毒性，显示出其作为免疫治疗靶点的潜力。

TNFRSF受体通常由同源TNFSF配体诱导的分子聚集激活，而抗体在抗原结合中具有二价性，可诱导细胞膜受体聚集和激活。因此，通过Fc与FcγRs结合为抗体提供了一个超越其抗原靶标的多价相互作用的机会。由于受体分子聚集是TNFRSF成员触发其下游信号的基本机制，因此，Fc/FcγR介导的交联可显著影响TNFRSF抗体的激动活性，在某些情况下可以产生超级TNFRSF激动剂抗体。

目前，TNFRSF激动性抗体已在临床前模型和临床中得到广泛评估，然而，平衡TNFRSF激动性抗体的毒性和效力仍然是临床开发中的一个主要挑战。利用抗体和抑制性Fc受体FcγRIIB之间的相互作用来优化共刺激激动活性代表了当前的最新前沿。

肿瘤坏死因子超家族（TNFSF）及其受体超家族分别由19个配体和29个受体组成，在炎症、凋亡、增殖和形态发生中发挥着多种作用。

在结构上，它们共享类似的配体-受体三聚体结构，用于信号激活。在功能上，TNFRSF成员表现出一些重叠的表达谱和生物学功能，如促进T细胞和B细胞的增殖或树突状细胞和巨噬细胞的成熟。不同的TNFSF和TNFRSF成员之间的功能存在细微差异。例如，在静止T细胞上表达的CD27和HVEM在T细胞初始激活后早期起作用，而在抗原激活后的后期诱导T细胞上的OX40和CD137信号，并且OX40与CD137分别对CD4+和CD8+T细胞显示出明显的优先效应。

TNFRSF成员由其相应的配体以高度调节的方式自然激活。TNFRSF受体是1型跨膜蛋白，主要包含3-4个高度保守的“富含半胱氨酸的结构域”（CRD）。TNFSF配体是II型跨膜蛋白，通过称为TNF同源域（THD）的保守羧基末端同源域作为同源三聚体或同源二聚体非共价连接。TNFSF三聚体主要结合TNFRSF成员的第2和第3个CRD，并促进活性TNFSF3–TNFRSF3复合物的形成。该复合体是TNFRSF信号激活的最小单位。在自然生理条件下，TNFRSF的配体以膜结合的方式工作，而可溶性TNFSF不显示受体聚集能力。TNFSF和TNFRSF的分子和细胞调节机制能够精确控制具有时空特异性的TNFRSF信号。

在人类中有四个IgG亚类，即IgG1、IgG2、IgG3和IgG4。IgG参与许多重要的免疫保护功能，包括清除病原体和毒素，溶解和去除感染或恶性细胞。异常抗原的检测和呈递通常是免疫保护的第一步，这一过程需要在免疫细胞上表达的IgG和FcγRs的辅助下完成。

人有三大类Fcγ激活性受体，包括FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIC、FcγRIIIA和FcγRIIIB。除FcγRIIIB外，所有激活的FcγR均与细胞内域（FcγRIIA和FcγRIIC）中的免疫受体酪氨酸基激活基序（ITAM）相关，或与共同的FcRγ链（FcβRI和FcβRIIIA）相关。相反，只有一种抑制性FcγR，即FcγRIIB。FcγRIIB在细胞内结构域中含有免疫受体酪氨酸基抑制基序（ITIM）。

FcγRs广泛表达于造血细胞中。B细胞仅表达FcγRIIB，单核细胞表达FcγRI和FcγRIIA/B。单核细胞来源的DC和血液来源的DC主要表达FcγRIIA/FcγRIIB。巨噬细胞表达所有类型的FcγRs。由于激活和抑制性FcγR通常在同一细胞的膜上共同表达，因此这些FcγRs的相对丰度和IgG-FcγR相互作用的强度最终决定了细胞激活还是抑制。

TNFSF配体天然状态以三聚体或二聚体的形式存在于细胞膜上，这反过来可以促进TNFRSF三聚体的形成和低聚物的二次聚集。TNFRSF单克隆抗体已显示出对TNFRSF成员的激动活性，并已在临床上进行了评估。一个关键问题是激动剂抗体如何模拟TNFSF配体以促进受体的寡聚从而触发下游信号级联？

答案在于IgG分子的结构特征，其二价抗原结合臂、铰链区以及Fc形成的柔性和多功能结合域。TNFRSF激动剂抗体主要通过以下方式激发TNFRSF的聚集：1）与TNFRSF二聚体/三聚体具有高亲和力结合的二价Fab臂；2）支持TNFRSF构象变化以产生受体聚集和激活的柔性铰链区；3）Fc与FcγRs结合，这提供了一种“固化”支架，以促进与Fab结合的TNFRSF的聚集，即交联。这些结构决定因素共同调节抗体在体外和体内的激动活性，其中FcγR相互作用是主导因素。

第一次证明TNFRSF对FcγRIIB的激动依赖性是一项专注于开发抗Fas（TNFRSF6、DR2或CD95）激动剂抗体的研究。体外研究表明，抗Fas激动剂抗体介导的凋亡通过邻近巨噬细胞上的FcγRIIB而不是FcγRI和FcγRIII而增强。除了DR2、DR5和CD40外，通过利用FcγR缺陷动物和具有FcγR结合缺陷的抗体变体，还证明了针对CD137和OX40的抗体存在FcγRIIB依赖性激活。

这些研究表明，许多TNFRSF激动性抗体的活性与其Fc与抑制性FcγRIIB的结合能力呈正相关。

生理性TNFRSF受体激活是通过细胞间相互作用与细胞表面TNFSF配体结合时诱导的，导致受体-配体三聚体交联和寡聚。受体的聚集导致细胞内衔接分子的有效对接和信号机制的组装。抗体可以激活TNFRSF，因为它们能够交联细胞表面的受体二聚体或三聚体，但由于多种因素的组合，包括各种Fab、铰链和Fc序列，它们的活性差异很大，其中Fc-FcγRIIB相互作用是TNFRSF抗体激动活性的主导因素。

在一项临床前小鼠模型的研究中，分析了抗CD137抗体的肝毒性和抗肿瘤效果。LOB12.3和3H3这两个抗体均显示出类似的强抗肿瘤功效，但它们表现出明显不同的肝毒性特征。3H3显著增加丙氨酸转氨酶（ALT）水平，而LOB12.3的影响最小。除了血清中ALT升高外，3H3还导致肝脏中的免疫细胞浸润。研究表明，在不存在Fc-FcγRIIB交联的情况下，3H3是一种强激动剂抗体，而LOB12.3仅在Fc-RcγRIIB交联时才表现出激动剂活性。因此，3H3表现出额外的肝毒性。

在另一项关于CD137激动剂抗体的研究中，CD137激动剂抗体在体外显示出交联依赖性T细胞共刺激活性。然而，该抗体在FcγRIII缺陷小鼠的抗肿瘤效果保持不变，但在FcγRIIB缺陷的小鼠中疗效降低，证实了FcγRIIB在体内提供交联的关键作用。

这些里程碑式的临床前研究通过利用FcγRIIB交联生物学为TNFRSF激动性抗体的发现和临床开发提供了见解。

TNFRSF信号刺激各种免疫细胞的激活和增殖，为癌症免疫治疗应用提供了潜在靶点。然而，TNFRSF激动剂抗体在临床上的成功率有限，这可能是由于这些激动剂抗体有限的受体聚集介导信号或相关剂量限制毒性。

FcγRIIB已被证明介导由TNFRSF抗体桥接的TNFRSF聚集。抗体的激动活性可能受到Fab、铰链或Fc区的影响，但Fc-FcγRIIB相互作用是整体激动活性的主要决定因素。目前，人们一直在应用Fc工程化方法来提高肿瘤靶向TNFRSF聚集的有效性和安全性。特别是，增强了FcγRIIB的亲和力或选择性的TNFRSF激动性抗体，代表了进入临床开发的TNFRSF激动剂的新浪潮。

参考文献：

1.Antibody-Targeted TNFRSF Activation for Cancer Immunotherapy: The Role of FcγRIIB Cross-Linking. Front Pharmacol.2022; 13: 924197.