LAG-3 负向调节 T 细胞功能
LAG-3 与多种配体相互作用并抑制 T 细胞应答
淋巴细胞活化基因 3 (LAG-3),又名 CD223,是一种 I 型跨膜蛋白,属于免疫球蛋白超家族 (IgSF)。它在活化的 CD4+ 和 CD8+ T 细胞、调节性 T 细胞、Tr1 细胞、自然杀伤 细胞和浆细胞样树突状细胞 (pDC) 表面上以二聚体或寡聚体的形式表达。1,2与 PD-1 和 CTLA-4 类似,LAG-3 也在癌症中耗竭的 T 细胞上表达上调。2,3 LAG-3 蛋白与 CD4 有同源结构,两者的胞外区均具有四个 Ig 样结构域,但 LAG-3 在膜远端 Ig 样结构域内还含有一种额外的环状结构,而 CD4 没有这种结构。这个额外的环状结构可以使 LAG-3 蛋白与在抗原呈递细胞 (APC) 或肿瘤细胞上表达的 MHC II 类分子结合,且亲和力显著高于 CD4,并可负向调节 T 细胞受体 (TCR) 信号传导。4, 5
除了 MHC II 类分子外,Galectin-3、LSECtin 和纤维蛋白原样蛋白 1 (FGL1) 也是 LAG-3 配体。2, 6-8重要的是,这三种蛋白均在各类肿瘤细胞上表达,并且抑制 T 细胞应答,因此无法确定 LAG-3 的免疫抑制功能主要由哪种配体负责。6, 8尽管 LAG-3 的信号传导机制尚不明确,但已证明 LAG-3 可负向调节 T 细胞活化、增殖和细胞因子生成,抑制 pDC 活化,以及增强调节性 T 细胞的抑制活性。9-15近期也有发现表明,LAG-3 可抑制成熟的自然杀伤细胞分泌细胞因子。16在调节性 T 细胞上,研究发现 LAG-3 可与树突状细胞 (DC) 上的 MHC II 类分子结合,抑制 DC 成熟及其免疫刺激能力。17与此相反,也有研究证明一种 LAG-3 可溶性变体可与未成熟的 DC 上的 MHC II 类分子结合,诱导 DC 成熟,从而增强 CD8+ T 细胞抗原的交叉呈递。18, 19
与 PD-1 相似,LAG-3 经常在肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL) 上表达上调,有发现表明,在一些小鼠肿瘤模型中,仅阻断 LAG-3 只能微弱地减少肿瘤生长,而与单阻断抗 PD-1 相比,同时阻断 LAG-3 和 PD-1 可协同增强抗肿瘤免疫力并延长生存期。20, 21在许多此类小鼠肿瘤模型中,抗肿瘤免疫应答的改善归因于肿瘤浸润 CD8+ 或 CD8+ 和 CD4+ T 细胞数量的增加,以及伴随生成的干扰素-γ 的增加,这是在抗 LAG-3/抗 PD-1 治疗后观察到的。因此,研究人员目前正在临床试验中评估一种抗 LAG-3 拮抗性抗体单用或与抗 PD-1 联合使用的效果。22, 23此外,由于观察到可溶性 LAG-3 具有免疫刺激作用,因此,目前也正在 I 期试验中评估一种可溶性 LAG-3 重组蛋白 IMP321 与抗 PD-1 联合使用的效果。
Bio-Techne 为 LAG-3 及其配体提供 R&D SystemsTM 生物活性重组蛋白,以及用于检测 LAG-3、半乳凝素-3 和 LSECtin 的荧光染料偶联抗体,以帮助我们进一步了解 LAG-3 的免疫调节作用。
LAG-3 和 LAG-3 配体 - 按分子分类的产品
LAG-3 与 MHC II、半乳凝素-3、FGL1 和 LSECtin 结合,抑制 T 细胞活性
LAG-3 是一种免疫抑制性受体,可抑制 T 细胞活性,并促进调节性 T 细胞的抑制活性。LAG-3 可与多种配体结合,包括 MHC II 类分子、半乳凝素-3、LSECtin 和纤维蛋白原样蛋白 1 (FGL1),据报告,这些配体均具有 T 细胞抑制作用。与 PD-1、TIM-3、TIGIT 和 BTLA 类似,LAG-3 也在癌症中耗竭的 T 细胞和自然杀伤细胞上表达上调,这被认为是导致这些细胞功能障碍的原因(左图)。在调节性 T 细胞上,LAG-3 的表达增强了调节性 T 细胞的抑制功能,并且可通过与 MHC II 类分子的相互作用,抑制树突状细胞成熟和免疫刺激能力(右图)。
R&D Systems 重组人 LAG-3 和 Hepassocin/FGL1 蛋白的结合活性分析
LAG-3 与 Hepassocin/FGL-1 结合。将 1 ug/mL 重组人 LAG-3 Fc 嵌合体(R&D Systems,目录号 2319-L3)包被到孔板中,并添加指定浓度的重组人 Hepassocin/FGL1 His 标签(R&D Systems,目录号 10285-HE)。能够产生 50% 最佳结合反应的重组人 Hepassocin/FGL1 浓度为 0.05-0.4 ug/mL。
R&D Systems 重组食蟹猴 LAG-3 蛋白的生物活性评价
LAG-3 诱导小鼠未成熟树突状细胞分泌 TNF-α。用指定浓度的重组食蟹猴 LAG-3(R&D Systems,目录号 9992-L3)处理 JAWSII 小鼠未成熟树突状细胞。取细胞培养上清液,用小鼠 TNF-α Quantikine™ ELISA 试剂盒(R&D Systems,目录号 MTA00B)测定 TNF-α 的分泌。在存在交联抗体小鼠抗 His 标签单克隆抗体 (R&D Systems,目录号 MAB050R)的情况下,该效应的 ED50 为 0.15-0.9 ug/mL。
-
He, Y. et al. (2016) Lymphocyte-activation gene-3, an important immune checkpoint in cancer. Cancer Sci. 107:1193. PMID: 27297395.
-
Anderson, A.C. et al. (2016) Lag-3, Tim-3, and TIGIT: Co-inhibitory receptors with specialized functions in immune regulation. Immunity 44:989. PMID: 27192565.
-
Wherry, E.J. (2001) T cell exhaustion. Nat. Immunol. 12:492. PMID: 21739672.
-
Huard, B. et al. (1994) Lymphocyte-activation gene 3/major histocompatibility complex class II interaction modulates the antigenic response of CD4+ T lymphocytes. Eur. J. Immunol. 24:3216. PMID: 7805750.
-
Huard, B. et al. (1995) CD4/major histocompatibility complex class II interaction analyzed with CD4- and lymphocyte activation gene-3 (LAG-3)-Ig fusion proteins. Eur. J. Immunol. 25:2718. PMID: 7589152.
-
Xu, F. et al. (2014) LSECtin expressed on melanoma cells promotes tumor progression by inhibiting antitumor T-cell responses. Cancer Res. 74:3418. PMID: 24769443.
-
Kouo, T. et al. (2015) Galectin-3 shapes antitumor immune responses by suppressing CD8+ T cells via LAG-3 and inhibiting expansion of plasmacytoid dendritic cells. Cancer Immunol. Res. 3:412. PMID: 25691328.
-
Wang, J. et al. (2019) Fibrinogen-like protein 1 is a major immune inhibitory ligand of LAG-3. Cell 176:334. PMID: 30580966.
-
Workman, C.J. et al. (2009) LAG-3 regulates plasmacytoid dendritic cell homeostasis J. Immunol. 182:1885. PMID: 19201841.
-
Huard, B. et al. (1996) T cell major histocompatibility complex class II molecules down-regulate CD4+ T cell clone responses following LAG-3 binding. Eur. J. Immunol. 26:1180. PMID: 8647185.
-
Baixeras, E. et al. (1992) Characterization of the lymphocyte activation gene 3-encoded protein. A new ligand for human leukocyte antigen class II antigens. J. Exp, Med. 176:327. PMID: 1380059.
-
Hannier, S. et al. (1998) CD3/TCR complex-associated lymphocyte activation gene-3 molecules inhibit CD3/TCR signaling. J. Immunol. 161:4058. PMID: 9780176.
-
Huang, C.T. et al. (2004) Role of LAG-3 in regulatory T cells. Immunity 21:503. PMID: 15485628.
-
Workman, C.J. & D.A. Vignali (2003) The CD4-related molecule, LAG-3 (CD223), regulates the expansion of activated T cells. Eur. J. Immunol. 33:970. PMID: 12672063.
-
Workman, C.J. et al. (2004) Lymphocyte activation gene-3 (CD223) regulates the size of the expanding T cell population following antigen activation in vivo. J. Immunol. 172:5450. PMID: 15100286.
-
Narayanan, S. et al. (2020) LAG-3 is a central regulator of NK cell cytokine production.
-
Liang, B. et al. (2008) Regulatory T cells inhibit dendritic cells by lymphocyte activation gene-3 engagement of MHC class II. J. Immunol. 180:5916. PMID: 18424711.
-
Triebel, F. (2003) LAG-3: a regulator of T-cell and DC responses and its use in therapeutic vaccination. Trends Immunol. 24:619. PMID: 14644131.
-
Casati, C. et al. (2006) Soluble human LAG-3 molecule amplifies the in vitro generation of type 1 tumor-specific immunity. Cancer Res. 66:4450. PMID: 16618772.
-
Woo, S.R. et al. (2012) Immune inhibitory molecules LAG-3 and PD-1 synergistically regulate T-cell function to promote tumoral immune escape. Cancer Res. 72:917. PMID: 22186141.
-
Andrews, L.P. et al. (2017) <p>LAG3 (CD223) as a cancer immunotherapy target.</p> <p>Immunol. Rev.</p> 276:80. PMID: 28258692.
-
Dempke, W.C.M. et al. (2017) <p>Second- and third-generation drugs for immuno-oncology treatment - the more the better?</p> <p>Eur. J. Cancer</p> 74:55. PMID: 28335888.
-
Marin-Acevedo, J.A. et al. (2018) <p>Next generation of immune checkpoint therapy in cancer: new developments and challenges.</p> <p>J. Hematol. Oncol.</p> 11:39. PMID: 29544515.