岳雅麗,尹 駿,高向東,姚文兵*
(中國藥科大學 1江蘇省生物藥物成藥性研究重點實驗室;2生命科學與技術學院,南京 210009)
單克隆抗體在20世紀90年代首次進入市場,目前已有多種類型的抗體由美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準上市,包括:鼠源型(-omab)、嵌合型(-ximab)、人源化型(-zumab)、人源型(-umab)、融合蛋白(-cept)等[1]。疾病的發(fā)生通常由多種致病因素導致,對多個靶點同時進行阻斷可能會實現(xiàn)更好的治療效果,因此雙特異性抗體(bispecific antibody,BsAb)應運而生[2]。雙特異性抗體可靶向兩種不同的抗原,作用機制靈活,包括:(1)抑制兩個細胞表面受體;(2)阻斷兩個配體;(3)交聯(lián)兩個受體;(4)招募T細胞等免疫細胞對靶細胞進行殺傷。雙特異性抗體最初是利用化學偶聯(lián)法或雜交瘤雜交法來制備[3-5]。如今,DNA重組技術的迅速發(fā)展使得雙特異性抗體的結構發(fā)生了革命性變化,主要分為含有Fc區(qū)的IgG型和不含F(xiàn)c區(qū)的非IgG型兩大類[6-7]。IgG型雙特異性抗體的結構與單克隆抗體類似,蛋白相對分子質量較大,血漿半衰期長。非IgG型雙特異性抗體的結構形式更加多樣,蛋白相對分子質量較小,組織滲透性更強,但血漿半衰期較短[8-9]。
雙特異性抗體藥物在腫瘤治療領域中最引人注目的三功能抗體(trispecific antibody,TrAb)和雙特異性T細胞銜接抗體(bispecific T cell engager,BiTE)已經(jīng)有藥物成功上市。三功能抗體的代表藥物是卡妥索單抗(catumaxomab,商品名:Removab,德國Fresenius Biotech公司)。美國FDA在2006年和2009年分別批準其作為上皮細胞黏附分子(epithelial cell adhesion molecule,EpCAM)陽性卵巢癌和胃癌的孤兒藥。2010年歐洲藥品管理局(European Medicines Agency,EMA)批準卡妥索單抗用于治療EpCAM陽性腫瘤患者的惡性腹水[10-11]。雙特異性T細胞銜接抗體的代表藥物是博納吐單抗(blinatumomab,商品名:Blincyto,美國Amgen公司)。2014年美國FDA加速批準其用于治療成人的費城染色體陰性復發(fā)或難治性前體B細胞急性淋巴細胞白血病(B-cell acute lymphoblastic leukemia,B-ALL),2016年9月獲得加速批準用于治療相同適應證的兒童。2017年7月11日,美國FDA又批準其用于治療費城染色體陽性復發(fā)或難治性B-ALL[10]。本文對卡妥索單抗、博納吐單抗和目前正在進行抗腫瘤臨床研究的雙特異性抗體的研究進展進行綜述,以期為雙特異性抗體藥物在腫瘤治療領域的開發(fā)與應用奠定基礎。
卡妥索單抗具有靶向兩種抗原的抗原結合臂與招募免疫細胞的Fc區(qū),一端抗原結合臂特異性結合許多腫瘤細胞上高表達的跨膜糖蛋白EpCAM,另一端抗原結合臂特異性結合T細胞上的CD3,F(xiàn)c區(qū)可與巨噬細胞、自然殺傷細胞等免疫細胞上的Fc受體結合并激活其免疫功能,相對分子質量為150 kD[12](圖1)。
卡妥索單抗通過招募T細胞裂解靶細胞,利用抗體依賴性細胞介導的細胞毒性以及細胞因子介導的細胞毒性共同實現(xiàn)抗腫瘤作用[13](圖2)。
圖1卡妥索單抗的結構
體外研究結果表明[11],卡妥索單抗裂解腫瘤細胞的能力比兩個親本單克隆抗體更強,可誘導ADCC效應并上調(diào)細胞因子的表達。Riesenberg等[10]闡明了卡妥索單抗對EpCAM陽性前列腺癌細胞的溶解能力,他們觀察到腫瘤細胞與外周血單核細胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)和藥物共孵育下,PBMC會在腫瘤細胞周圍形成簇,淋巴細胞會形成穿孔并釋放穿孔素。有研究結果表明,異體移植腫瘤小鼠的存活情況與抗體誘導的體液免疫應答之間存在關聯(lián),存活下來的老鼠具有持久的保護性免疫[14]。抗EpCAM的Fab片段對異體移植腫瘤小鼠的生存率較卡妥索單抗而言無明顯改善,表明Fc區(qū)對腫瘤細胞的殺傷也發(fā)揮著重要作用。
1.2.1 腹腔注射 2005年,對8例繼發(fā)于不同實體瘤有腹水癥狀的腹膜癌患者進行腹腔注射卡妥索單抗的臨床試驗。治療結果表明,8例患者中有7例在后續(xù)治療中無需進一步穿刺,無腹腔穿刺平均間隔38周,所有患者的腹水癥狀都得到了明顯改善[15]。2007年,對卵巢癌患者進行了卡妥索單抗的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗,確定藥物最大耐受劑量(maximum tolerated dose,MTD)和安全性評價。研究結果顯示,給藥劑量為200 μg會導致患者發(fā)生大腸梗阻,因此10、20、50和150 μg的給藥劑量定為Ⅱ期臨床試驗的推薦劑量,所有患者使用卡妥索單抗治療后腹部積水癥狀均明顯好轉[16]。2010年,對129例卵巢癌患者和129例非卵巢癌但患有EpCAM陽性腫瘤患者進行了卡妥索單抗的Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗,結果顯示卡妥索單抗治療后患者總體存活率顯著提高[17]。
圖2卡妥索單抗的作用機制
ADCC:抗體依賴性細胞介導的細胞毒性;CK:細胞因子;EpCAM:上皮細胞黏附分子;Fcγ R:Fcγ受體;GM-CSF:粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子;IL:白細胞介素;IFN-γ:干擾素γ;TNF-α:腫瘤壞死因子
1.2.2 靜脈注射 對接受過一線治療的非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者進行靜脈注射卡妥索單抗的Ⅰ期臨床試驗,評價單次給藥劑量(2~20 μg)遞增的安全性與耐受性。研究結果顯示,卡妥索單抗(5 μg)加地塞米松(10 mg)與卡妥索單抗(7.5 μg)加地塞米松(40 mg)治療后可觀察到丙氨酸轉氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸轉氨酶(aspartate aminotransferase,AST)和γ-谷氨酰轉肽酶(gamma glutamyl transpeptidase,GGT)升高≥3級,升高的肝酶在14 d內(nèi)降至基線水平[18]。給予卡妥索單抗(5 μg)加地塞米松(40 mg)后未觀察到以上不良事件,因此將其作為靜脈注射給藥的MTD[19]。
Ruf等[14]對10例惡性腹水患者進行了腹腔注射卡妥索單抗的Ⅱ期臨床試驗。研究結果顯示,卡妥索單抗的血漿半衰期為2.13 d,給藥劑量150 μg的血漿濃度達到峰值,且最后一次輸注給藥后產(chǎn)生抗藥物抗體。卵巢癌患者的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗結果顯示[16-17],患者腹水中EpCAM陽性腫瘤細胞數(shù)平均降低99.9%,23例患者中有6例患者的腫瘤細胞降至檢測限以下。給藥數(shù)天后測定患者血清中TNFα和IL-6水平,結果顯示80%患者的IL-6升高,60%患者的TNFα升高。在卵巢癌患者的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗中測定人抗小鼠抗體(human anti-mouse antibodies,HAMA)水平,所有患者在試驗初期均為HAMA陰性,15例受試患者在藥物治療結束后有14例HAMA超過正常值上限。
在卡妥索單抗的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗中,最常見的突發(fā)性不良反應包括:發(fā)燒(83%)、惡心(61%)、嘔吐(57%)、腹痛(39%)、淋巴細胞減少(26%)、全身疼痛(30%)和肝功能檢查(liver function tests,LFT)異常,特別是ALP、GGT、AST和膽紅素升高。15例受試患者中有6例觀察到嚴重不良事件,包括:肝酶增加、皮膚感染、導管相關感染、外滲、出血性糜爛性胃炎和大腸梗阻等[16]。Ⅱ/Ⅲ期臨床研究也報告了以上相關不良事件,15%患者發(fā)生了治療相關的嚴重不良事件[17]。
卡妥索單抗是相對分子質量為150 kD的三功能小鼠IgG2a和大鼠IgG2b雜交的單克隆抗體,一條抗原結合臂結合腫瘤細胞上的EpCAM,另一條抗原結合臂結合T細胞上的CD3,F(xiàn)c區(qū)可與巨噬細胞、自然殺傷細胞等免疫細胞上的Fc受體結合并激活其免疫功能。臨床前研究已證實卡妥索單抗對腫瘤細胞的溶解活性。Ⅱ/Ⅲ期臨床研究則證實了腹腔注射卡妥索單抗可提高無穿刺治療的總體存活率,腹水癥狀明顯改善。最常見的不良反應是發(fā)熱、惡心、嘔吐和腹痛。
博納吐單抗是利用DNA重組技術將抗CD19和抗CD3單克隆抗體的單鏈可變區(qū)通過一段非免疫原性的接頭序列融合構成,可連接CD19+惡性B淋巴細胞與CD3+T淋巴細胞,介導T細胞對腫瘤細胞的溶解,相對分子質量為55 kD[20-21](圖3)。博納吐單抗可用于治療急性淋巴細胞白血病、慢性淋巴細胞白血病和非霍奇金淋巴瘤[20]。
圖3博納吐單抗的結構
體外活性研究結果表明,博納吐單抗可特異性結合CD3+T淋巴細胞和CD19+B淋巴細胞,介導T細胞對淋巴瘤細胞發(fā)揮高水平的細胞毒作用[22]。不同藥物濃度的博納吐單抗與CD8+T細胞和CD4+T細胞分別共孵育,結果顯示CD8+T細胞對靶細胞具有溶解作用,甚至在極低的藥物濃度下,未刺激的T細胞對腫瘤細胞也能產(chǎn)生極強的細胞毒性。激活后的T細胞會表達CD69和CD25,分泌炎性細胞因子(如IFN-γ、TNFα、IL-2、IL-6和IL-10)并進行增殖[23](圖4)。
對黑猩猩進行博納吐單抗的生物活性研究,結果顯示其血漿半衰期約為2 h,輸注8 h后被完全清除,對B細胞的親和力高于T細胞近100倍。增加藥物劑量會升高CD8+T細胞對IL-6、IL-2和IFN-γ的分泌水平,對CD25、CD69和MHC II類的表達水平,對CD19+惡性B淋巴細胞的溶解能力[24]。Dreier等[22]采用異種移植人PBMC和人B淋巴瘤細胞(NALM-6)的非肥胖糖尿病重癥聯(lián)合免疫缺陷(NOD/SCID)小鼠模型研究博納吐單抗的抗腫瘤活性。研究結果表明,博納吐單抗可抑制NOD/SCID小鼠皮下NALM-6淋巴瘤的生長,存活率較對照組顯著延長。
圖4博納吐單抗的作用機制
左為CD3+T淋巴細胞,右為CD19+惡性B淋巴細胞,博納吐單抗可連接這兩種細胞并形成細胞溶解性突觸,介導T細胞激活,T細胞隨后釋放穿孔素、顆粒酶等細胞因子殺傷腫瘤細胞
2.2.1 成人群體 早期Ⅰ期臨床試驗選擇了38例復發(fā)性非霍奇金淋巴瘤患者,博納吐單抗的初始給藥劑量為0.005 mg/m2,當給藥劑量≥0.015 mg/(m2·d)時,有4例完全響應和7例部分響應[25]。對化療難治性微小殘留癥B-ALL患者進行博納吐單抗的Ⅱ期臨床試驗,8例經(jīng)造血干細胞移植的患者治療后未出現(xiàn)病情復發(fā),405 d的隨訪中無復發(fā)生存率為78%[26]。對36例復發(fā)或難治性前體B-ALL患者進行了另一項Ⅱ期臨床試驗,69%的患者達到完全緩解,中位總生存期為9.8個月[27-28]。這些研究結果使得美國FDA加速批準博納吐單抗用于治療成人費城染色體陰性和染色體陽性的復發(fā)或難治性前體B-ALL[29-30]。
2.2.2 兒童群體 對49例18歲以下的復發(fā)或難治性前體B-ALL患者進行了博納吐單抗Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗,該群體的MTD為15 μg/(m2·d)。為了降低細胞因子釋放綜合征的發(fā)生風險,設定藥物的初始劑量為5 μg/(m2·d),7 d內(nèi)遞增至15 μg/(m2·d),隨后靜脈輸注28 d。兩個治療周期后,39%的患者可觀察到完全緩解,中位無復發(fā)生存期為4.4個月,中位總生存期為7.5個月[31]。
研究人員對131例患者進行了博納吐單抗的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗,研究結果顯示博納吐單抗具有線性藥代動力學,血漿半衰期約為2 h[32-33]。博納吐單抗在Ⅰ期非霍奇金淋巴瘤的臨床研究和Ⅱ期ALL的臨床研究中,給予5 μg/(m2·d)治療后觀察到CD19+惡性B細胞在外周血中消失。在治療初期,T細胞可能因為外滲和黏附導致數(shù)目降低,隨后因CD8+T細胞和CD4+T細胞發(fā)生增殖而回升[25]。
2008年,Bargou等[25]報道了博納吐單抗最常見的不良反應,包括:發(fā)熱、淋巴細胞減少、白細胞減少、寒顫和C反應蛋白升高,可逆的中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀有定向障礙、精神錯亂、言語障礙、震顫和抽搐。2015年公布了大型多中心Ⅱ期臨床試驗結果,2%的患者發(fā)生細胞因子釋放綜合征,52%的患者出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)不良反應。在兒科Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗中,最常見的不良反應是發(fā)熱(80%)、頭痛(30%)、貧血(41%)和惡心(33%)[31]。
博納吐單抗是相對分子質量為55 kD的雙特異性T細胞銜接抗體,抗CD19和抗CD3的單鏈抗體通過一段非免疫原性的接頭序列融合構成。臨床前研究結果證實了博納吐單抗在體外和體內(nèi)模型中對C19+惡性B淋巴細胞的殺傷活性。臨床研究結果證實了博納吐單抗治療復發(fā)或難治性前體B-ALL患者后,中位總生存期得以顯著改善。最常見的不良反應是發(fā)熱、頭痛、發(fā)熱性中性粒細胞減少和外周性水腫。
理想的雙特異性抗體應該只識別并結合靶細胞上的腫瘤相關抗原,完全不會與正常細胞上的靶點發(fā)生結合。但實際情況往往不是這樣,目前選擇作為抗腫瘤治療靶點的腫瘤相關抗原也會低表達于正常細胞,從而導致治療相關的不良反應的產(chǎn)生[34]。因此,提高雙特異性抗體藥物對腫瘤組織與正常組織的選擇性顯得十分重要。有一種解決方案是,可設計靶向兩種腫瘤相關抗原的雙特異性抗體。這種雙特異性抗體需要同時靶向兩種腫瘤相關抗原才能發(fā)揮其強抗腫瘤活性,而正常細胞同時表達這兩種抗原的概率很低,因此可避免特異性不強導致的治療相關的不良反應。有研究結果表明,CD4×CD70-IgG型雙特異性抗體對表達單一抗原的細胞與表達兩種抗原的細胞表現(xiàn)出選擇性結合[35-36]。HER2×EGFR-IgG型雙特異性抗體對同時表達HER2和EGFR的腫瘤細胞表現(xiàn)出明顯消除,對僅表達單一抗原的腫瘤細胞無顯著抑制作用[37]。雙特異性抗體的抗腫瘤活性除了通過招募T淋巴細胞來發(fā)揮,還可招募其他類型的免疫細胞。例如,雙特異性抗體AFM13通過募集自然殺傷細胞實現(xiàn)對腫瘤細胞的溶解,抗腫瘤活性明顯,現(xiàn)在已經(jīng)進入臨床研究階段。迄今為止國內(nèi)外已上市及在研的抗腫瘤的雙特異性抗體藥物有將近100種(表1),其中絕大部分都處于臨床Ⅰ/Ⅱ期和臨床前的研究階段(圖5)。Navicixizumab、Cibisatamab和AFM-13是其中極具開發(fā)前景的雙特異性抗體藥物,因此以下對這3種抗體進行簡述。
Navicixizumab是雙重可變結構域(DVD-Ig)人源化雙特異性抗體,通過阻斷Delta樣配體4(delta-like ligand 4,DLL4)和血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的下游信號通路來抑制腫瘤血管的生成。雙特異性抗體的兩種抗原結合臂一端靶向DLL4,防止Notch介導的腫瘤信號轉導通路,從而抑制功能腔的發(fā)育。另一端抗原結合臂靶向VEGF,阻斷其與腫瘤細胞上的VEGF受體結合,從而抑制內(nèi)皮細胞的增殖。有研究表明,阻斷DLL4的信號轉導通路后會導致VEGF的表達上調(diào),內(nèi)皮細胞過度增殖,而navicixizumab可同時抑制這兩種下游信號通路的發(fā)生。體外研究結果表明,藥物劑量依賴型的降低navicixizumab的用藥可導致人內(nèi)皮細胞的增殖。結腸癌細胞株異種移植的NOD/SCID小鼠模型用navicixizumab處理后,其腫瘤體積較空白組和貝伐單抗組處理的明顯縮小。在卵巢癌細胞株異種移植小鼠模型中用navicixizumab完全阻斷DLL4和VEGF后也可觀察到相似的強抗腫瘤活性[38-39]。2016年,navicixizumab在實體瘤患者中進行的Ⅰ期給藥劑量遞增的臨床試驗結果公布在AACR。10 mg/kg靜脈注射navicixizumab后觀察到肺動脈高壓、蛋白尿和可逆性后部白質腦病綜合征,因此選擇7.5 mg/kg給藥3周繼續(xù)進行試驗。在藥物劑量遞增試驗中,46例患者有2例卵巢癌患者表現(xiàn)部分反應,16例病情穩(wěn)定,總臨床受益率為39%。目前,navicixizumab正處于臨床試驗的擴展階段。
表1已上市及在研的抗腫瘤雙特異性抗體藥物
名稱研發(fā)機構靶向抗原開發(fā)階段適應證CatumaxomabTrionResearch/NeoviiBiotechEpCAM/CD3上市惡性腹腔積液BlinatumomabAmgenCD19/CD3上市急性淋巴細胞白血病MEDI-565Amgen/MedImmuneCEACAM5/CD3PhaseIII胃腸道腫瘤AFM-13AffimedCD30/CD16aPhaseII霍奇金淋巴瘤MM-111MerrimackHER2/HER3PhaseII胃癌、食道癌、乳腺癌Anti-CD3-anti-HER2-activatedTcellsTransTarget/BarbaraAnnKarmanosCancerInstituteHER2/CD3PhaseII乳腺癌Anti-CD3/anti-EGFR-activatedTcellsBarbaraAnnKarmanosCancerInstituteEGFR/CD3PhaseII多形性成膠質細胞瘤、胰腺癌ErtumaxomabTrionPharma/NeoPharmHER2/CD3PhaseII乳腺癌FBTA-05TrionResearchCD20/CD3PhaseII淋巴細胞性白血病IMC-gp100Immunocore/MedImmunegp100/CD3PhaseII黑色素瘤LabetuzumabgovitecanIBCPharmaceuticals/ImmunomedicsCEACAM5/TOP1PhaseII結腸直腸癌PentaceaImmunomedicsCEAPhaseII小細胞肺癌CibisatamabRocheCEACAM5/CD3PhaseII非小細胞肺癌VanucizumabRocheVEGFA/ANGPT2PhaseII實體瘤、結腸直腸癌IstiratumabMerrimack/Shire/AdimabIGF1R/HER3PhaseII卵巢癌、胰腺癌MP-0250MolecularPartnersVEGFA/HGFPhaseII非小細胞肺癌、實體瘤MCLA-128MerusN.V.HER2/HER3PhaseII非小細胞肺癌、胃癌、實體瘤MCLA-117Merus/InstituteGustave-Roussy,etalCLEC12A/CD3PhaseII急性骨髓性白血病Anti-CD3anti-CD20bispecificantibodyGenmabCD20/CD3PhaseII血液系統(tǒng)惡性腫瘤REGN-4018RegeneronMUC16/CD3PhaseII輸卵管癌、腹膜癌、卵巢癌REGN-5458Regeneron/SanofiAPRIL/CD3PhaseII多發(fā)性骨髓瘤Hu3F8-BsAbMemorialSloan-KetteringCancerCenter/Y-mAbsGD2/CD3PhaseII成神經(jīng)細胞瘤、實體瘤、骨肉瘤EMB-01岸邁生物科技有限公司EGFR/c-MetPhaseII實體瘤AK-104(中國1類)中山康方生物醫(yī)藥CTLA4/PD-1PhaseII實體瘤DuligotuzumabGenentechHEFR/HER3PhaseI實體瘤AFM-11AffimedCD19/CD3PhaseI非霍奇金淋巴瘤SolitumomabMicrometEpCAM/CD3PhaseI實體瘤PF-5057459PfizerVEGF/Ang2PhaseI實體瘤PF-6671008MacroGenics/PfizerCDH3/CD3PhaseI實體瘤PasotuxizumabBayer/AmgenPSMA/CD3PhaseI前列腺癌AMG330AmgenCD33/CD3PhaseI急性骨髓性白血病AMG420Micromet/AmgenBCMA/CD3PhaseI多發(fā)性骨髓瘤AMG-424Xencor/AmgenCD38/CD3PhaseI多發(fā)性骨髓瘤AMG-757AmgenDLL3/CD3PhaseI小細胞肺癌AMG-427AmgenFLT3/CD3PhaseI急性骨髓性白血病NavicixizumabCelgene/OncoMedPharmaceuticalsDLL4/VEGFPhaseI輸卵管癌、實體瘤ABT-165AbbVieDLL4/VEGFPhaseI結腸直腸癌JNJ-63709178Johnson&Johnson/GenmabCD123/CD3PhaseI急性骨髓性白血病JNJ-61186372Johnson&Johnson/GenmabEGFR/c-MetPhaseI非小細胞肺癌XmAb20717XencorCTLA4/PD-1PhaseI實體瘤XmAb-13676Xencor/NovartisCD20/CD3PhaseI慢性淋巴細胞白血病
(續(xù)表)名稱研發(fā)機構靶向抗原開發(fā)階段適應證XmAb14045XencorIL3RA/CD3PhaseI血液系統(tǒng)惡性腫瘤XmAb-18087XencorSSTR2/CD3PhaseI神經(jīng)內(nèi)分泌瘤、胃腸道間質瘤REGN-1979Regeneron/SanofiCD20/CD3PhaseIB細胞淋巴瘤MosunetuzumabGenentechCD20/CD3PhaseI慢性淋巴細胞白血病FAP-DR5Roche/MillenniumPharmaceuticalsFAP/DR5PhaseI實體瘤MGD-013MacroGenics/再鼎醫(yī)藥PD-1/LAG3PhaseI血液系統(tǒng)惡性腫瘤、實體瘤MGD-007MacroGenics/ServierGPA33/CD3PhaseI結腸直腸癌OrlotamabMacroGenicsCD276/CD3PhaseI實體瘤DuvortuxizumabMacroGenics/Johnson&JohnsonCD19/CD3PhaseI套細胞淋巴瘤FlotetuzumabMacroGenics/ServierCD123/CD3PhaseI骨髓增生異常綜合征、白血病MEDI-4276MedImmuneHER2PhaseI胃癌、乳腺癌MCLA-158MerusLGR5/EGFRPhaseI結腸直腸癌AMV-564AmphivenaTherapeuticsCD33/CD3PhaseI骨髓增生異常綜合征ATOR-1015AlligatorBioscienceCTLA4/OX40PhaseI實體瘤CC-93269CelgeneBCMA/CD3PhaseI多發(fā)性骨髓瘤ABL-001ABLBio/NationalOncoVentureVEGF/DLL4PhaseI實體瘤RO-7121661RochePD-1/HAVCR2PhaseI非小細胞肺癌、實體瘤RG-6026RocheCD20/CD3PhaseI濾泡B細胞非霍奇金淋巴瘤Anti-CD3/anti-CD20bispecificantibodyBarbaraAnnKarmanosCancerInstituteCD20/CD3PhaseI淋巴瘤FS118F-star/MerckSeronoPD-L1/LAG3PhaseI血液系統(tǒng)惡性腫瘤、實體瘤TG-1801NovImmune/TGTherapeuticsCD19/CD47PhaseIB細胞淋巴瘤GBR-1342GlenmarkPharmaCD38/CD3PhaseI多發(fā)性骨髓瘤ERY-974中外制藥GPC3/CD3PhaseI實體瘤A-319(中國1類)健能隆醫(yī)藥CD19/CD3PhaseIB細胞淋巴瘤M-802(中國1類)武漢友芝友生物HER2/CD3PhaseI胃癌、HER2陽性乳腺癌M-701(中國1類)武漢友芝友生物EpCAM/CD3PhaseI惡性腹腔積液IBI318(中國1類)信達生物制藥/LillyPD-1/unknownPhaseI腫瘤KN-026(中國1類)蘇州康寧杰瑞生物科技HER2/HER2PhaseI胃癌、乳腺癌ZW-25Zymeworks/百濟神州HER2/HER2PhaseI輸卵管癌、膽囊癌、胃癌TNB-383BTeneobio/AbbvieBCMA/CD3IND多發(fā)性骨髓瘤OXS-3550UniversityofMinnesota/OxisBiotechCD33/CD3PreclinicalB細胞淋巴瘤MCLA-129Merus/貝達藥業(yè)EGFR/c-MetPreclinical實體瘤ATOR-1144AlligatorBioscienceCTLA4/GITRPreclinical血液系統(tǒng)惡性腫瘤、實體瘤Y-111武漢友芝友生物PD-L1/CD3Preclinical非小細胞肺癌、黑色素瘤
圖5 2019年腫瘤治療領域的雙特異性抗體藥物數(shù)目統(tǒng)計
Cibisatamab是利用CrossMab技術將抗CD3的抗原結合片段(fragment of antigen binding,Fab)和抗CEA的Fab雜交的IgG型異二聚體雙特異性抗體,F(xiàn)c端被沉默,一端抗原結合臂結合表達CD3的T細胞,另一端抗原結合臂結合表達癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)的腫瘤細胞。CEA在許多腫瘤細胞上高表達,包括:結腸直腸癌、胰腺癌、胃癌、非小細胞肺癌、乳腺癌和頭頸癌[40]。Cibisatamab 可誘導T淋巴細胞對表達CEA的腫瘤細胞株發(fā)生細胞毒性應答,殺傷活性與CEA的表達水平相關,對高表達CEA的腫瘤細胞具有極強的溶解作用。在高度免疫缺陷的NOG小鼠模型上進行人結腸癌細胞株異種移植構建,cibisatamab處理的結果顯示腫瘤體積明顯縮小,也能誘導低免疫原性的腫瘤消除,并將其轉變?yōu)檠仔悦庖咴訮D-L1-1表達的腫瘤[41]。Lehmann等[42]研究cibisatamab的體內(nèi)活性,結果表明其可提高T細胞與腫瘤細胞的比例,并增加兩者之間的交聯(lián),加速T細胞對腫瘤細胞的裂解。這些臨床前研究促進了cibisatamab的Ⅰ期臨床研究的開展,初步研究結果公布在2017年的ASCO。在給藥劑量遞增研究的第一階段,80例患者單次靜脈注射cibisatamab 0.05~600 mg進行治療。第二階段,38例患者靜脈注射cibisatamab 5~160 mg和atezolizumab(PD-L1的單克隆抗體藥物)1 200 mg進行聯(lián)合用藥。臨床研究結果顯示,第一階段和第二階段各有2例對治療有部分反應,分別有4例和5例患者的病情穩(wěn)定。最常見的不良反應有發(fā)熱,輸液相關反應和腹瀉。
AFM-13是先通過一段接頭序列將CD16a結構域和CD30結構域連接組合,再二聚化產(chǎn)生的四價同型雙特異性嵌合抗體。AFM-13可各二價結合腫瘤細胞上的CD30和自然殺傷細胞上的CD16a,通過招募并激活自然殺傷細胞實現(xiàn)對腫瘤細胞的靶向裂解[43]。Reusch等[44]的研究結果顯示,AFM-13對CD30陽性腫瘤細胞株具有很強的細胞毒殺傷活性,當不存在CD30陽性細胞的情況下,AFM-13不會導致自然殺傷細胞的活化?;谶@些臨床前研究結果,對28例復發(fā)或難治性霍奇金淋巴瘤患者進行了AFM-13的Ⅰ期臨床試驗,評估給藥劑量0.01~7 mg/kg的安全性與耐受情況。研究結果顯示,患者對AFM-13的耐受良好,26例患者中3例對治療表現(xiàn)出部分反應,13例治療效果,最佳客觀緩解率為11.5%,疾病控制率為61.5%。最常見的不良反應有發(fā)燒、發(fā)冷、頭痛、惡心、輸液相關反應、嘔吐和肺炎。目前,正在進行AFM-13的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗研究[45]。
在過去的30年里,隨著DNA重組技術和蛋白質工程等學科的不斷發(fā)展,對腫瘤生物學和免疫學更深刻的理解,新型免疫治療能夠更好地滿足抗腫瘤的治療需求??贵w類藥物在腫瘤治療領域發(fā)揮著至關重要的作用,而雙特異性抗體藥物在分子醫(yī)學中開辟了一個全新的治療領域。雖然科學技術的提高極大降低了雙特異性抗體藥物的經(jīng)濟成本,工業(yè)放大生產(chǎn)也打開了市場,但仍存在問題有待解決??贵w的輕、重鏈無法完全正確組裝,導致蛋白不穩(wěn)定、純化工藝繁雜且產(chǎn)品得率較低。因此,可對雙特異性抗體的結構、相對分子質量和結合能力進行上層設計,以平衡藥物的安全性、有效性、高效性和穩(wěn)定性。
在未來,會把雙特異性抗體作用機制靈活的優(yōu)勢愈加彰顯出來,不僅局限于與免疫細胞與腫瘤細胞上的抗原進行作用,而且將允許其靶向2個以上的治療靶點。提高雙特異性抗體藥物對腫瘤組織和正常組織的選擇性對于藥物的安全性十分重要,可通過將抗體制備成前藥來實現(xiàn),將一段多肽與抗體的可變區(qū)進行融合,可降低與非腫瘤細胞上的腫瘤相關抗原的相互作用,待藥物到達腫瘤組織后被蛋白酶水解釋放,才能正常發(fā)揮抗腫瘤活性。將雙特異性抗體藥物與免疫檢查點抑制劑進行聯(lián)合用藥可協(xié)同抗腫瘤,這也是未來研究的一大熱點。相信在不久的將來,將會有更多的雙特異性抗體藥物被批準上市用于腫瘤的治療。