前言:雙特異性抗體在血液腫瘤中取得了矚目的臨床獲益。但隨著真實世界數(shù)據(jù)積累,雙抗藥物的阿喀琉斯之踵也逐漸暴露。
缺點包括腫瘤抗原下調(diào)導(dǎo)致的免疫逃逸、缺乏共刺激信號導(dǎo)致的T細(xì)胞耗竭,及實體瘤微環(huán)境的穿透力與活性低下。
為解決這些問題,抗體工程學(xué)又進(jìn)行了一次進(jìn)化:三特異性抗體。但這絕不是1+1+1=3的簡單拼湊,仍需合理靶點組合設(shè)計,實現(xiàn)預(yù)期藥物設(shè)計。
01
雙重腫瘤靶向策略
雙抗治療復(fù)發(fā)患者中,最常見的耐藥機(jī)制是抗原丟失。如接受CD19靶向治療的B急淋(B-ALL)患者,部分復(fù)發(fā)患者腫瘤細(xì)胞表面CD19表達(dá)量下降甚至完全消失,導(dǎo)致T細(xì)胞失去抓手。
為封死這條逃逸路線,雙重腫瘤靶向策略應(yīng)運而生。 在抗體分子上設(shè)計兩個靶向不同腫瘤相關(guān)抗原(TAA)或不同表位(Epitope)的結(jié)合域,同時保留一個CD3結(jié)合域招募T細(xì)胞。
如果腫瘤細(xì)胞為了逃避殺傷,下調(diào)或丟失了抗原A,只要抗原B依然較高水平表達(dá),還是能被三抗識別。
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經(jīng)典靶點組合:
CD19 × CD20 × CD3,針對B細(xì)胞惡性腫瘤。CD19和CD20是B細(xì)胞發(fā)育過程的表面標(biāo)志物。即使腫瘤細(xì)胞在治療壓力下丟失了CD19,只要CD20依然存在,三抗藥物還能有效殺傷腫瘤。
BCMA × GPRC5D × CD3或BCMA × CD38 × CD3組合,是多發(fā)性骨髓瘤的兩個黃金組合。BCMA雖是強(qiáng)效靶點,但在細(xì)胞表面的脫落和表達(dá)下調(diào)是導(dǎo)致耐藥的重要原因。
引入GPRC5D或CD38,不僅擴(kuò)大了靶向覆蓋面,還能在BCMA低表達(dá)的患者中維持極高的殺傷。
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HER2 (表位1) × HER2 (表位2) × CD3,在實體瘤(如乳腺癌、胃癌)中,靶向同一靶點(如HER2)的兩個非重疊表位進(jìn)行雙重鎖定,不僅能增強(qiáng)結(jié)合牢度,還能誘導(dǎo)受體更徹底的內(nèi)化和降解。
02
單腫瘤抗原 + 雙免疫靶點
T細(xì)胞激活依賴雙重信號。TCR與抗原肽-MHC復(fù)合物結(jié)合是T細(xì)胞激活的第一信號, 第二信號是共刺激分子(如CD28)與抗原提呈細(xì)胞表面的配體(如B7-1/B7-2)結(jié)合。
CD3雙抗僅粗暴地提供了第一信號。這種不完全活化雖能在極短時間內(nèi)迫使T細(xì)胞釋放穿孔素和顆粒酶殺死腫瘤,但代價是T細(xì)胞會因過度透支而迅速進(jìn)入耗竭狀態(tài)。
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三抗通過引入共刺激受體激動結(jié)構(gòu)域,一端錨定腫瘤細(xì)胞,另一端同時結(jié)合T細(xì)胞表面的CD3和共刺激分子,相當(dāng)于模擬了天然抗原提呈細(xì)胞的完整功能,向T細(xì)胞同步傳遞兩個信號。
為保證安全性,需對抗CD28端親和力進(jìn)行弱化,確保只有抗體與腫瘤抗原結(jié)合、形成多聚體時CD28信號才會被激活,避免了抗體在血液循環(huán)中游離引起全身性T細(xì)胞因子風(fēng)暴。
03
整合免疫檢查點策略
如果說上一個策略是給T細(xì)胞踩油門,那么這個策略就是 一邊踩油門,一邊松剎車,雙管齊下!
實體瘤腫瘤細(xì)胞及基質(zhì)細(xì)胞、Tregs會高表達(dá)PD-L1等抑制性配體。當(dāng)雙抗把T細(xì)胞拉到腫瘤身邊時,PD-L1結(jié)合T細(xì)胞表面的PD-1,抑制其作用,導(dǎo)致療效大打折扣。
為解決這個問題,臨床常 將CD3雙抗與PD-1單抗(如K藥/O藥)聯(lián)合。但存在兩個問題:一是成本高;二是游離的PD-1單抗會全身性地激活免疫,導(dǎo)致嚴(yán)重免疫相關(guān)不良反應(yīng),如自免性心肌炎、肺炎。
新的三抗藥物設(shè)計,包含了腫瘤抗原結(jié)合域、CD3結(jié)合域以及PD-1/PD-L1阻斷結(jié)構(gòu)。
由于物理的連接,PD-L1/PD-1的阻斷被限制在腫瘤抗原高表達(dá)的微環(huán)境局部。當(dāng)抗體橋接腫瘤與T細(xì)胞時,內(nèi)置的檢查點阻斷立刻在微觀的免疫突觸內(nèi)部阻斷PD-1/PD-L1信號。
實現(xiàn)了在靶標(biāo)部位極高濃度的原位免疫重塑,同時最大限度地保護(hù)了外周正常組織。
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(完整Excel表格請到星球下載)
04
激活 NK 細(xì)胞
某些高敏感適應(yīng)癥,如急性髓系白血病AML,由于靶抗原(如CD33, CD123)在正常造血干祖細(xì)胞上也有少量表達(dá),使用CD3雙抗極易誘發(fā)細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)和長期嚴(yán)重的骨髓抑制。
這時,安全性更高、反應(yīng)更迅速的先天免疫細(xì)胞NK成了破局關(guān)鍵。
三特異性NK細(xì)胞銜接器靶向NK細(xì)胞激活受體。結(jié)構(gòu)為腫瘤靶點 + NK細(xì)胞激活受體(如CD16a/FcγRIIIa或NKG2D) + 細(xì)胞因子模塊(如IL-15)。
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05
突破血腦屏障
昨天我們寫了一篇《》,讓抗體進(jìn)入大腦,必須利用腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞上的特定受體,通過受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)胞吞作用(RMT)將藥物運過去。
穿腦型三抗的設(shè)計大體分三步:
第一是BBB跨躍,低親和力抗轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)合域,觸發(fā)內(nèi)皮細(xì)胞吞噬,迅速在腦組織側(cè)解離,完成大分子的血腦跨越。
第二靶向腫瘤細(xì)胞,比如靶向高親和力的腦膠質(zhì)瘤特異性靶點(如EGFRvIII 或 IL-13Rα2),在腦組織中精準(zhǔn)鎖定隱匿腫瘤細(xì)胞。
第三級是通過抗CD3域,招募并激活透過BBB的T細(xì)胞,對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行殺傷。
這種設(shè)計實現(xiàn)了跨越屏障+精準(zhǔn)制導(dǎo)+原位殺傷的功能,可能會成為攻克CNS系統(tǒng)腫瘤的大殺器。
結(jié)語:三特異性抗體的靶點設(shè)計,絕不是生物學(xué)概念的盲目堆砌,而是一門極其考驗系統(tǒng)平衡的搭積木藝術(shù)。
要實現(xiàn)在腫瘤特異性、T/NK細(xì)胞激活強(qiáng)度(Signal 1 & 2)、微環(huán)境重塑及系統(tǒng)安全性(CRS控制)間找到最完美的黃金分割點。
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