三特异性抗体研发现状

顾名思义,三抗是在双抗的基础上增加了一个特异性抗原结合位点,拥有三种特异性抗原结合位点,可以同时与靶细胞、功能细胞(一般为T细胞或NK细胞)相互作用,进而增强对靶细胞的杀伤。

近日,上海惠和生物三特异性抗体CC312的IND申请获FDA默示许可,这是国内首个进入临床研发阶段的基于CD28共刺激信号的三特异性抗体药物。

近几年,随着单抗、双抗在肿瘤免疫治疗临床上的陆续获批,抗体治疗研究不断深入;在抗体工程技术的发展下,三特异性抗体(后称“三抗”)及多特异性抗体药物逐渐成为抗体领域的“新宠儿”,有望在增加多个靶标的基础上,增强肿瘤免疫治疗的特异性和有效性。

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三抗简介

结构

顾名思义,三抗是在双抗的基础上增加了一个特异性抗原结合位点,拥有三种特异性抗原结合位点,可以同时与靶细胞、功能细胞(一般为T细胞或NK细胞)相互作用,进而增强对靶细胞的杀伤。与单抗相比,三抗增加了两个特异性抗原结合位点,有利于将药物重定向至肿瘤局部,增加结合特异性,提升药物靶向肿瘤细胞的准确性,降低脱靶毒性。

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图片来源:DOI: 10.1186/s10020-018-0051-4

作用机制

三抗通常使用可变结构域基因进行创建,有三个抗原结合位点。如此多的抗原结合位点使得三特异性抗体有着非常灵活的靶向策略。不同于双抗只能在免疫细胞桥接、免疫细胞激活、双信号通路阻断(这三种主要作用机制中选择其一),三抗具有更广阔的应用空间,可以达到同时桥接并激活免疫细胞,或桥接免疫细胞并阻断双信号通路等作用,其中同时桥接与激活免疫细胞这种机制与人体免疫系统息息相关,对靶细胞有着很强的杀伤作用。

T细胞的活化依赖两个信号,包括第一信号和第二信号。三抗通过一个结合位点与肿瘤靶抗原结合后,另一条结合臂上的第二个结合位点可与T细胞上的TCR特异性结合,从而激活第一信号通路,将T细胞引导至靶细胞附近,达到聚集/定位免疫细胞的作用,而结合臂上的第三个结合位点则可以激活第二信号通路,进一步引起免疫细胞的激活。

02

三抗在研典型公司和疗法进展

目前,全球三特异性抗体药物研发尚处于起步阶段,多项进展最快的三抗药物尚处于2期临床,未有产品获批上市。

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在众多研发管线中,赛诺菲(Sanofi)、Harpoon Therapeutics、Numab Therapeutics三家公司位于前列,致力于布局三抗药物研发。

  • 赛诺菲

(1)SAR-443579/IPH6101:靶向CD16/NKp46/CD123

该疗法是赛诺菲与Innate公司(利用Innate公司NK细胞接合器平台ANKET™)合作开发的一款基于NKp46/CD16的NK细胞接合剂(即NKp46+CD16+肿瘤细胞抗原),肿瘤抗原为CD123。由于CD123属于在各种血液系统恶性肿瘤中广泛表达,比如急性髓细胞性白血病(AML)、B细胞急性淋巴细胞性白血病、毛细胞白血病、霍奇金淋巴瘤和原生质浆样树突状肿瘤(BPDCN)等,故该疗法用于治疗血液瘤疾病,前不久刚进入临床2期阶段。

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(2)SAR-443216:靶向CD3/CD28/HER2

该疗法是一款通过构建靶向HER2和T细胞的三特异性抗体,2022年2月23日发表在nature上的一篇题目为“A trispecific antibody targeting HER2 and T cells inhibits breastcancer growth via CD4 cells”研究论文表示,该三抗不仅利用CD8+T细胞对肿瘤细胞进行直接杀伤,而且会通过CD4+T淋巴细胞抑制肿瘤细胞的生长,促进炎症相关通路的激活,从而间接的抑制肿瘤细胞。目前该疗法正处于1期临床阶段。

(3)SAR-442257:靶向CD3/CD28/CD38

2019年,Nature Cancer上曾发文表示此类三抗,CD3抗体募集T细胞,CD28低亲和力抗体(毒性低)提供T细胞激活的第二重共刺激信号,增强T细胞的激活能力,而抗 CD38结构域将T细胞引导至骨髓瘤细胞。体外试验中,该疗法表现出比CD38单克隆抗体高1000~10000倍的骨髓瘤细胞杀伤活性,用于治疗复发/难治性多发性骨髓瘤(MM)和非经典霍奇金淋巴瘤(NHL)患者。目前该疗法已进入临床1期阶段。

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图片来源:https://doi.org/10.1038/s43018-019-0004-z

(4)SAR-441236:靶向CD4bs/V1V2多糖位/MPER表位

该疗法是借助赛诺菲双特异抗体平台CODV-Ig平台设计的第一款靶向SHIV的三抗,由美国国立卫生研究院(NIH)和赛诺菲联合开发,它的左臂是VRCO1抗体的fab,右臂是采用CODV-fab的形式来连接10E8V4和PGDM1400这两种抗体的fv区域,主要用于治疗HIV病毒感染;在临床前研究中,该三抗可中和来自标准中和组的208种 (98%) 病毒中的204 种,并为非人类灵长类动物提供100%的保护,使其免受 SHIV混合物的直肠内攻击,每种SHIV都对一种中和抗体成分具有抗性。

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  • Harpoon Therapeutics

该公司成立于2015年,是一家专门开发血液或实体肿瘤抗体治疗药物的生物技术公司,目前该公司创建了三大技术平台:Tri-specific T 细胞激活构建体 (TriTAC®) 平台、ProTriTAC ™平台(该平台将前药概念应用于其TriTAC平台,以创建一种治疗性 T 细胞接合剂,该接合剂在到达肿瘤之前保持不活跃)、TriTAC-XR(旨在减轻细胞因子释放综合征)。

其中,TriTAC是公司基础核心平台,该平台包含三个结构域—结合TCR的CD3表位,人血清白蛋白(HSA;以此来增加抗体的半衰期)和肿瘤细胞表面抗原。其中结合CD3表位的抗体为单链抗体(scFv),结合人血清白蛋白和肿瘤表面抗原的抗体为单域纳米抗体(分子量极小,比正常抗体具有更高的渗透性),其结构分为六种(下图):

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利用以上平台技术,Harpoon开发了一系列三抗药物。

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今年3月,Harpoon终止了一项研究项目HPN-424,将重心放在了其他项目(上图)的研发中。近日,公司更新了HPN328和HPN217的临床数据:(1)HPN328:在大于等于1215ug/周剂量下,4例小细胞肺癌患者中,3例患者肿瘤病灶减少,其中有一例PR;ORR为25%,DCR为75%;无3级CRS,33%为1-2级CRS,无剂量限制性毒性发生,最大耐受剂量未达到。(2)HPN217:在2150 µg/week剂量组,ORR为63%,DCR为88%。

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  • Numab Therapeutics

瑞士的Numab Therapeutics凭借独有的MATCH™技术平台(基于同源异二聚体化多特异性抗体治疗技术平台),开发并推动了多项多特异性抗体药物的研发。在2022 AACR上,Numab公布了部分临床前数据:(1)NM21-1480(PD-L1/4-1BB/ASH;国内基石药业合作引进)在小鼠体内能够观察到明显的肿瘤消退和免疫活性,且能有效激活“冷”肿瘤的免疫活性。(2)NM28-2746(MSLN/CD3/HSA),与单价结合剂相比,二价抗MSLN T细胞接合剂显示出优异的抗肿瘤活性;与NM21-1480协同联合治疗,具有更优的肿瘤清除效果。

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数据查看链接:https://www.numab.com/wp-content/uploads/220412_AACR_NM21-1480_Poster_FINAL_HJZ889uhGhkl71lhgGDt.pdf

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03 潜在的局限性

三抗靶向治疗癌症是一项重要的概念进展,其可以在肿瘤微环境中特异性地传递免疫调节信号(如共刺激信号和检查点阻断剂)组合,可能比多个特异性免疫调节单抗的联用更安全有效。

虽然该疗法具有前瞻性,但也存在一定的局限性,例如高度刺激免疫系统可能引发细胞因子释放综合征(CRS)。在CRS中,许多T细胞会同时被激活,导致免疫系统的细胞过度释放细胞因子这种信号分子,引发炎症。多特异性抗体和CAR-T治疗都可能引发CRS,其常见症状为发热,严重情况下可发生致命的多器官衰竭。现已有研究,改用皮下注射而非静脉注射的给药方式,减缓抗体暴露速度,以便降低毒性。

尽管三抗策略能提高目前免疫疗法的精准性和疗效,进一步扩大免疫疗法的适用范围,但如果想使目前的治疗更加精准有效,则需要能够治疗更多现在无法靶向治疗的肿瘤疾病,且保证安全性。

SUMMARY小结

目前,三抗药物研发领域,除了国外诺菲、Harpoon、Numab三大头部企业,国内企业也不断涌现,比如基石药业、普米斯生物、博锐生物、嘉和生物、惠和生物等,均有产品进入临床;与此同时,四抗药物也踏入进程(百利药业)。未来或许会有更多布局双抗的生物医药企业会利用自身研发优势(技术或平台),不断加入多抗药物的研发梯队。

参考来源:

1.https://molmed.biomedcentral.com/articles/10.1186/s10020-018-0051-4

2.https://tsibrislab.bwh.harvard.edu/the-first-in-human-study-of-sar441236-a-broadly-neutralizing-trispecific-monoclonal-antibody/

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