基于單克隆抗體的靶向治療極大地改善了患者的治療選擇。然而,這些抗體的長(zhǎng)期功效受到抗性機(jī)制的限制。對(duì)腫瘤逃避免疫控制的機(jī)制的新見(jiàn)解推動(dòng)了創(chuàng)新的治療策略,通過(guò)將免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)向腫瘤來(lái)消除癌癥。蛋白質(zhì)工程技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)產(chǎn)生了多種雙特異性抗體(BsAb)形式,能夠?qū)邢蚨喾N抗原作為單一藥劑。已經(jīng)批準(zhǔn)的兩個(gè)BsAb和三個(gè)檢查點(diǎn)阻斷mAb代表了抗體構(gòu)建體使用的范例轉(zhuǎn)變。由于BsAb可以直接將免疫細(xì)胞靶向腫瘤,因此耐藥性和嚴(yán)重不良反應(yīng)大大減少。下一代“雙特異性或多特異性抗體”的浪潮使多個(gè)候選物進(jìn)入正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn)。在這篇綜述中,我們專注于血液系統(tǒng)惡性腫瘤的臨床前和臨床研究,并討論BsAb對(duì)實(shí)體瘤成功有限的原因。
1.1 BsAbs的歷史里程碑
Aalberse等人最早觀察和識(shí)別抗體分子的天然雙特異性。證明了雙特異性IgG4雜合分子翻譯后形成的隨機(jī)性[1]. 后來(lái),IgG4抗原結(jié)合片段(Fab)臂交換的機(jī)制顯示在特定的局部氧化還原條件下體內(nèi)發(fā)生[2].在用胃蛋白酶裂解IgG分子后,在單個(gè)分子中人工組合兩個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn)的想法來(lái)自Nisonoff,以產(chǎn)生用于形成具有混合特異性的抗體的單價(jià)F(ab')2片段[3].后來(lái),K?hler和Milstein開發(fā)了雜交瘤技術(shù),這種技術(shù)成為產(chǎn)生雙特異性抗體的廣泛方法,后來(lái)被稱為quadromas [4,5].然而,由于各種重(H)和輕(L)鏈的組裝不同,所需的一對(duì)雙特異性H/L鏈的產(chǎn)率極低。通過(guò)F(ab')2分子的化學(xué)交聯(lián)進(jìn)一步提高雙特異性抗體的產(chǎn)量[6].
1984年[7–10],Staerz等報(bào)道了第一種可以募集T細(xì)胞以抑制體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)的BsAb。在20世紀(jì)90年代早期,使用通過(guò)四色技術(shù)或通過(guò)化學(xué)異源共軛產(chǎn)生的BsAb開始了幾個(gè)1期臨床研究。大多數(shù)基于quadroma技術(shù)的試驗(yàn)停止有兩個(gè)原因:1)人類抗小鼠抗體(HAMA)對(duì)鼠抗體的反應(yīng)在大多數(shù)治療的患者中降低了BsAb的功效,從而限制了多次輸注,以及2)難以制造大量均質(zhì)量的BsAb。使用化學(xué)綴合的雙特異性F(ab')2分子對(duì)大多數(shù)上皮癌中表達(dá)的HER2或EGFR抗原進(jìn)行使用BsAb的第二波臨床試驗(yàn)。BsAb的第二特異性針對(duì)FcγRI(CD64)以募集單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞和活化的嗜中性粒細(xì)胞。共同施用粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)以誘導(dǎo)嗜中性粒細(xì)胞的增殖和活化,其構(gòu)成白細(xì)胞群的60-70%。在BsAbs MDX-210(靶向HER2和CD64),MDX-H210(人源化形式的MDX-210)和MDX-447(靶向EGFR和CD64)的臨床試驗(yàn)中未觀察到一致的抗腫瘤活性[11–15].為了解這些試驗(yàn)中缺乏臨床反應(yīng),進(jìn)行了臨床前實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示,即使用IFN刺激人嗜中性粒細(xì)胞,可測(cè)量的腫瘤細(xì)胞裂解也需要高BsAb濃度和至少40:1的高效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞比例。 IFN-γ和G-CSF [16].通過(guò)用天然殺傷細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表達(dá)的FcγRIII(CD16)替換CD64來(lái)修改該方法。使用該方法制備的新BsAb HRS-3 /A9在霍奇金?。℉D)中顯示出令人鼓舞的臨床結(jié)果。用針對(duì)CD30抗原的F(ab')2 BsAb治療的終末期HD患者的第一次臨床試驗(yàn)顯示,15名接受治療的患者中有一例完全緩解(CR)和一例部分緩解(PR)[17].另外15例終末期HD患者的第二次試驗(yàn)顯示,4天連續(xù)輸注BsAb誘導(dǎo)了4例患者(一例CR和3例PR)的客觀反應(yīng)[18].另外的臨床研究被BsAb的低產(chǎn)量和高免疫原性排除。
這些限制導(dǎo)致Genentech [19]Carter等人描述的CH3結(jié)構(gòu)域的Knobs-into-Holes異二聚化的出現(xiàn)。雖然這種技術(shù)提高了產(chǎn)量,但它仍然受限于使用常見(jiàn)的輕鏈和/或缺乏適當(dāng)?shù)奶腔痆20].較新的重組工具產(chǎn)生單鏈可變片段(scFv)抗體分子,單鏈BsAb和單鏈串聯(lián)Fv雙特異性[21,22].創(chuàng)新的蛋白質(zhì)工程現(xiàn)在已經(jīng)產(chǎn)生了大量的形式,從雙特異性納米抗體到四特異性四價(jià)全I(xiàn)gG基分子[23,24].大多數(shù)BsAb旨在將免疫細(xì)胞重定向到腫瘤部位[25]它們誘導(dǎo)免疫突觸形成,免疫細(xì)胞活化,細(xì)胞因子分泌和增殖導(dǎo)致腫瘤溶解。盡管全世界僅有兩種BsAb被批準(zhǔn)用于治療癌癥(下文),但30種BsAb正在進(jìn)行癌癥治療的臨床開發(fā)。
2.用于癌癥治療的雙特異性抗體的形式
BsAb是用于免疫療法的治療應(yīng)用的第二代抗體。BsAb平臺(tái)的關(guān)鍵策略之一是通過(guò)將抗CD3或抗Fc受體(FcR)結(jié)合結(jié)構(gòu)域與抗腫瘤結(jié)合結(jié)構(gòu)域組合來(lái)募集免疫效應(yīng)細(xì)胞。BsAb有兩種主要形式,1)免疫球蛋白G(IgG)樣分子,和2)非IgG樣分子。IgG樣BsAb提供Fc介導(dǎo)的效應(yīng)功能,例如抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(ADCC),補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性(CDC)和抗體依賴性細(xì)胞吞噬作用(ADCP),并保留與Fc相關(guān)的物理特性。 包括血清穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)化純化方法。非IgG樣BsAb的優(yōu)點(diǎn)是它們的尺寸較小,由于缺乏Fc區(qū),因此能夠增強(qiáng)組織穿透并減少先天免疫細(xì)胞的非特異性激活。然而,由于尺寸較小,半衰期短是一個(gè)問(wèn)題。前兩種臨床批準(zhǔn)的BsAb,即Remova(catumaxomab)和Blincyto(blinatumomab)分別代表這兩種BsAb形式。
Catumaxomab(Fresenius Biotech,德國(guó))是一種鼠IgG2a抗CD3半抗體,與大鼠/小鼠四倍體產(chǎn)生的大鼠IgG2b抗上皮細(xì)胞粘附分子(EpCAM)半抗體配對(duì),于2009年在歐洲批準(zhǔn)用于治療卵巢癌惡性腹水[26,27].Catumaxomab是“三功能的”,因?yàn)樗膯蝺r(jià)可變結(jié)構(gòu)域分別靶向腫瘤細(xì)胞和T細(xì)胞,而Fc結(jié)構(gòu)域進(jìn)一步募集先天免疫細(xì)胞到腫瘤[26,27].嵌合Fc區(qū)優(yōu)先識(shí)別巨噬細(xì)胞,樹突細(xì)胞(DC)和NK細(xì)胞上的Fcγ受體(FcγR)I型(CD64),IIα(CD32a)和III(CD16),以將它們重定向至腫瘤細(xì)胞。這種策略增強(qiáng)了T,B和DC的相互作用,高水平的Th1 細(xì)胞因子負(fù)責(zé)免疫細(xì)胞的募集和下游激活[28].然而,由于T細(xì)胞的廣泛激活,最大耐受劑量很低,特別是靜脈注射[26,27].
Blinatumomab(Amgen,Thousand Oaks,CA)是美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于治療急性淋巴細(xì)胞白血?。ˋLL)的第一種BsAb。Blinatumomab被設(shè)計(jì)為具有兩種特異性:一種針對(duì)CD3,另一種針對(duì)CD19,使用由Micromet開發(fā)的Bi特異性T細(xì)胞Engager格式(BiTE)。BiTE具有吸引力,因?yàn)樗鼈冊(cè)趤喥つ枬舛认轮囟ㄏ騎細(xì)胞的細(xì)胞毒性,導(dǎo)致體內(nèi)血液系統(tǒng)惡性腫瘤的持續(xù)激活,增殖和連續(xù)殺傷[29,30].然而,在臨床治療中,由于半衰期短,給藥僅限于持續(xù)輸注[31].BiTE介導(dǎo)的特異性靶細(xì)胞和T細(xì)胞之間的免疫突觸[32,33]導(dǎo)致腫瘤溶解和促進(jìn)T細(xì)胞活化和增殖的細(xì)胞因子/趨化因子的釋放[32,34].這些特征表明,BiTE介導(dǎo)的細(xì)胞毒性不需要預(yù)先激活T細(xì)胞[33],雖然增強(qiáng)了CD33/CD3 BiTE抗體的抗腫瘤活性構(gòu)建體,AMG 330,在T細(xì)胞共受體調(diào)節(jié)(CD80 / CD86 / CD28)或阻斷與抑制性配體,PD-L1和PD-L2的相互作用后明顯[35].
3.1 急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)
3.1.1 所有的BiTE
在誘導(dǎo)化療和完全緩解后持續(xù)存在的殘余白血病細(xì)胞與高復(fù)發(fā)率相關(guān)。因此,評(píng)估亞臨床水平的殘留白血病,稱為“微小殘留病”(MRD),已成為一種敏感的預(yù)后工具[36].Blinatumomab治療有效地實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)和鞏固化療后MRD陽(yáng)性患者的MRD陰性[37].在成人復(fù)發(fā)/難治性ALL患者的II期研究中,近80%的患者在用blinatumomab治療后達(dá)到MRD陰性[38].Blinatumomab在36例(69%)患者中有25例誘發(fā)CR,88%的反應(yīng)者在復(fù)發(fā)/難治性成人ALL腫瘤負(fù)荷較大的患者中實(shí)現(xiàn)MRD陰性[38].在長(zhǎng)期隨訪中,MRD反應(yīng)率為80%,復(fù)發(fā)/頑固性白血病和淋巴瘤患者中位隨訪33個(gè)月后復(fù)發(fā)費(fèi)存活率為61%[39](NCT00198991和NCT00198978)。在II期研究中證實(shí)了腫瘤負(fù)荷和反應(yīng)率的重要性,其中復(fù)發(fā)/難治性B-ALL患者接受了blinatumomab治療,其中43/59例患者(73%)獲得了部分血液學(xué)恢復(fù)(CRh)的CR或CR基線時(shí)骨髓原始細(xì)胞<50%,而38/130例患者(29%)骨折> 50%(NCT01466179)[40].
在最近報(bào)道的多中心隨機(jī)化3期TOWER試驗(yàn)(NCT02013167)中,經(jīng)過(guò)大量預(yù)處理的B細(xì)胞前體ALL(n=405),blinatumomab治療組顯示出顯著更高的中位總生存期7.7個(gè)月,而化療期間為4.0個(gè)月組(P=0.01)。blinatumomab組和化療組之間3級(jí)或更高的不良事件無(wú)顯著差異,而blinatumomab治療中止仍然較高(12%vs 8%)(6%由于神經(jīng)系統(tǒng)事件,5%由細(xì)胞因子引起)釋放綜合征)與化療組相比[41].
使用blinatumomab有嚴(yán)重的神經(jīng)事件(腦病,失語(yǔ)癥和癲癇發(fā)作)和細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)的嚴(yán)重問(wèn)題。在大多數(shù)研究中,約10%的患者經(jīng)歷≥3級(jí)CRS和/或神經(jīng)系統(tǒng)事件。盡管這些不良事件是可逆的,并且可以通過(guò)地塞米松或治療中斷進(jìn)行控制,但大約10%的患者因治療相關(guān)的毒性而停止使用blinatumomab [38,40,41].
3.1.2 ALL的四價(jià)雙特異性串聯(lián)雙抗體(TandAb)
TandAbs為每種特異性提供二價(jià)結(jié)合位點(diǎn),以增加每種靶抗原的靶結(jié)合親和力/親合力。它們的分子量約為114 kDa且缺乏Fc片段[42].與雙抗體和BiTE形式相比,具有更大分子量的嵌合抗體構(gòu)建體提供更長(zhǎng)的血清半衰期[42,43].在CD19陽(yáng)性ALL患者中使用Affimed GmbH的TandAb AFM11(抗CD3×抗CD19 BsAb)的I期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中(NCT02848911)。
3.2非霍奇金淋巴瘤(NHL)
3.2.1 NHL的BiTEs
I期劑量遞增3+3研究設(shè)計(jì)顯示復(fù)發(fā)/難治性NHL患者的blinatumomab的抗淋巴瘤活性。在60μg/ m2/天(目標(biāo)劑量; n = 35)治療的患者中,所有NHL亞型的總反應(yīng)率為69%,DLBCL為55%(n = 11)[44].自從NHL與blinatumomab的早期臨床試驗(yàn)誘導(dǎo)CR和PR [45],目前正處于多個(gè)II期和III期試驗(yàn)階段。在一項(xiàng)2期研究中,對(duì)復(fù)發(fā)/難治性DLBCL患者逐步給予blinatumomab,總體緩解率為43%,23例可評(píng)估患者中有21例在一次blinatu-momab周期后有19%CR [46].逐步給藥的3級(jí)神經(jīng)系統(tǒng)事件包括腦病和失語(yǔ),震顫,言語(yǔ)障礙,頭暈,嗜睡和定向障礙。由于神經(jīng)系統(tǒng)副作用大多已解決,5名患者中有4名停止逐步給藥[46].
3.2.2 用于NHL的雙親和性重新靶向雙特異性抗體(DART)
DART技術(shù)使用最小的接頭大小和DART的兩條鏈之間的共價(jià)連接來(lái)產(chǎn)生BsAb。這種策略增加穩(wěn)定性并降低免疫原性[47].結(jié)構(gòu)緊湊的DART可以在靶細(xì)胞和效應(yīng)細(xì)胞之間形成穩(wěn)定的接觸。由于CD3對(duì)CD3的結(jié)合親和力較高,CD19的解離速率常數(shù)較低,因此抗CD19×抗CD3 DART在重定向T細(xì)胞殺傷B細(xì)胞淋巴瘤方面比BiTE分子更有效[48].Duvortuxizumab正在進(jìn)行復(fù)發(fā)或難治性B細(xì)胞疾病的I期臨床試驗(yàn)(NCT02454270)。
3.2.3 NHL的TandAbs
目前正在CD19陽(yáng)性NHL患者(NCT02106091)中進(jìn)行與Affimed GmbH的TandAb AFM11(抗CD3×抗CD19 BsAb)的I期臨床試驗(yàn)。
3.3 多發(fā)性骨髓瘤
3.3.1 BiTE為MM
B細(xì)胞成熟抗原(BCMA)表達(dá)對(duì)多發(fā)性骨髓瘤(MM)惡性漿細(xì)胞高度特異,并通過(guò)T細(xì)胞重定向策略提供MM的選擇性靶向。靶向BCMA和CD3ε的BiTE(BI 836909)形式誘導(dǎo)T細(xì)胞活化和增殖,選擇性裂解BCMA陽(yáng)性MM細(xì)胞和細(xì)胞因子釋放而不影響B(tài)CMA陰性細(xì)胞[49].在原位L-363異種移植模型和食蟹猴中,BI 836909BI的施用分別導(dǎo)致骨髓中BCMA陽(yáng)性漿細(xì)胞的存活和消耗延長(zhǎng)[49].BI 836909已進(jìn)入MM治療的臨床試驗(yàn)(NCT02514239)。
3.4急性髓性白血?。ˋML)
3.4.1 AML的BiTEs
大多數(shù)急性髓性白血病(AML)細(xì)胞表達(dá)髓樣標(biāo)志物CD3 [50].臨床前研究表明,即使在AMG 330的CD33密度非常低的情況下,BiTE形式的CD33/CD3構(gòu)建體AMG 330也具有細(xì)胞毒性,因此使其成為靶向廣泛CD33+ 白血病的候選者。雖然近100%的AML母細(xì)胞是CD33抗原陽(yáng)性[51,52],人類AML的表達(dá)水平可能有很大差異。使用表觀遺傳修飾藥物(如阿扎胞苷)預(yù)處理患者可增加某些AML細(xì)胞的CD33,從而可提高AMG 330的療效[53].這些發(fā)現(xiàn)表明AMG 330具有有效的腫瘤溶解活性,可以通過(guò)臨床可用的治療方法進(jìn)行增強(qiáng)[51–53].正在進(jìn)行AMG 330的1期研究(NCT02520427)??笴D33靶向治療的主要挑戰(zhàn)是早期造血前體也可能被靶向并損害造血恢復(fù)。
3.4.2 AML的DART
雙親和重新靶向抗CD3×抗CD123 BsAb,MGD006(MacroGenics),將T細(xì)胞重定向至白血病細(xì)胞上靶向CD123抗原,其在AML中上調(diào)[54,55].MGD006具有與二硫鍵連接的人源化抗CD123和抗CD3可變結(jié)構(gòu)域,而卷曲螺旋序列(E / K線圈)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)[56,57].由于抗CD3×抗CD123雙特異性單鏈Fv(scFv)抗體的二價(jià)性質(zhì)誘導(dǎo)抗原 -獨(dú)立的T細(xì)胞活化和IFN-γ分泌,二價(jià)抗CD3×抗CD123-scFv在MGD006中被修飾為單價(jià)設(shè)計(jì),以確保T細(xì)胞活化僅由抗原(靶)驅(qū)動(dòng)。MGD006的分子量為58.9 kD,由于快速清除需要連續(xù)輸送[58].目前正在進(jìn)行AML患者的I期研究(NCT02152956)。
3.4.3 AML的TandAbs
另一項(xiàng)I期試驗(yàn)正在進(jìn)行,TandAb針對(duì)CD3和CD33抗原用于治療AML患者。由于其四價(jià)形式,CD3/CD33 TandAb(具有CD3的兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)和CD33的兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn))具有比單價(jià)BsAb更高的分子量,其提供更長(zhǎng)的半衰期。體外和體內(nèi)研究表明CD3/CD33 TandAbs誘導(dǎo)CD33 + AML細(xì)胞系的強(qiáng)效劑量依賴性細(xì)胞毒性,延遲或抑制動(dòng)物模型中的腫瘤生長(zhǎng),因?yàn)樗鼘?duì)CD33和CD3具有高親和力[58].用于復(fù)發(fā)/難治性AML患者的CD33×CD3串聯(lián)雙抗體AMV564(Amphivena Therapeutics,Inc。)的1期劑量遞增臨床試驗(yàn)正在評(píng)估其安全性,耐受性和初步功效(NCT03144245)。
3.4.4 用于AML的雙特異性殺傷細(xì)胞接合器(BiKE)和三功能殺傷細(xì)胞接合器(TriKE)
盡管天然殺傷(NK)細(xì)胞具有有效的細(xì)胞毒性,但它們的非特異性和缺乏體內(nèi)擴(kuò)增限制了NK細(xì)胞的抗腫瘤作用。功能上,NK細(xì)胞受抑制和激活受體調(diào)節(jié),并可通過(guò)強(qiáng)效激活受體CD16(FcγRIII)介導(dǎo)抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(ADCC)[59–61].靶向NK細(xì)胞上的CD16和AML細(xì)胞上的CD33的雙特異性殺傷細(xì)胞接合物(BiKE)已顯示有效的NK細(xì)胞介導(dǎo)的CD33+ AML靶標(biāo)的殺傷。在來(lái)自骨髓增生異常綜合征(MDS)的原發(fā)性患者樣本中,抗CD16×抗CD33 BiKE誘導(dǎo)NK細(xì)胞介導(dǎo)殺死CD33+ MDS靶標(biāo)以及CD33+ 骨髓衍生抑制細(xì)胞(MDSC)[62–64].盡管BiKE能夠介導(dǎo)靶向殺傷,但它們受到NK細(xì)胞無(wú)法存活的限制。為了克服這種限制,將IL-15添加到構(gòu)建體中以促進(jìn)NK細(xì)胞活化和存活,從而產(chǎn)生由抗CD16×atni-CD33×IL-15融合體組成的三功能殺傷細(xì)胞接合物(TriKE)分子。這種策略可以為腫瘤特異性殺傷提供現(xiàn)成的TriKE,促進(jìn)靶向NK細(xì)胞的體內(nèi)持久性,活化和存活[65,66].
3.5 霍奇金?。℉D)
3.5.1 TandAbs
TandAb抗CD16A×抗CD30(AFM13)是一種雙特異性,四價(jià)嵌合抗體構(gòu)建體,具有鼠抗CD30結(jié)構(gòu)域,用于治療霍奇金病[67].AFM13特異性靶向NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞上的活化受體CD16A,用于腫瘤細(xì)胞殺死HD患者中Hodgkin和Reed Sternberg細(xì)胞表達(dá)的CD30+靶標(biāo)[67].在重度預(yù)處理的復(fù)發(fā)/難治性霍奇金淋巴瘤患者的AFM13的1期劑量遞增研究中,28名患者接受了治療。10名患者獲得PRs(3)或穩(wěn)定疾?。?)[68].AFM13安全且耐受性良好,已進(jìn)入II期臨床試驗(yàn)。血液系統(tǒng)惡性腫瘤的非IgG樣BsAb形式如圖所示表格1.
表格1 血液系統(tǒng)惡性腫瘤的非IgG樣BsAb形式
4.1 非霍奇金淋巴瘤(NHL)
4.1.1用于NHL的BsAb武裝T細(xì)胞(BAT)
與靜脈輸注可溶性BsAb相反,通過(guò)離體活化(抗CD3抗體加IL-2)和擴(kuò)增(在IL-2存在下)患者T細(xì)胞制備BAT,然后用50ng/ml制備抗CD3×抗CD20 BsAb /百萬(wàn)活化T細(xì)胞(ATC)。在三個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)/難治性非霍奇金淋巴瘤(NHL)患者的試驗(yàn)I期臨床試驗(yàn)中,在15例自體干細(xì)胞移植(SCT)后輸注低劑量IL-2的總共75×109 CD20 BATs輸注5×109 BATs [69].中性粒細(xì)胞植入沒(méi)有DLT或延遲。輕微的常見(jiàn)副作用是寒戰(zhàn),發(fā)燒,低血壓和不適。在來(lái)自2名患者的外周血單核細(xì)胞(PBMC)中觀察到高于SCT前背景的顯著抗淋巴瘤細(xì)胞毒性(p <0.001)。盡管該研究未評(píng)估臨床療效,但在沒(méi)有利妥昔單抗鞏固或維持治療的SCT后2790和2660天,三名患者中有兩名存活且沒(méi)有疾病。這些結(jié)果為難治性患者CD20靶向BAT輸注與SCT聯(lián)合提供了令人鼓舞的數(shù)據(jù)[69].
在第一階段,CD20Bi BATs在高劑量化療(HDC)和SCT后3 + 3劑量遞增試驗(yàn)中輸入12名NHL患者,以確定安全性,對(duì)免疫恢復(fù)的影響和抗淋巴瘤活性[70].早在SCT后4天輸注20×109 CD20Bi BATs就具有良好的耐受性,并且沒(méi)有劑量限制性毒性。尚未達(dá)到中位總生存期,并且CD20Bi BATs輸注在SCT后早期誘導(dǎo)抗淋巴瘤CTL活性。
4.1.2 NHL的T細(xì)胞依賴性BsAb(TDB)
B細(xì)胞靶向抗CD3×抗CD20-TDB(CD20-TDB)使用“knobs-into-holes”技術(shù)構(gòu)建全長(zhǎng)近原始人源化IgG1分子[71].體外和體內(nèi)研究均顯示CD20-TDB在表達(dá)CD20的原發(fā)性淋巴瘤患者細(xì)胞中的特異性細(xì)胞毒性。在臨床前模型中,CD20-TDB激活的自體T細(xì)胞能夠以低1:18效應(yīng)物與靶標(biāo)比率(CD8+T/CD20+B細(xì)胞)增殖并靶向慢性淋巴細(xì)胞白血?。–LL)細(xì)胞[71].在人源化NSG小鼠和CD20-TDB處理后的靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型中實(shí)現(xiàn)完全B細(xì)胞消除。此外,競(jìng)爭(zhēng)性CD20靶向抗體利妥昔單抗的存在不影響CD20-TDB的體外和體內(nèi)活性[71].
4.1.3 NHL的三功能(Trifab)BsAbs
三功能抗體(Trifab)通過(guò)同時(shí)結(jié)合腫瘤細(xì)胞,T細(xì)胞和輔助細(xì)胞而具有優(yōu)勢(shì),因此為腫瘤根除提供了額外的武器庫(kù)。Trifab構(gòu)建體使用小鼠IgG2a和大鼠IgG2b同種型,由于物種限制(小鼠IgG2a和大鼠IgG2b)重鏈/輕鏈配對(duì),其允許雙特異性抗體的正確配對(duì)[72].基于IgG的抗CD3×抗CD20 Trifab BsAb(FBTA05)靶向B細(xì)胞上的CD20和T細(xì)胞上的CD3,并且用于具有復(fù)發(fā)性CD20陽(yáng)性B細(xì)胞惡性腫瘤的兒科患者的I-II期試驗(yàn)(NCT01138579)。在同種異體干細(xì)胞移植(allo-SCT,n = 6)后或在化療和allo-SCT(n = 4)之前給予FBTA05。FBTA05顯示出安全的毒性特征和長(zhǎng)期存活益處[73,74].
4.2 多發(fā)性骨髓瘤(MM)
4.2.1. MM的最佳可行技術(shù)
多發(fā)性骨髓瘤(MM)的特征在于克隆漿細(xì)胞的積累。盡管大多數(shù)患者對(duì)免疫調(diào)節(jié)藥物(IMIDs)和/或高劑量化學(xué)療法以及自體干細(xì)胞移植(SCT)有反應(yīng),但幾乎所有患者最終都會(huì)復(fù)發(fā)。在證明Ib期臨床試驗(yàn)中,在標(biāo)準(zhǔn)和高風(fēng)險(xiǎn)MM患者中,在SCT之前輸注BATs兩次以確定CD20 +克隆性MM干細(xì)胞樣細(xì)胞的預(yù)靶向是否會(huì)誘導(dǎo)抗MM免疫。在SCT之前,12名患者接受了沒(méi)有DLT的BATs輸注,并且12名患者中的4名在SCT后被加強(qiáng)了BATs輸注以誘導(dǎo)回憶反應(yīng)[75].SCT之前的BATs輸注是安全的,使已經(jīng)緩解的患者骨髓中的克隆形成CD138-CD20 +細(xì)胞死亡,并誘導(dǎo)抗MM細(xì)胞和體液免疫。曾經(jīng)有SCT后6至12個(gè)月開發(fā)針對(duì)CD20陰性多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞系RPMI 8226(p <0.02)的IFN-γEliSpots患者比例顯著增加[75].在保持緩解的患者中,7例患者中有5例IFN-γElispots增加,7例中有7例在BATs輸注后增加抗SOX-2抗體,并在SCT后持續(xù)存在[75].免疫反應(yīng)表明BATs輸注誘導(dǎo)細(xì)胞和體液抗MM免疫,可在SCT后轉(zhuǎn)移和加強(qiáng)[75].
4.2.2 用于MM的雙特異性Fab分子(BiFab)
B細(xì)胞成熟抗原(BCMA)和CS-1抗原是MM漿細(xì)胞上的兩個(gè)高度特異性靶標(biāo)??笴D3×抗BCMA(BiFab-BCMA)和抗CD3×抗CS-1(BiFab-CS1)BsAb激活和重定向T細(xì)胞介導(dǎo)的MM細(xì)胞殺傷[76].然而,BiFab-BCMA比BiFab-CS1誘導(dǎo)的MM細(xì)胞系有效殺傷20倍。BiFab-BCMA在體外的更大效力可能是由于其對(duì)靶標(biāo)和/或表位位置的親和力[76].在MM的原位異種移植模型中,注射BiFab-BCMA誘導(dǎo)腫瘤消退,表明BCMA靶向BsAb為MM提供了一種有前景的治療選擇[76].
4.2.3 Xencor用于MM的雙特異性Fc結(jié)構(gòu)域技術(shù)(XmAbs)
MM的另一個(gè)有吸引力的靶標(biāo)是CD38,其在漿細(xì)胞上高度表達(dá)。Daralex?(daratumumab)已被批準(zhǔn)用于治療至少接受過(guò)三次治療的MM患者,而SAR650984(isatuximab)治療嚴(yán)重預(yù)治療復(fù)發(fā),難治性MM的患者為2期。為了進(jìn)一步增強(qiáng)抗CD38抗體的抗骨髓瘤活性,開發(fā)了抗CD3×抗CD38 BsAb以將T細(xì)胞細(xì)胞毒性重定向至CD38+ MM細(xì)胞。這些單價(jià)抗CD3×抗CD38抗體具有完整的Fc結(jié)構(gòu)域并自發(fā)形成易于制備的穩(wěn)定的異二聚體(Xencor/Amgen)。為了安全性和有效性,在猴子中測(cè)試了高CD3親和候選物XmAb13551和兩種降低的CD3親和力變體XmAb15426(中間親和力)和XmAb14702(低親和力)。XmAb15426顯示出比高親和力XmAb13551(分別為單劑量0.5 mg / kg和0.02 mg/kg)更持久的B細(xì)胞耗竭(7天vs. 2天)和更低的細(xì)胞因子釋放,而低親和力XmAb14702幾乎沒(méi)有影響CD38 +細(xì)胞和T細(xì)胞活化[77].這些結(jié)果為MM和其他CD38 +惡性腫瘤患者的I期臨床試驗(yàn)提供了理論依據(jù)。
4.3. 急性髓性白血病(AML)
4.3.1. 用于AML的XmAbs
Xencor還開發(fā)了針對(duì)CD123 + AML的BsAb,該抗體于2016年進(jìn)入第一階段(NCT02730312)。XmAb14045由針對(duì)CD123的人源化Fab結(jié)合結(jié)構(gòu)域與Fc支架上的人源化抗CD3 scFv配對(duì),所述Fc支架經(jīng)修飾以消除FcγR親和力,同時(shí)保持對(duì)FcRn的親和力以增加循環(huán)半衰期。
4.3.2 AML的TDB
Genentech的TDB使用旋鈕入孔IgG1格式單獨(dú)靶向AML細(xì)胞上的CD3和C型凝集素樣分子1(CLL-1),其中N297G突變已被改造以減少Fc結(jié)構(gòu)域與FcR之間的相互作用[78].在食蟹猴中研究了改變對(duì)CD3的親和力對(duì)藥代動(dòng)力學(xué)(PK),毒性和靶細(xì)胞消耗的影響。在食蟹猴中以單劑量(0.5mg/kg)靜脈內(nèi)輸注TDB的高親和力變體引起嚴(yán)重的CRS。動(dòng)物發(fā)熱引起血管性休克,并在6~30 h內(nèi)因多臟器充血和水腫及循環(huán)衰竭而實(shí)施安樂(lè)死[78].較低的CD3-親和分子具有更理想的PK特征,在體內(nèi)耐受性更好,并且具有比高親和力CD3變體更持久的靶耗盡。靶向CLL-1的TDB全長(zhǎng)人源化IgG1治療性抗體的藥理活性和安全性具有潛力在不影響造血干細(xì)胞和造血功能恢復(fù)的情況下治療AML患者[78].血液系統(tǒng)惡性腫瘤的IgG樣BsAb格式如圖所示表2。
表2 用于血液系統(tǒng)惡性腫瘤的IgG樣BsAb格式
盡管BsAb以及針對(duì)血液癌癥的嵌合抗原受體T細(xì)胞(CAR-T)具有非常令人鼓舞的結(jié)果,但是沒(méi)有針對(duì)實(shí)體瘤報(bào)道的可比結(jié)果。血液和實(shí)體腫瘤之間存在許多物理和生物學(xué)差異。這些差異可能使血液腫瘤對(duì)BsAb激活的免疫特別敏感,而實(shí)體腫瘤仍然難以治愈。血液腫瘤通常更分散,因此循環(huán)免疫細(xì)胞更容易接近。在許多情況下,靶細(xì)胞表達(dá)共刺激受體,可進(jìn)一步激活效應(yīng)T細(xì)胞,缺乏通常與實(shí)體腫瘤相關(guān)的結(jié)構(gòu)和免疫障礙[79,80].后者包括物理,細(xì)胞和可溶性防御機(jī)制強(qiáng)烈干擾直接誘導(dǎo)抗腫瘤反應(yīng),否則可由體外或全身可溶性BsAb介導(dǎo)[81,82].TME有效降低了刺激抗腫瘤細(xì)胞和體液反應(yīng)的可能性,這反映在無(wú)法通過(guò)抗T細(xì)胞受體刺激直接激活新鮮分離的腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(TIL)。由于腫瘤活檢組織中TIL水平與患者預(yù)后之間存在正相關(guān),因此BsAb的功效可能也與“功能”效應(yīng)因子TIL的固有水平有關(guān)[83].
骨髓來(lái)源的抑制細(xì)胞(MDSC),T調(diào)節(jié)細(xì)胞(Treg),M2巨噬細(xì)胞和抑制性細(xì)胞因子的存在,加上各種免疫學(xué)檢查點(diǎn),可能證明單藥BsAb有效是過(guò)于強(qiáng)烈的。甚至高活性CAR或T細(xì)胞受體工程化T細(xì)胞的浸潤(rùn)也會(huì)導(dǎo)致它們?cè)诠腆wTME中失活[79,84].因此,主要的問(wèn)題是是否可以同時(shí)激活局部免疫細(xì)胞同時(shí)逃避/克服陣列的治療組合可以鑒定免疫抑制機(jī)制用于針對(duì)實(shí)體瘤的實(shí)際應(yīng)用。在這方面,有證據(jù)表明,實(shí)體瘤患者多次輸注BAT可以將Th1/Th2細(xì)胞因子譜轉(zhuǎn)變?yōu)榇傺谞顟B(tài),并促進(jìn)下游抗腫瘤免疫應(yīng)答,如IL循環(huán)水平的強(qiáng)烈增加所證明。 -12與抗腫瘤抗體和抗腫瘤細(xì)胞反應(yīng)平行[85,86].通過(guò)活化的BAT分泌1型細(xì)胞因子也可以改變TME的物理結(jié)構(gòu),從而允許隨后的化學(xué)療法更有效。BATs輸注改善實(shí)體瘤患者總體生存的能力需要在更多患者中進(jìn)一步檢測(cè)[87].
盡管免疫療法的反應(yīng)率非常高,但許多患者在達(dá)到完全緩解后仍無(wú)反應(yīng)或復(fù)發(fā)?;诿庖叩寞煼ǖ目剐詸C(jī)制來(lái)自多種因素,包括腫瘤因子,TME和/或先前治療相關(guān)的免疫抑制[88,89].腫瘤因子引起的耐藥包括突變,腫瘤抗原表達(dá)缺失,HLA表達(dá)缺失和組成型PD-L1表達(dá)[90,91雖然TME誘導(dǎo)的耐藥可能涉及細(xì)胞(Tregs,MDSC,TAM [M2巨噬細(xì)胞])和分泌因子(IL-10,TGF-β,COX2,PGE2)[92,93].
在一項(xiàng)臨床前研究中,Zhou等人。表明Treg耗竭隨后PD-1/PD-L1阻斷增加了腫瘤部位CTL的增殖和功能,降低了AML腫瘤負(fù)荷,并且在小鼠模型中對(duì)已建立的AML具有更好的療效[94].在一大批AML患者樣本中,Krupka等。表明大多數(shù)初級(jí)診斷的AML患者樣本沒(méi)有組成型表達(dá)PD-L1 [95,96].然而,用CD33/CD3 BiTE抗體構(gòu)建體AMG 330治療誘導(dǎo)強(qiáng)烈的T細(xì)胞活化和細(xì)胞因子釋放,這可能導(dǎo)致細(xì)胞因子驅(qū)動(dòng)的原發(fā)性AML細(xì)胞上PD-L1的上調(diào)和腫瘤細(xì)胞免疫逃逸的誘導(dǎo)[91,96].阻斷PD-1/PD-L1相互作用導(dǎo)致BiTE抗體構(gòu)建體介導(dǎo)的裂解的增強(qiáng)。Kr?nig等。還觀察到原代AML細(xì)胞的細(xì)胞因子暴露導(dǎo)致PD-L1表達(dá)增加[97].因此,阻擋PD-1/PD-L1軸將減輕逃逸機(jī)制。類似地,MM中的PD-L1表達(dá)與抗骨髓瘤治療的抗性增加相關(guān),表明PD-1 / PD-L1途徑在介導(dǎo)免疫逃逸中的作用[98].PD-1 / PD-L1阻滯后觀察到治療效果增強(qiáng)[88,99].
腫瘤使用的另一種逃避機(jī)制是靶抗原的喪失以逃避目標(biāo)免疫療法的識(shí)別。在blinatumomab和CD19 CAR T細(xì)胞的環(huán)境中,抗原丟失是明顯的。在用blinatumomab治療的成人B-ALL患者中,約33%的復(fù)發(fā)病例是CD19陰性的[37,39].在復(fù)發(fā)/難治性成人B-ALL的另一項(xiàng)blinatumomab研究中,10例(30%)復(fù)發(fā)中有3例失去了CD19抗原[38].這些發(fā)現(xiàn)表明在治療策略中結(jié)合多抗原靶向和免疫檢查點(diǎn)阻斷可以提供改善的益處。
自最初的BsAb生產(chǎn)以來(lái)經(jīng)過(guò)>25年的研究和開發(fā),由于重大挑戰(zhàn),只有兩個(gè)BsAb被批準(zhǔn)用于臨床。在美國(guó),只有blinatumumab被批準(zhǔn),所有通過(guò)靜脈輸注。歐洲的另一項(xiàng)批準(zhǔn)是用于腹腔注射的惡性腹水的三官能BsAb catumaxomab。血液系統(tǒng)惡性腫瘤管道中的BsAb具有令人印象深刻的治療特征,并且有望提供臨床療效和可控的臨床毒性特征。BsAbs在針對(duì)血液系統(tǒng)惡性腫瘤方面仍面臨若干挑戰(zhàn),包括:1)在設(shè)計(jì)BsAb格式時(shí)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)程序;2)識(shí)別目標(biāo)對(duì)優(yōu)化協(xié)同效應(yīng);3)非免疫原性BsAbs的工程化;4)減少BsAbs不良反應(yīng)的方法/策略。BsAb用于治療實(shí)體瘤的研究和開發(fā)領(lǐng)域存在許多挑戰(zhàn)。希望從血液系統(tǒng)惡性腫瘤的工程和臨床應(yīng)用中學(xué)到的知識(shí)可用于改善實(shí)體瘤患者的結(jié)果。
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