中国双特异性抗体的开发:概况与展望

  • A+
所属分类:新药资讯

 

双特异性抗体(bispecific antibody,bsAb,简称双抗)可以同时结合两个不同的表位或抗原,从而实现具有协同作用的多种功能。双抗引起了科技领域广泛的关注,众多制药企业和生物技术公司致力于将其开发为抗癌药物。中国目前至少有21个双抗正在进行临床试验。
 
近日,在华人抗体协会期刊《Antibody Therapeutics》发表了一篇题为“Development ofBispecific Antibodies in China: Overview and Prospects”的综述文章,就临床试验条件下bsAb的平台技术、表达和生产以及生物活性和生物测定等方面进行综述,并对我国双特异性抗体的未来的发展前景进行展望

 

中国双特异性抗体的开发:概况与展望

 

双特异性抗体能够同时结合两种不同的表位或抗原,是近几十年来发展起来的一类人工抗原。在过去的几十年中,报告了100多个双抗结构和30多个技术平台。随着中国国家医疗产品管理局的批准用于临床试验的分子数量创纪录,并在不断地金融投资的推动下,中国生物技术公司的产品将会变得更具创新性和竞争力。
 
双特异性抗体在临床上作为癌症、自身免疫和传染病的下一代生物治疗药物是很有前途的。通过bsAb可以实现策略性的治疗特定疾病,以期达到提高疗效,安全性和耐药性的目的。与此同时,双特异性抗体在发展过程中仍然存在多种挑战,包括防止新表位引起的毒性和免疫原性,满足激活多种分子途径的阈值,以及确保bsAb生产过程中的数量和质量。

 

 

双专用平台技术及被授予的中国专利

 

在中国,用于双特异性结构的技术平台包括YBODY,CRIBTM,ITAb,FIT-Ig,WuXiBody和SMAB。基于上述双抗平台,迄今为止,美国专利局已授予12项来自中国的专利(表1)
 
▼ 中国双抗获美国专利列表
中国双特异性抗体的开发:概况与展望
 

 

双特异性结构的表达、生产和生物测定

 

抗体的结构形式可能是决定抗体表达系统选择的关键因素,其中表达载体是影响表达目标蛋白质量和数量的关键因素。因此早期选择目标蛋白表达恒定的稳定细胞系是维持稳定生产产量的关键。
 
在双特异性抗体开发用于癌症治疗的过程中,重要的是使用可靠的方法来测量癌细胞的生长、死亡和活力。基于受损或者死亡细胞释放的物质的测量,包括CCK-8、MTS 、MTT、XTT、WST-1和细胞Titer-GLO发光细胞活力测定,已被很好地开发用于测量肿瘤细胞的生长和活力。
 
对于以PD-1/PD-L1为基础的bsAb,开发了一种阻断生物测定的试剂盒,用两种工程细胞评估PD-1/PD-L1相互作用。一种Jurkat细胞,表达PD-1和Neclear因子的活化T细胞(NFAT)诱导荧光素酶,一种中国仓鼠卵巢细胞(CHO),表达 PD-L1和膜连接激动剂抗CD3抗体(CHOPD- L1CD3细胞)。
 
具体来说,TCR和CD3复合物在Jurkat细胞上的参与导致PLC-g的磷酸化和激活、细胞内钙通量和NFAT通路的转录激活。当Jurkat和CHO细胞共培养时,PD-1/PD-L1相互作用的两个细胞的相互作用抑制了Jurkat细胞的TCR信号和NFAT介导的荧光素酶活性。该方法可用于PD-L1靶向和CD3靶向bsabs的评价(数据未显示)。
 
截至2020年5月,中国有21种双抗正在临床开发中或获得了新药研究(IND)的批准(表2),用于基于免疫肿瘤学(IO)的癌症治疗。在这些抗体中,有16种双抗针对实体瘤,4种针对血液肿瘤,包括淋巴瘤和癌症引起的恶性腹水(表2)。
 

▼ 中国临床在研双抗项目列表

 

在中国临床阶段的21个项目中,17种双抗的结构已经公开了,这些结构可分为:
不对称IgG类双抗(7个,41.2%);对称性IgG类双抗(6个,占35.3%);双特异性片段(1个,占5.9%);抗体-受体融合双抗(3个,占17.76%)(图1)。
 
具有两条全长和功能性Fc链的IgG样双抗的半衰期、药效学(PD)和药代动力学(PK)行为与其母体单克隆抗体(mAb)的电荷、糖基化和多反应性、与FcRn受体的结合活性相类似,而双特异性片段(如Blinatumomab)由于清除速度更快而具有较短的半衰期,从而为减轻与药物相关的神经系统不良事件提供了安全优势。
 
▼ 双抗的典型结构(图1)
中国双特异性抗体的开发:概况与展望

 

 

双特异性抗体的目标和机制

 

将两个细胞(例如T细胞和癌细胞)或两个靶向蛋白质聚集在一起是双特异性抗体的一种独特机制。T细胞重定向和双重检查点阻断是其主要的作用机制。
 

T细胞重定向

 

针对T细胞相关抗原和肿瘤相关抗原的bsAbs可以连接T细胞和肿瘤细胞,以实现将效应T细胞的细胞毒性活性重定向以特异性消除肿瘤细胞(图2)。
 
这些bs Abs还通过肿瘤相关抗原和免疫相关抗原的结合激活T细胞,如TCR复合物或CD137或CD28中的CD3ε,从而绕过主要的组织相容性复合物限制并引起TCR表位特异性独立性的激活。
 
CD3和CD137都是T细胞表面分子,其诱导T细胞活化的作用不同。与 T细胞结合的抗CD3会引起CD3/TCR的聚集,并将信号传递到T细胞内部,而与T细胞结合的抗CD137会产生共刺激信号,刺激T细胞扩张。
 
典型的分子作用机理如图2所示,主要包括六类,分别是:
(1)T细胞招募类双抗(图2B);
(2)双免疫检查点阻断类双抗(图2C);
(3)双信号通路抑制类双抗(图2D);
(4)共定位阻断双抗(图2E);
(5)同抗原双表位双抗(图2F);
(6)肿瘤靶向性免疫调节性双抗(图2G)。
 
▼ 典型的分子作用机理(图2)
中国双特异性抗体的开发:概况与展望

双重检查点阻断

 

细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白- 4(CTLA-4)作为免疫检查点,CTLA-4在激活的免疫系统中起生理制动作用,维持免疫稳态,对T细胞功能有抑制作用。抗CTLA-4单克隆抗体Ipilimumab(IgG1同型)被FDA批准为指导CTLA-4抑制的第一种免疫治疗药物,在转移性黑色素瘤中具有整体生存率和显著的长期疗效。
 
另一种在某些免疫细胞上表达的抑制受体,通过降低T细胞活性而引起免疫系统的下调。抗PD-1 单克隆抗体和抗PD-L1单克隆抗体均可阻断PD- 1/PD-L1相互作用,使T细胞不再受到抑制,从而激活对肿瘤的免疫反应。
 
此外,近年来报告了几个新的检查站,包括LAG3、TIGIT、CD47、Tim-3、 Siglec-15等。基于这些检查点,一些临床试验与设计了两种检查点抑制剂的组合,以提高抗PD-1+抗CTLA-4、抗PD-L1+抗CTLA-4、抗PD-L1+抗PD-1和抗PD-1和抗LAG3的疗效。这些组合是根据检查点之间的机械差异选择的。
 
在肿瘤微环境中检查点及其配体的表达差异在给定的癌症亚型中显示出增强的疗效,但也增加了毒性。因此,将两个检查点阻滞剂整合到单个分子中作为双重检查点阻滞剂(图2C)是否可以超过两种单克隆抗体组合的增强功效,并降低生产成本,产品联合治疗的手术费用,监管并发症和临床效用是一个有意义的测试。
 
表2中列出的几个项目都采用了这种双重检查点封锁

 

 

挑战

 

双抗开发过程中仍然存在多种挑战,包括防止新表位引起的毒性和免疫原性。
 

细胞因子释放综合征

 

由中国生物技术公司开发的超过四种不同的CD3 bsAb已接受临床评估,用于治疗血液系统恶性肿瘤或实体癌(表2)。同时,嵌合抗原受体T细胞免疫治疗(CAR-T)的单克隆抗体类似于CD3 + T细胞与bsAb的结合,通常需要对患者自身的T细胞进行基因修饰,以识别并消灭癌症。
 
目前,中国正在开展150多个CAR-T项目。bsAb和CAR-T平台在临床前研究和临床试验的早期阶段显示出可比的功效。这两种方法具有相似的副作用,例如细胞因子释放综合征(CRS),以及肿瘤内和肿瘤外的毒性。靶向CD3的bsAb和CAR-T的潜在挑战之一是降低或控制其毒性。
 
除了逐步给药和皮质类固醇外,还有几种方法被用来减少细胞因子释放。通过抗TNF-α 和IL-6从T细胞中释放出来防止TNF-α释放,以达到抑制单核细胞因子的全身释放,而不影响T细胞的抗肿瘤作用。另一种通过降低CD3靶向结合亲和力,同时保持抗肿瘤活性,来调节T细胞活化。

免疫原性

 

发展双特异性抗体的挑战之一就是新表位引起的免疫原性。以及如何让预测候选分子在早期临床前发展中的免疫原性仍然是一个挑战。目前有三种方法评估免疫原性。
 
(1)Epiba的计算机系统silico的T细胞表位预测,以确定他们的免疫原性风险。
(2)用于检测人源单克隆抗体免疫原性的体外测定法,根据辅助性T细胞增殖和阈值水平,获得候选抗体的阳性率以评估其免疫原性。
(3)非人类灵长类动物(NHP)体内ADA分析:通过给药后ADA阳性个体的比例来评估bsAb的免疫原性。
 
上述三种检测方法中的每一种在单独使用时都有局限性。由于ADAs可能导致生物治疗开发计划的失败,因此仍然迫切需要改进和验证评估试验,以降低由于免疫原性而导致的临床前计划的风险。
中国双抗的产业展望
 

快速跟进、许可引进/许可转让、与发达国家成熟制药公司合作开发抗PD-1/抗PD-L1和其它IO疗法都促使中国处于生物制药创新之快速发展阶段。双抗是开发最快的在研药物中的一类。

 
据报道,M802于2017年底被批准为中国首个开启临床试验的双抗。然后在大约两年半的时间里,中国已有21个双抗进入临床试验。FIT-Ig、ITAb、CRIB、SMAB、Dobody、WuXiBody和YBODY等专注于双抗的技术平台都为这一新的创新浪潮做出了贡献。
 
根据中国双抗的临床结果,作者预期更多的IND将获得NMPA的批准;从癌症到其它疾病的快速适应症扩展;双抗与其它药物或疗法的新组合;具有明确知识产权的进一步完善的双抗发现平台;尽管尚无在中国开发的双抗药物获准上市,但双抗仍将在未来几年保持其在中国的快速增长势头。
参考文献

中国双特异性抗体的开发:概况与展望

1.Jing Z , Jizu Y ,Pengfei Z . Development of bispecific antibodies in China: overview andprospects[J]. Antibody Therapeutics. 2020; 3(2): 126-145 .

doi:10.1093/abt/tbaa 011

- End -

本篇文章来源于微信公众号: VIP说

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: