聚焦药靶:“踩油门”靶点4-1BB的最新研究进展

聚焦药靶:“踩油门”靶点4-1BB的最新研究进展

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聚焦药靶:“踩油门”靶点4-1BB的最新研究进展

4-1BB(CD137)又名肿瘤坏死因子超家族受体9,是I型跨膜糖蛋白,属于肿瘤坏死因子受体(TNFR)超家族成员,由信号肽、胞外区、疏水区及胞内区构成,以单体或二聚体形式表达于活化的T细胞表面。4-1BB主要表达于CD4+ T、CD8+T表面,也可表达于NK细胞、NKT细胞、肥大细胞、中性粒细胞和Foxp3+T细胞。其配体4-1BBL是一种Ⅱ型跨膜蛋白,主要表达于树突状细胞、B细胞及巨噬细胞这些专职抗原提呈细胞,也可以表达于肥大细胞、NK细胞、平滑肌细胞等[1]

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图片来源:Creative Diagnostics

动物肿瘤模型的研究显示,应用4-1BB单克隆抗体或将4-1BBL基因转人肿瘤细胞,能够有效诱导细胞介导的抗肿瘤免疫应答,促使肿瘤消退。4-1BB信号途径的抗肿瘤作用主要是通过增强肿瘤特异性CD8+T细胞的功能实现的。一方面,4-1BB信号途径可促进肿瘤特异性CD8+T细胞的生成和增殖,通过增强存活基因的表达抑制细胞的凋亡。另一方面,4-l BB信号途径还可增强肿瘤特异性CD8+T细胞向肿瘤内的浸润,增强CTL对肿瘤细胞的杀伤效率。肿瘤内浸润的CD8+T细胞上4-1BB的表达水平是衡量浸润T细胞免疫功能的重要标志之一。4-1BB信号途径可直接增强CD8+T细胞的功能来提高其抗肿瘤效果,也可以通过增强NK细胞、DC以及CD4+T细胞的免疫功能间接提高CD8+T细胞介导的抗肿瘤免疫应答[2]

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图片来源:文献[3]

目前,临床上基于4-1BB的靶向治疗主要有两种策略。一种是将4-1BB结构域包含在嵌合抗原受体(CAR)T细胞中。另一种是以4-1BB为靶点的单克隆抗体(Mab)和双特异性抗体、多特异性抗体用于肿瘤免疫治疗。在CAR-T疗法中,相对于CD28共刺激区域,4-1BB具有更多优势,比如持久性,激发的免疫反应更温和等;此外,含有4-1BB信号结构域的CAR-T细胞在代谢和表观遗传调控方面都显示出优势,增加了CAR-T细胞的记忆效应。而拥有两种或多种特异性抗原结合位点的双特异性/多特异性抗体对肿瘤细胞表面靶点和4-1BB亲和力不同,有望优先结合肿瘤细胞表面靶点,“锁死”肿瘤细胞,再通过激活T细胞杀灭肿瘤细胞,精准靶向肿瘤细胞,降低脱靶毒性的作用,提高药物疗效和安全性。




放眼全球,辉瑞和百时美施贵宝均布局了4-1BB单抗,但单抗的疗效和安全性数据并不理想,尤其是存在较严重的肝毒性,原因可能在于T细胞的过度激活会导致潜在的全身免疫反应风险。鉴于此,拥有两种或多种特异性抗原结合位点的双特异性/多特异性抗体有望提升药物的疗效和安全性。双特异性/多特异性抗体分子对肿瘤细胞表面靶点和4-1BB亲和力的不同,有望优先结合肿瘤细胞表面靶点,“锁死”肿瘤细胞,再通过激活T细胞杀灭肿瘤细胞,实现准确靶向肿瘤细胞,降低脱靶毒性的作用。在国外,BioNTech和Genmab联合研发的双特异性抗体GEN1046目前处于临床II期,且已披露了早期临床数据;Systimmune为四川百利的全资子公司,研发的多特异性抗体GNC-038已在急性淋巴细胞白血病、弥漫性大B细胞淋巴瘤等多个适应症开展临床试验,目前处于临床I/II期;聚焦国内,上海科望、基石、普米斯生物、天境生物、德琪等公司均布局了这一靶点组合,相关的研究正在紧锣密鼓进行中。

1、辉瑞:utomilumab

辉瑞的utomilumab是人源化IgG2单克隆抗体,其激活4-1BB,同时阻断与内源性4-1BBL的结合。2014年报告了utomilumab的初步临床数据,结果显示utomilumab相对于urelumab可能具有更高的安全性。一项1b期试验在23名晚期实体瘤(包括非小细胞肺癌、肾细胞癌、头颈癌、胰腺癌、甲状腺癌、小细胞肺癌、结肠癌、肉瘤、胸腺瘤和黑色素瘤等)患者中评估了utomilumab联合Keytruda的安全性和抗肿瘤活性;结果显示该组合是安全的,具有抗肿瘤活性的早期疗效,随着utomilumab剂量的增加,没有观察到毒性。一项与EMD Serono合作的1/2a期研究,旨在评估utomilumab与其他疗法包括 Bavencio (avelumab)、Rituxan (rituximab) 和化疗的疗效;该研究将招募300多名弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)患者,预计将于2021年完成。

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图片来源:Creative Biolabs

 2、BioNTech、Genmab:GEN1046

BioNTech和Genmab联合研发的GEN1046同时靶向PD-L1和4-1BB,是目前研发最快的4-1BB双抗,针对实体瘤的临床试验正在进行中。与PD-1/PD-L1的“踩刹车”作用相反,4-1BB发挥“踩油门”作用,通过与其配体的结合诱导激活这些细胞,进而增强它们对肿瘤细胞的杀伤力;因此与PD-1/PD-L1搭档双抗或多抗,正在强势崛起。在2021 SITC上公布了1/2a期临床数据,研究纳入61例晚期实体肿瘤患者,37%的患者先前接受过PD-1/PD-L1。结果显示,GEN1046治疗患者的ORR为6.5%(4/61),DCR达到65.6%,并且在1例三阴乳腺癌、1例卵巢癌和2例非小细胞肺癌 (2/6) 患者中观察到部分缓解。

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图片来源:BioNTech官网

 3、四川百利天恒:GNC-038

GNC-038是四川百利天恒的全资子公司 SystImmune 开发的PD-L1/4-1BB/CD3/CD19四特异性结构的“靶向免疫”抗体,为首个申报临床的四特异性抗体。其中,4-1BB、CD3可募集和激活T细胞,PD-L1可解除免疫逃逸,CD19可靶向肿瘤,这一组合可以看做在CD3/CD19双抗基础上,进一步辅以PD-L1阻断和4-1BB通路激活。它是第一款进入临床的四抗,目前正在用于血液瘤和实体瘤的临床试验中。2021年11月,百利天恒向科创板递交的IPO申请已获受理。

四川百利天恒的研发管线(图片来源:招股书)

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4、德琪医药:ATG-101

ATG-101是德琪医药开发的的PD-L1/4-1BB双抗产品。2021年7月,德琪医药的ATG-101已在澳大利亚开展了I期临床,预计今年在中美两地递交临床试验申请;临床前研究表明,ATG-101可在人外周血单核细胞(PBMC)中条件性激活4-1BB信号,在多种动物模型中显示出强效的抗肿瘤活性,其中包括PD-1/PD-L1疗法无效或者进展的动物模型,同时增加瘤内浸润的CD8+T细胞并减少调节性T细胞。

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图片来源:德琪官网

 5、天境生物、ABL Bio:TJ-CD4B

TJ-CD4B(ABL111)基于Grabody-T技术平台,是临床阶段唯一一款靶向Claudin 18.2和4-1BB的创新双抗。2021年7月,天境生物与韩国ABL Bio合作开发的TJ-CD4B的美国I期临床研究已完成首例患者给药。TJ-CD4B仅在与Claudin 18.2结合时才会激活T细胞,这一有条件活化的特性可避免因4-1BB广泛表达而过度激活T细胞所引起的肝毒性并降低全身免疫反应风险;此外,研究还提示TJ-CD4B有助于产生长久的免疫应答,从而获得持久的疗效。

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图片来源:ABL Bio官网

 6、部分其它国内公司的研发情况

放眼国内,2021年9月,齐鲁制药自主研发的靶向PD-L1/4-1BB双抗QLF31907获批临床,临床前试验中显示具有较好的安全性,同时较PD-L1单抗有明显的有效性;同月,普米斯生物的PM1003注射液获批临床,拟用于治疗晚期恶性实体瘤,这是普米斯生物第三款获批临床的双抗。近期,安科生物控股子公司瀚科迈博ZG033注射液获批临床,适应症为晚期恶性肿瘤;临床前研究表明,ZG033能依赖FcγR促进T细胞、NK细胞增殖、活化和细胞因子产生,在4-1BB人源化小鼠荷瘤模型中表现出良好的肿瘤抑制作用,在食蟹猴毒理实验中也显示出良好的安全性。


展望

4-1BB作为一种免疫肿瘤靶点非常具有吸引力,根据现有的临床资料,它仍然是共刺激受体中最有希望的靶点之一。目前对4-1BB靶向分子的研究致力于在不影响药效的前提下解决肝毒性问题。同时,了解4-1BB治疗患者的生物学特性以及选择患者以优化临床反应的策略对于4-1BB靶向药物的未来成功至关重要。4-1BB的双抗、多抗及其联合治疗将为肿瘤免疫治疗开辟一条新的道路。


参考文献

[1] Croft M. The role of TNF superfamily members in T-cell function and diseases[J].Nature Reviews Immunology, 2009, 9(4): 271-285.

[2] 陈良恩.共刺激分子4-1BB信号途径研究进展[J].医学研究生学报,2010,23(6):650-653.DOI:10.3969/j.issn.1008-8199.2010.06.024.

[3] Yonezawa A, Dutt S, Chester C, et al. Boosting cancer immunotherapy with anti-CD137 antibody therapy[J]. Clinical Cancer Research, 2015, 21(14):3113-3120.

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