Science子刊：基因泰克进军KLK双抗

01、抗KLK5/7双抗的开发

近日（2022年12月14日），来自基因泰克的研究人员在Science Translational Medicine杂志上发表了一篇题为“Dual antibody inhibition of KLK5 and KLK7 for Netherton syndrome and atopic dermatitis”的研究论文，提供了KLK5/7双抗治疗皮肤病（包括罕见皮肤病Netherton综合征和特应性皮炎）的临床前概念验证，为临床的进一步开发提供了依据。

激肽释放酶（KLK）介导的皮肤脱屑失调与罕见的Netherton综合征（NS），以及其他炎症性皮肤病特别是特应性皮炎（AD）有关。然而，目前尚无专门针对KLK治疗皮肤病的药物。

研究中，科学家们首先开发了抗mKLK5单抗和抗mKLK7单抗，对KLK5和KLK7抑制策略在NS皮炎和AD皮炎中的作用进行了验证。研究显示，这些KLK抗体在NS和AD小鼠模型中具有保护作用，共同施用后可促进修复受损的皮肤屏障并减轻皮肤炎症。

为了实现临床转化，研究人员采用 knobs-into-holes和charge pair策略设计了能够有效抑制hKLK5和hKLK7的人源化双特异性抗体，同时在IgG1型的Fc进行N297G突变，以Fc相关消除效应功能。该抗KLK5/KLK7通过靶向远离KLK5活性位点的的变构位点来发挥抑制活性。

体外研究中，抗hKLK5/7双抗完全恢复了由hKLK5和hKLK7诱导的上皮角质形成细胞的通透性；也抵消了角质形成细胞中SPINK5基因缺陷的影响。已有研究表明，转录Kazal型相关蛋白酶抑制蛋白(LEKTI)的SPINK5基因的突变，是造成Netherton综合征的原因。

同时，体外表征证明了抗hKLK5/7双抗具有高效力和特异性以及变构抑制机制，是NS和AD皮炎的一种具有潜力的治疗手段。

图片来源：Science Translational Medicine

02、KLK与特应性皮炎（AD）

角质细胞不断从角质层表面脱屑的过程，对于维持皮肤角质层的稳态具有重要意义。角质细胞的脱屑主要受到激肽释放酶（KLK）相关肽酶的调控，如KLK5、KLK7 和 KLK14等。

KLKs属于丝氨酸蛋白酶家族，在颗粒层表达；其通过促进脱屑或角质形成细胞增殖，直接调节皮肤再生和屏障厚度。这些蛋白酶的活性依赖于 pH 值，并且当角质层中的 pH 值升高时其活性会增强。

KLK5和KLK 表达在人类AD中升高（图片来源：Science Translational Medicine）

KLK的异常表达或活性增加与特应性皮炎（AD）有关。AD皮肤中的KLK活性通常会增强，对角质屏障产生不利影响。发病机制目前尚不明确，但可能由多重反应引起：

1）KLKs切割角质层细胞钙粘蛋白并促进角质细胞脱屑；

2）KLKs激活角质形成细胞上的G蛋白偶联受体蛋白酶激活受体(PAR)­2。激活后，PAR­2信号通过脂质加工酶的下调引起板层小体分泌的抑制；

3）活化的KLK会增加白细胞介素 (IL)-1α 和 IL-­1β 的产生，它们的预形体大量储存在角质细胞的胞质溶胶中。

另一方面，导致KLKs活性增加的两种遗传多态性与AD发病机制有关：KLK7中的功能获得性突变和SPINK5中的功能丧失突变。

国内外特应性皮炎(AD) 的生物制剂药物研发现状

全球已上市及处于III期临床研究阶段的特应性皮炎(AD) 产品中，Dupilumab (IL-4R)、Tralokinumab (IL-13)、Nemolizumab (IL-31RA)特应性皮炎适应症已批准上市，Tozorakimab（IL-33)、Lebrikizumab（IL-13)处于治疗AD的临床III期阶段。

国内AD在研产品中，IL-4R靶点最多，此外还有TSLP、IL-33、IL1A、ST2等，其中康诺亚的CM310已进展到III期，进展最快。

小结

KLK（血浆激肽释放酶）靶点的布局者仍是少数，但KLK在癌症、罕见病、皮肤病、阿尔茨海默症等多种疾病领域都有探索和研究。

目前已有一款靶向KLK的重磅罕见病抗体药Takhzyro上市。Takhzyro是一款全人源抗体，由Dyax公司开发，用于预防遗传性血管性水肿（HAE）。后转让给Shire，武田收购Shire后成为武田旗下药物。

基因泰克此次进军治疗皮肤病的KLK双抗也是一个不小的突破。

参考资料：

Dual antibody inhibition of KLK5 and KLK7 for Netherton syndrome and atopic dermatitis. DOI: 10.1126/scitranslmed.abp9159