ALL和NHL领域,临床开发中的双特异抗体

2021
04/08

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BiG生物创新社
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Blinatumomab的成功激发了双特异抗体的研发热潮。


抗体密码 · 01期 


 


急性淋巴白血病(ALL)5年的生存期在儿童和成人中的比例不同,从90%到45%。而对于B细胞非霍奇金淋巴瘤(NHL),患者在接受利妥昔单抗治疗后会有高达20%的复发率。因此在ALL和NHL治疗中还有很大的缺口需要填补。


随着科学技术的进步,双特异抗体(Blinatumomab)的出现为ALL和NHL的治疗带来的新的选择。除了Blinatumomab抗体外,临床中还有多种靶向CD19,CD20的新一代双特异抗体正在火热进行中。



Blinatumomab
第一个激活T细胞的双特异抗体

Blinatumomab是由两个单链抗体(scFv)组成的双特异抗体,两个scFv由柔性连接子连接,靶向B细胞表面的CD19和T细胞表面抗原的CD3。


该双特异抗体的分子量大小为54kDa,在体内的半衰期约为2小时。它主要在血液中被蛋白酶降解,肾脏和肝脏没有参与该抗体的降解。因为该抗体较短的半衰期,因此在临床中主要通过静脉连续给药。


目前Blinatumomab已经获批适应症包括治疗费城染色体阴性(Ph-)复发性/难治性前体B细胞急性淋巴细胞白血病,治疗成人和患有B细胞前体急性淋巴细胞白血病(ALL),且在缓解但仍有微小残留病(MRD)的儿童和成人患者;该药的主要副作用为细胞因子释放综合征(CRS),神经毒性和低丙球蛋白血症。该药已经完成多个临床实验(表1),并且有多个临床实验正在进行中,主要是不同适应症和与其它疗法或者药物的联合用药(表2)


表1,参考文献1

表2,参考文献1

用于治疗B细胞NHL的双特异抗体  
 

除了已经批准的Blinatumomab,目前还有多款药物正在临床中,这些药在结构上都采用了含有Fc的形式,用来增加药物的半衰期。同时为了防止Fc带来的ADCC等效应,多数双抗对Fc进行了改造,沉默Fc的功能(图1)


图1 临床在研双特异抗体


CD3xCD19 HLE-BiTE : 该双特异抗体同样由安进开发,在原来抗体的基础上加入了突变后的Fc,主要是未来增加抗体的半衰期,Fc突变沉默抗体Fc引发的ADCC效应减小抗体的副作用。

Mosunetuzumab (CD20-TDB, RG7828,RO7030816): 该双特异抗体由罗氏(Genentech)开发,利用Knob-In-Hole技术防止抗体重链错配,该抗体的Fc同样进行了突变沉默ADCC等效应。目前该抗体已经被FDA授予突破性药物资格(BTD)。

图2:Mosunetuzumab作用机制示意图

Glofitamab (RG6026, CD20-TCB, RO7082859):该抗体同样由罗氏开发,靶向CD20/CD3,抗体中含有两个结合CD20的结构域和一个结合CD3的结构域。利用Knob-In-Hole技术防止抗体重链与轻链的错配,为了防止轻链与重链的错配,采用了罗氏经典的CrossMab技术,该抗体的Fc同样进行了突变沉默ADCC等效应。


图3:Glofitamab双特异抗体结构

Odronextamab (REGN1979):该抗体由再生元开发(regeneron),靶向CD20/CD3。为了防止抗体轻链与重链的错配,该抗体采用了共同轻链的模式,同时在抗体的一条重链中引入His435/Tyr436(Fc*)突变消除与ProteinA的结合能力,然后利用选择性纯化得到Fc-Fc*双特异抗体。

为了减少ADCC等效应,该抗体采用了IgG4形式的抗体。REGN1979已被美国食品药品监督管理局(FDA)授予孤儿药资格认定,并且在2020年由再鼎医药引入。

图4:Odronextamab双特异抗体结构及作用机制示意图

Epcoritamab (GEN3013, DuoBody-CD3xCD20):该抗体由Genmab开发,利用其DouBody平台进行设计(在抗体一条重链上进行K409R突变在另外一条重链上进行F405L),两个目标单抗分别在两个细胞中表达纯化,然后在体外混合,在氧化还原的环境下即可完成Fab-arm交换,形成双特异性抗体。Epcoritamab为IgG1型抗体,为了防止ADCC等效应,对抗体的Fc端进行了Fc沉默突变。



图5:Epcoritamab抗体结构


XmAb13676 :该抗体由Xencor开发,抗体Fab部分靶向CD20,抗体的scFv部分靶向CD3。为了防止抗体重链错配形成同源二聚体,在抗体的CH3区域进行突变(根据其平台专利推测其突变可能为S364H,F405A/Y349T,T394F)。与其它双特异抗体相似,该抗体同样进行了Fc突变,消除抗体与Fcγ的结合从而消除ADCC等效应。


图7:XmAb13676抗体结构及作用机制


基于这些抗体的早期临床数据发现,与blinatumomab抗体相比,类IgG的双特异抗体在神经毒性方面表现更好,约有21%-44%出现神经毒性,大于3级的为0%-4%;但是这些抗体有更高的CRS(细胞因子释放综合征),29%-59%的病人出现CRS,大于3级的为1%-6%。

为了更进一步消除抗体的副反应,glofitamab在首次给药之前,首要利用抗CD20的抗体进行预处理,以此消除肿瘤表面抗原负载,从而减小副反应;另外,epcoritamab抗体在临床前研究才用了皮下注射给药的方式,发现这种方式可以减少细胞因子的释放。


双特异抗体与其它药物的联合用药

 

早期的临床数据显示双特异抗体单药在治疗ALL和NHL方面已经取得了初步效果,但是目前也有多个双特异抗体与其它药物联合用药正在临床评估中。

双特异抗体与其它药物联合治疗的方式主要由以下几种:双特异抗体与免疫检查点抑制剂联合(图8A),双特异抗体与酪氨酸激酶抑制剂联合(图8B),双特异抗体与免疫调剂药联合(图8C),双特异抗体与化疗联合(图8D),双特异抗体与ADC药物联合(图8E),双特异抗体与共刺激双抗联合(图8F)。关于双抗单药及联合用药的临床信息请见表3。

图8:双特异抗体联合用药分类


表3, 参考 文献1

— 总结 —


Blinatumomab的成功激发了双特异抗体的研发热潮,目前Blinatumomab抗体还有多个临床实验正在进行中,相信不久的将来Blinatumomab的适应症会进一步扩大。

除Blinatumomab以外,在ALL和NHL领域还有多款双特异抗体正在临床开发中,同时还包括多种双抗与其它药物联合治疗的方案也在评估中,部分抗体在前期临床中已经取得了显著的效果。

参考文献

Federico Lussana et al. Immunotherapy of Acute Lymphoblastic Leukemia andLymphoma With T Cell–Redirected Bispecific Antibodies. Journal of ClinicalOncology 2021




BiG专栏作者


 

抗体密码  破解抗体密码,迎接免疫治疗春天!



— THE END —



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关键词:
双特异抗体,临床,重链,药物,细胞,靶向,突变

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