來源:奇點糕 2023-03-07 16:52 基于抗體的靶向治療已經(jīng)走過了足足25年,各種藥物還在不斷推陳出新,、優(yōu)化升級,,繼續(xù)在抗癌治療中扮演不可或缺的角色,但未來在進一步優(yōu)化藥物設(shè)計,、靶點選擇的同時,,還需要正視單藥治療往往難以真正取勝的現(xiàn)實,充 提問:對抗癌癥的第一種精準靶向藥物,,屬于哪一類藥物呢,?
答案:1997年進入臨床的利妥昔單抗。自此之后的二十多年里,,憑借高特異性,、高親和力、長半衰期和強力殺傷等眾多優(yōu)勢,,基于單克隆抗體的靶向藥物一個接一個問世,,變革了許多癌癥的治療,用“豐功偉績”來夸贊,,似乎都略顯蒼白了,。
而且最近幾年,基于抗體的靶向新藥研發(fā)更是狂飆突進,,像利妥昔單抗,、曲妥珠單抗這些一度療效“獨孤求敗”,長期擔綱臨床標準治療方案的經(jīng)典單抗類藥物,,都有被抗體偶聯(lián)藥物(ADCs),、雙特異性抗體等后輩全面超越的架勢。
這種風(fēng)起云涌的進步勢頭,,實在是可喜可賀的好事,,當然要好好盤點一下:近期在《自然·癌癥》(Nature Cancer)上,來自澳大利亞,、美國和英國的多位專家就共同撰文,,從作用機制到臨床進度,深入盤點了基于抗體的各類靶向藥物進展,,還不快來一起看[1],!
論文首頁截圖
抗體分子特征和單抗類靶向藥作用機制回顧
目前被用于開發(fā)靶向藥物的抗體主要是IgG1、IgG4兩種亞型,,由于抗體的分子量較大,,因此在體內(nèi)清除相對較慢、半衰期較長,,可以長期維持藥物濃度,,而抗體Fc段介導(dǎo)的不同效應(yīng)功能,則是藥物起效的關(guān)鍵,。
現(xiàn)有單抗類靶向藥的作用機制主要包括: 1)競爭性結(jié)合受體/配體性靶點,,下調(diào)關(guān)鍵信號通路表達而抑癌; 2)直接的細胞毒作用,,例如靶向CD20的新型單抗/ADCs,,可直接誘導(dǎo)B細胞的程序性死亡; 3)免疫效應(yīng)功能,,即經(jīng)典的抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒性作用(ADCC),、抗體依賴性細胞介導(dǎo)的吞噬作用(ADCP)、補體依賴的細胞毒性作用(CDC),; 4)阻斷免疫檢查點,,也就是現(xiàn)有PD-1/L1抑制劑類藥物的核心作用機制。
各種基于抗體的靶向藥物的作用機制匯總
藥物研發(fā)中往往需要對抗體進行工程化改造,,即從延長半衰期,、提高親和力、增強效應(yīng)功能(如ADCC),、降低免疫原性等方面著手,,讓它們更適用于抗擊癌癥。而一些在研的抗體類創(chuàng)新藥物,,則有望進一步豐富作用機制,,比如靶向41BB、OX40等位點的免疫受體激動劑類抗體,。
抗體工程化改造的要點
抗體偶聯(lián)藥物(ADCs)
德國化學(xué)家保羅·埃爾利希經(jīng)典的“魔法子彈”理論,,最終由成功結(jié)合抗體高選擇性和小分子藥物殺傷力的ADC們化為了現(xiàn)實,,截至目前已有13種ADCs藥物獲批,其中一些更有望成為未來的“重磅炸彈”,、“超級巨星”,,例如剛剛在我國正式獲批,用于HER2陽性晚期乳腺癌后線治療的德曲妥珠單抗(T-DXd),。
由于ADC的作用機制與傳統(tǒng)單抗類藥物不同,,需要抗體結(jié)合癌細胞表面位點后被內(nèi)吞、釋放小分子藥物進行殺傷,,還要避免“傷及無辜”,,因此適合ADC針對的靶點,在實體瘤和血液系統(tǒng)癌癥中也稍有差異,,未來或需蛋白組學(xué)等技術(shù)介入,,尋找能實現(xiàn)高效低毒治療的靶點,乃至實現(xiàn)ADC+靶向或ADC-ADC聯(lián)合治療,。
ADC作用機制 (圖片來源:Bioconjugate Chemistry)
小分子藥物和連接子的選取,、藥物/抗體比率也都是ADC藥物設(shè)計的關(guān)鍵,應(yīng)根據(jù)針對的癌癥類型來調(diào)整,,例如早期針對血液系統(tǒng)癌癥時,,ADC類藥物大多選用微管蛋白抑制劑,而T-DXd等后起之秀則選用了拓撲異構(gòu)酶抑制劑,;一些小分子藥物還能誘導(dǎo)免疫原性細胞死亡,,從而可能與免疫治療協(xié)同增效。
抗體片段,、雙特異性T細胞銜接器和類T細胞受體抗體
這三種同樣基于抗體開發(fā)的藥物各有各的特點,,例如抗體片段要設(shè)法保留完整抗體的特異性結(jié)合能力,并以更小的分子量改善在體內(nèi)組織的分布狀態(tài),,但這也會縮短半衰期,,因此它們適合短期用于治療窗口較窄、副作用發(fā)生風(fēng)險高的患者,,還可作為細胞毒性或放射性藥物的載體,,或用于雙特異性T細胞銜接器(BiTE)。
BiTE的設(shè)計初衷是通過抗體片段,,同時結(jié)合癌細胞抗原和T細胞受體(TCR),,從而人工搭建鏈接這二者的橋梁,讓T細胞實現(xiàn)精準殺傷,,但T細胞的激活也會導(dǎo)致細胞因子風(fēng)暴和神經(jīng)損傷等毒性反應(yīng),,因此臨床研發(fā)一度并不順利,直到不久前才有靶向CD20/CD3的BiTE藥物成功獲批,,用于濾泡性淋巴瘤的后線治療,。
ADC作用機制 (圖片來源:Cancer)
不過從應(yīng)用前景上看,,隨著抗體工程化改造和激素/抗炎制劑預(yù)處理等方式,BiTE用藥的毒性問題有望被解決,,而且其用藥并不需要CAR-T療法一樣的高度個體化制備,,臨床轉(zhuǎn)化是頗具潛力的。而類TCR抗體則是近年來頗受關(guān)注的一種思路,,它們有望拓寬可結(jié)合的MHC-I類抗原范圍,但交叉反應(yīng)/自身反應(yīng)問題仍需解決,。
放射-免疫結(jié)合物
放射-免疫結(jié)合物(Radioimmunoconjugates, RICs)的作用機制與ADC有相似之處,,只不過抗體搭載的對象不再是小分子藥物,而是177Lu,、90Y和131I(碘131)等放射性核素,,同樣實現(xiàn)精準投遞、有效殺傷,,目前已有RIC藥物獲FDA批準用于前列腺癌治療,,后續(xù)采用α射線的RIC(既往為β射線)也蓄勢待發(fā)。
糖基化抗體,、細胞因子抗體和可激活性抗體
對抗體Fc段的糖基化狀態(tài)進行調(diào)節(jié),,有望增強抗體的效應(yīng)功能,且不影響其物化特性和制備流程,,目前業(yè)內(nèi)較常用的方式是α巖藻糖基化,,而CRISPR-Cas9等基因工程技術(shù)的進步,讓制備這類抗體的細胞系也變得易于獲取,,只不過如何調(diào)節(jié)糖基化才最好,,就要經(jīng)歷無數(shù)次探索和嘗試了。
一些近年來問世的新型抗體類藥物,,還引入了可增強抗體親和力的基因突變,,但這類突變同樣對抗體的其它特性,例如半衰期和調(diào)節(jié)ADCC,、CDC等效應(yīng)的能力有影響,;有免疫檢查點抑制劑為降低不良反應(yīng),直接選擇去除ADCC效應(yīng)[2],。
在常用的IgG型抗體之外,,業(yè)界也在探索其它類型抗體的使用,例如基于IgM,、IgA或IgE的抗體,,從而調(diào)動T細胞和NK細胞以外的免疫細胞亞群參與抗癌,但目前相關(guān)探索還遠未成熟,;另一種思路則是借助IFN-α,、TNF,、IL-2和IL-15等細胞因子的免疫調(diào)節(jié)能力,給抗體加裝上述因子的突變體,,更好地激活免疫細胞,。
“可激活性抗體”則類似抗體里的定時炸彈,通過蛋白酶激活的方式控制,,直到腫瘤部位才被釋放,,這樣就能極大地增強抗體治療的準確性,目前臨床前研究已有不少成果,,臨床探索也已啟動,。
總結(jié)
基于抗體的靶向治療已經(jīng)走過了足足25年,各種藥物還在不斷推陳出新,、優(yōu)化升級,,繼續(xù)在抗癌治療中扮演不可或缺的角色,但未來在進一步優(yōu)化藥物設(shè)計,、靶點選擇的同時,,還需要正視單藥治療往往難以真正取勝的現(xiàn)實,充分探索“抗體+X”的聯(lián)合治療模式,,為患者帶來更多生機,。 參考文獻: [1]Zinn S, Vazquez-Lombardi R, Zimmermann C, et al. Advances in antibody-based therapy in oncology[J]. Nature Cancer, 2023, 4: 165-180. [2]謝同濟, 王守正, 邢鐠元. 解析 PD-1/PD-L1 抑制劑分子結(jié)構(gòu)差異與不良反應(yīng)的相關(guān)性[J]. 中國肺癌雜志, 2020, 23(7): 603-608. |
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