摘要:5T4作為癌胚抗原,在多種實(shí)體瘤中高表達(dá)且正常成人組織中幾乎無(wú)表達(dá),是理想的腫瘤治療靶點(diǎn)。本研究篩選出高親和力種系樣人源單克隆抗體m603,其對(duì)5T4具有高特異性和結(jié)合活性。基于m603構(gòu)建的ADC藥物和第三代CAR-T細(xì)胞,在體外展現(xiàn)出強(qiáng)效的抗原依賴性殺傷作用,在胰腺癌異種移植模型中實(shí)現(xiàn)了持久的腫瘤抑制甚至清除,且安全性良好,為5T4陽(yáng)性實(shí)體瘤的免疫治療提供了全新且高效的策略。
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一、靶點(diǎn)選對(duì),治療成功一半:5T4成實(shí)體瘤新靶點(diǎn)
實(shí)體瘤的治療一直是腫瘤領(lǐng)域的難題,找到腫瘤特異性靶點(diǎn)是突破的關(guān)鍵。5T4作為癌胚抗原,在乳腺癌、胰腺癌、卵巢癌等多種實(shí)體瘤中高表達(dá),還和腫瘤的晚期進(jìn)展、不良預(yù)后密切相關(guān)。更重要的是,這個(gè)靶點(diǎn)在正常成人組織中幾乎不表達(dá),且抗體結(jié)合后會(huì)快速內(nèi)吞,完美適配ADC和CAR-T這類依賴靶點(diǎn)內(nèi)吞或膜定位的治療方式,妥妥的實(shí)體瘤治療“潛力股”。
二、千挑萬(wàn)選,高活性抗體m603脫穎而出
研究團(tuán)隊(duì)從含1.5×1011個(gè)克隆的人源Fab噬菌體展示文庫(kù)中,經(jīng)四輪篩選得到m603和m605兩款抗5T4抗體。將其轉(zhuǎn)化為IgG1型后,m603的EC??低至0.19nM,對(duì)5T4的結(jié)合親和力遠(yuǎn)高于m605(圖1)。更難得的是,m603與種系基因的同源性達(dá)96.9%,是種系樣抗體,這類抗體免疫原性更低,成藥潛力更強(qiáng)。
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在多種腫瘤細(xì)胞系的結(jié)合實(shí)驗(yàn)中,m603展現(xiàn)出碾壓性優(yōu)勢(shì):10nM濃度下就能與所有5T4陽(yáng)性細(xì)胞強(qiáng)效結(jié)合,對(duì)陰性細(xì)胞幾乎無(wú)結(jié)合;而m605不僅需要更高濃度,還存在非特異性結(jié)合(圖3)。不管是結(jié)合活性還是特異性,m603都是當(dāng)之無(wú)愧的最優(yōu)選擇。
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三、雙管齊下,m603打造強(qiáng)效ADC藥物
基于m603的優(yōu)異特性,研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了兩款ADC藥物:分別偶聯(lián)微管抑制劑DM4(m603-DM4)和MMAE(m603-MMAE),經(jīng)檢測(cè),兩者的平均藥物抗體比(DAR)分別為4.72和4.16,處于臨床ADC的理想范圍(圖4)。體外實(shí)驗(yàn)中,兩款A(yù)DC對(duì)5T4陽(yáng)性細(xì)胞均有濃度依賴性殺傷作用,對(duì)陰性細(xì)胞則無(wú)毒性,其中m603-MMAE的殺傷效果更顯著,對(duì)胰腺癌BxPC-3細(xì)胞的IC??僅0.25nM。
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更關(guān)鍵的是,m603-MMAE能高效內(nèi)吞,4小時(shí)內(nèi)的內(nèi)吞效率接近50%,保證了細(xì)胞毒藥物能順利進(jìn)入腫瘤細(xì)胞發(fā)揮作用。在胰腺癌BxPC-3異種移植模型中,m603-MMAE靜脈給藥后,實(shí)現(xiàn)了所有小鼠的腫瘤生長(zhǎng)完全抑制,且60天無(wú)復(fù)發(fā),對(duì)照組則無(wú)明顯抑瘤效果,小鼠也未出現(xiàn)明顯體重下降,安全性拉滿。
四、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,603z-CAR-T實(shí)現(xiàn)實(shí)體瘤高效清除
除了ADC,研究團(tuán)隊(duì)還基于m603構(gòu)建了第三代CAR-T細(xì)胞(603z-CAR-T),融合了4-1BB和CD28雙共刺激結(jié)構(gòu)域,這一設(shè)計(jì)能大幅提升CAR-T細(xì)胞的活化和殺傷能力(圖5)。體外實(shí)驗(yàn)中,603z-CAR-T與5T4陽(yáng)性細(xì)胞共培養(yǎng)后,會(huì)大量分泌IFN-γ和IL-2等效應(yīng)細(xì)胞因子,且在效靶比10:1時(shí),能實(shí)現(xiàn)近100%的腫瘤細(xì)胞殺傷,對(duì)陰性細(xì)胞則無(wú)明顯作用。
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在胰腺癌異種移植模型中,輸注603z-CAR-T的小鼠腫瘤生長(zhǎng)被顯著抑制,生存期也大幅延長(zhǎng),而空載T細(xì)胞組的腫瘤則持續(xù)生長(zhǎng)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,小鼠的體重保持穩(wěn)定,沒有出現(xiàn)明顯的毒性反應(yīng),說(shuō)明這款CAR-T細(xì)胞不僅高效,還兼具良好的安全性(圖6)。
五、前景無(wú)限,m603為實(shí)體瘤治療打開新窗口
這款種系樣抗體m603的出現(xiàn),讓5T4靶點(diǎn)的治療價(jià)值得到了充分驗(yàn)證。它不僅能打造出強(qiáng)效的ADC藥物,還能構(gòu)建出高活性的CAR-T細(xì)胞,兩種療法均在胰腺癌模型中展現(xiàn)出優(yōu)異的治療效果,且安全性良好。值得注意的是,ADC的療效不僅和靶點(diǎn)表達(dá)量相關(guān),還和腫瘤細(xì)胞對(duì)藥物的敏感性、內(nèi)吞動(dòng)力學(xué)有關(guān),這也為后續(xù)ADC的研發(fā)提供了新的思路。
而603z-CAR-T的成功,也為實(shí)體瘤CAR-T治療帶來(lái)了新突破。雙共刺激結(jié)構(gòu)域的設(shè)計(jì)提升了殺傷活性,種系樣抗體的低免疫原性則降低了治療風(fēng)險(xiǎn),解決了實(shí)體瘤CAR-T治療的部分痛點(diǎn)。未來(lái),m603還能拓展到雙特異性抗體、CAR-NK等多種治療形式,為5T4陽(yáng)性實(shí)體瘤患者提供更多元的治療選擇。
目前,針對(duì)5T4的靶向治療仍處于早期研發(fā)階段,而m603為基礎(chǔ)的療法在臨床前研究中展現(xiàn)出的亮眼數(shù)據(jù),讓我們看到了實(shí)體瘤治療的新希望。相信隨著后續(xù)研究的推進(jìn),這款抗體能快速走向臨床,為更多實(shí)體瘤患者帶來(lái)生的希望。
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