前言
雙抗的原理已經寫過很多了,通過靶向T細胞的CD3蛋白和腫瘤細胞的抗原,形成免疫突觸,使得T細胞殺傷腫瘤細胞。相關知識參考我們之前的文章 。
那么問題來了,不同類型的雙抗、不同靶點的雙抗都含有CD3抗體結構,那這個CD3抗體結構是隨便弄一個就可以的么?
答案顯然是否定,今天這篇就來看看CD3在雙抗設計中“吊詭”的地方!
01
CD3抗體的“好和壞”
根據經典理論,T細胞激活需要兩個信號:信號一來自TCR的刺激,是決定T細胞抗原特異性的主要信號;信號二來自共刺激分子,它們控制激活的強度和結果。
但是在雙抗中,靶向CD3的抗體可以直接激活TCR信號,繞過TCR-MHC相互作用,同時不需要共刺激信號,這都歸功于CD3抗體的作用, 因此, CD3的親和力越大TCR的活化水平就越高。
CD3結合也是有代價的,這其中首先是T細胞相關的神經毒性和細胞因子釋放綜合征(CRS)。由于CD3可以無差別的活化體內T細胞,所以雙抗引起CRS的風險和概率在理論上更大。
這體現在臨床雙抗藥物劑量設計的復雜性中,雖然增加劑量會提高療效,但限制性毒性劑量很容易達到,限制了雙抗在老年和體弱患者中的使用。這個知識點在我們之前的文章 寫過。
第二,親和力過高還會影響雙抗藥物的組織分布。給藥后,使得藥物優先分布到富含T細胞的組織,同時也限制了到達腫瘤組織的劑量。對應的, 與靶抗原的相對親和力 較高的雙抗 優先與腫瘤 細胞結合。
綜上,理想的雙抗設計,其CD3抗體應能誘導T細胞足夠的細胞毒性,而不引起細胞因子的過度產生。幸運的是,對于T細胞來說,細胞毒性的激活閾值遠低于細胞因子產生的激活閾值。
02
CD3結合位點的選擇
CD3分子上的特異性結合位點也會影響T細胞的激活。CD3是TCR/CD3 復合物的一部分,由γ、δ、ε和ζ亞基組成。
目前,大多數雙抗藥物的CD3抗體主要與CD3ε單位結合,但也有公司開發了與CD3εδ異二聚體結合的抗體,他們的研究數據認為這種CD3抗體使得T細胞保留了顯著的細胞毒性的同時,細胞因子產生水平降低。
03
倍利妥(Blinatumomab):優秀雙抗藥物設計的榜樣
多年來,Blinatumomab一直是唯一獲FDA批準的雙抗(現在不是了)。期間許多其他同類雙抗也一直在開發中,但這些藥物大多缺乏有效的藥效作用,這也側面體現了Blinatumomab藥物設計的優秀性。
Blinatumomab的結構是甘氨酸/絲氨酸(G4S)Linker連接的兩個scFv(一個靶向CD3,另一個靶向CD19)構成。
其設計的獨特的地方是其對CD3和CD19的親和力達到了最佳平衡。對靶抗原CD19的親和力較高,Kd約為10^-9M,這是典型抗體的Kd值;而對CD3的親和力較低,Kd約為2.6×10^-7M,略高于典型TCR與MHC結合的親和力。
憑借對靶細胞和T細胞的“平衡”親和力,Blinatumomab給藥后會優先分布到靶細胞表面,隨后其抗CD3結構再輕松的和T細胞交聯并激活TCR復合物。
此外,合理的CD3親和力,避免了T細胞和腫瘤細胞長時間的相互作用,從而釋放完成工作的T細胞去殺掉下一個目標,這種獨特設計將T細胞變成能殺死多個靶細胞的“連環殺手”。
補充一點額外知識,Blinatumomab 是基于“BiTE”平臺構建的小型單鏈雙特異性抗體。它的小尺寸和兩個結合域之間的靈活性,使得T細胞和靶細胞非常接近,加速了免疫突觸形成,最終導致 TCR 的強烈激活,同時,T細胞與靶細胞間的短距離也使得穿孔素和顆粒酶B能夠有效地遞送到靶細胞中,從而提高靶標殺傷效率。
04
雙抗是火了,但不是誰家有雙抗誰就能火的!
今天限于篇幅只是大體寫了CD3抗體相關的考量,還有臨床、CMC以及監管等角度的技術問題,都是非常需要技術積累和研發水平的!厚積薄發!
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