前言

腫瘤免疫治療是通過(guò)人體免疫系統(tǒng)恢復(fù)或增強(qiáng)對(duì)腫瘤的自然防御的一種治療方法。這種治療通常針對(duì)癌細(xì)胞表面的特定生物分子,如腫瘤相關(guān)抗原(TAAs)。抗腫瘤活性是通過(guò)將宿主免疫系統(tǒng)導(dǎo)向TAAs來(lái)實(shí)現(xiàn)的,從而建立或誘導(dǎo)針對(duì)癌細(xì)胞的適應(yīng)性免疫反應(yīng)。在過(guò)去的幾十年里,利用單克隆抗體(Mab)治療癌癥取得了巨大的成功,其中許多已經(jīng)被批準(zhǔn)用于癌癥治療或臨床試驗(yàn)。

4-1BB(CD137/TNFRSF9)于1989年被鑒定為一種誘導(dǎo)基因,在抗原啟動(dòng)的T細(xì)胞上表達(dá),而在靜止的T細(xì)胞上不表達(dá)。此外,已知其在樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)、自然殺傷細(xì)胞(NKs)、活化的CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、自然殺傷T細(xì)胞(NKT)和肥大細(xì)胞中表達(dá),但骨髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs)在其表面不表達(dá)該分子。抗4-1BB抗體具有激活細(xì)胞毒性T細(xì)胞和增加γ干擾素(IFN-γ)生成的能力,在抗癌方面顯示出巨大的潛力。

4-1BB的分子特性

腫瘤壞死因子受體超家族(TNFRSF)是一個(gè)由29個(gè)成員組成的蛋白質(zhì)超家族,在人類(lèi)免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。這個(gè)分子家族分為兩類(lèi):死亡受體(8個(gè)成員)和激活受體。它們都含有一個(gè)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路激活域和一個(gè)細(xì)胞外受體位點(diǎn)。這些受體位點(diǎn)可通過(guò)與腫瘤壞死因子超家族(TNFSF)的相應(yīng)配體結(jié)合來(lái)激活。已有研究表明,TNFSF-TNFRSF的配體受體(如CD40-CD40L、CD27-CD70或OX40-OX40L)信號(hào)通路可以調(diào)節(jié)體內(nèi)許多重要的過(guò)程,如細(xì)胞的發(fā)育和死亡,細(xì)胞因子和趨化因子的誘導(dǎo)。越來(lái)越多的證據(jù)表明,TNFRSF和TNFSF成員參與了包括癌癥在內(nèi)的多種疾病的炎癥和病理學(xué)。因此,針對(duì)TNFSF和TNFRSF配體-受體相互作用的免疫治療技術(shù)在癌癥治療中具有很高的潛力。

在免疫治療中,有效的免疫反應(yīng)需要兩種生物信號(hào)來(lái)充分激活T細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞。第一種信號(hào)即抗原特異性信號(hào),是由淋巴細(xì)胞受體與抗原呈遞細(xì)胞(APCs)上主要組織相容性復(fù)合體(MHC)分子結(jié)合的特異性肽相互作用而產(chǎn)生的。第二種是非抗原特異性的共刺激信號(hào)。這種類(lèi)型的信號(hào)是通過(guò)T細(xì)胞和APCs上表達(dá)的共刺激分子之間的相互作用提供的。4-1BB是一種共刺激分子,屬于TNFRSF。它是在80年代末進(jìn)行T細(xì)胞因子篩選時(shí),對(duì)小鼠輔助T細(xì)胞和細(xì)胞毒性T細(xì)胞用刀豆球蛋白A刺激發(fā)現(xiàn)的。人4-1BBL于1994年首次通過(guò)直接表達(dá)克隆從活化的CD4+T淋巴細(xì)胞群中分離出來(lái)。4-1BBL主要在樹(shù)突狀細(xì)胞、B細(xì)胞或巨噬細(xì)胞上表達(dá)。

在小鼠中,4-1BB/4-1BBL激活導(dǎo)致TNFR因子(TRAF1和TRAF2)的募集,從而導(dǎo)致活化B細(xì)胞的NF-κB、JNK/SAPK和p38 MAPK通路的激活。這會(huì)產(chǎn)生共刺激信號(hào)來(lái)誘導(dǎo)CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞的活性,其中對(duì)CD8+T細(xì)胞的增殖更有利。通過(guò)p38 MAPK激活CD4+T淋巴細(xì)胞對(duì)于輔助性T細(xì)胞(Th)1和2的發(fā)育以及Th1效應(yīng)細(xì)胞的調(diào)節(jié)也是必不可少的。試驗(yàn)證明,4-1BB的激動(dòng)劑單克隆抗體可向CD8+T淋巴細(xì)胞提供長(zhǎng)期存活信號(hào),從而抑制活化誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡(AICD)。4-1BB/4-1BBL通路也影響免疫系統(tǒng)中的非T細(xì)胞,包括通過(guò)放大單核細(xì)胞介導(dǎo)的恒定自然殺傷T細(xì)胞(iNKT)的增殖來(lái)控制單核細(xì)胞數(shù)量。4-1BB和/或4-1BBL激動(dòng)劑可刺激脂肪細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生多種炎癥細(xì)胞因子,如IL-6、TNF-α和MCP-1。B細(xì)胞上4-1BB交聯(lián)產(chǎn)生共刺激信號(hào),激活并誘導(dǎo)B細(xì)胞增殖。

4-1BB激動(dòng)劑抗體在動(dòng)物模型中的抗腫瘤作用

抗4-1BB激動(dòng)劑單抗已被證明在幾種癌癥模型中誘導(dǎo)和提高抗癌免疫能力。這種抗體抑制腫瘤的機(jī)制是它對(duì)調(diào)節(jié)機(jī)體對(duì)癌細(xì)胞免疫反應(yīng)的關(guān)鍵免疫細(xì)胞的作用。抗4-1BB抗體刺激并激活效應(yīng)T淋巴細(xì)胞(例如,刺激CD8+ T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生INFγ)、NKT和APCs(例如巨噬細(xì)胞)選擇性地殺死癌細(xì)胞。在抗4-1BB單抗的刺激下,腫瘤抗原特異性記憶T細(xì)胞的數(shù)量和活性也增加,從而延長(zhǎng)了對(duì)癌細(xì)胞的免疫反應(yīng)。包括4-1BB在內(nèi)的幾種TNF受體主要作為T(mén)細(xì)胞活化的共刺激因子發(fā)揮作用。此外,共刺激4-1BB可通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白和細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)激酶激活A(yù)kt促進(jìn)細(xì)胞周期。然而,這種抗體對(duì)NK細(xì)胞的作用仍然存在爭(zhēng)議:這種抗體激活小鼠NK細(xì)胞,而對(duì)于人類(lèi)NK細(xì)胞即可以激活也可以抑制,取決于條件和模型。另一方面,這種抗體抑制免疫抑制細(xì)胞的增殖和活性,如MDSCs和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞。另?yè)?jù)報(bào)道,抗4-1BB抗體可阻斷IL-9的產(chǎn)生以抑制T調(diào)節(jié)細(xì)胞。

抗4-1BB抗體對(duì)腫瘤免疫的影響是通過(guò)4-1BB受體對(duì)腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞、癌細(xì)胞和其他細(xì)胞的共刺激。因此,需要在靶細(xì)胞和宿主細(xì)胞上表達(dá)4-1BB,而對(duì)腫瘤細(xì)胞或宿主細(xì)胞(抗原特異性記憶T細(xì)胞和來(lái)自造血和非造血來(lái)源的細(xì)胞)的4-1BB基因敲除可消除該抗體的抗腫瘤作用。腫瘤相關(guān)內(nèi)皮細(xì)胞表面4-1BB的特異性存在增加了活化T細(xì)胞向惡性組織的遷移。此外,抗4-1BB單抗誘導(dǎo)的淋巴瘤排斥反應(yīng)需要穿孔素顆粒酶和FAS-L機(jī)制的細(xì)胞溶解協(xié)同作用。

激動(dòng)劑抗4-1BB抗體增強(qiáng)抗腫瘤免疫,保護(hù)小鼠免受肝癌侵襲。這種結(jié)果是由于這種抗體對(duì)細(xì)胞毒性T細(xì)胞、NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的激活作用。此外,該抗體還會(huì)限制抑制抗腫瘤免疫的細(xì)胞(如MDSC和調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞)的浸潤(rùn)。在小鼠惡性黑色素瘤模型中,抗4-1BB抗體通過(guò)擴(kuò)增抗原特異性記憶T淋巴細(xì)胞來(lái)防止原發(fā)性腫瘤切除后癌癥的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。在小鼠中,抗4-1BB單抗可有效預(yù)防淋巴瘤,如誘導(dǎo)腫瘤大小縮小和生存率增加,因?yàn)樗�增�?qiáng)NKs和CD8+淋巴細(xì)胞的功能,而抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞。值得注意的是,這種抗體模擬的抗淋巴瘤免疫是持久的�？�4-1BB單克隆抗體的這些抗腫瘤活性也在小鼠肺癌(M109)和乳腺癌(EMT6)模型中觀察到。用抗4-1BB抗體(BMS-469492)治療可以適度地使M109腫瘤的生長(zhǎng)減慢,但可以顯著地阻止EMT6腫瘤的發(fā)展,尤其是在聯(lián)合放療的情況下。

4-1BB激動(dòng)劑抗體的單藥治療

4-1BB抗體在動(dòng)物體內(nèi)預(yù)防癌癥的效果促進(jìn)了臨床的開(kāi)發(fā)。在一項(xiàng)臨床前研究中,一種與4-1BB胞外域結(jié)合的人IgG2,即PF-05082566,可以有效地防止異種移植人類(lèi)癌癥模型的進(jìn)展。這種抗4-1BB抗體激活NF-κB,誘導(dǎo)人和猴白細(xì)胞產(chǎn)生下游細(xì)胞因子,并促進(jìn)猴CD8+T細(xì)胞增殖�？�4-1BB單抗已被考慮用于晚期癌癥患者的臨床試驗(yàn),但由于4-1BB受體上抗4-1BB抗體結(jié)合位點(diǎn)的物種間差異,其抗癌能力應(yīng)該是多變的。具體地說(shuō),它的結(jié)合作用僅限于富含半胱氨酸結(jié)構(gòu)域(CRD),并且在小鼠和人之間存在差異。小鼠4-1BBL主要與CRDII結(jié)合,人4-1BBL主要與CRDIII結(jié)合。簡(jiǎn)言之,人和小鼠的4-1BB CRD有四個(gè)CRD(CRDI,II,III和IV)。CRDI和CRDIV區(qū)都只含有4種半胱氨酸,不能形成典型的CRD結(jié)構(gòu),而CRDII和CRDII都含有6種半胱氨酸,可以形成典型的CRD結(jié)構(gòu)。

目前,針對(duì)兩種抗4-1BB單克隆抗體,即urelumab(BMS-663513)和utomilumab(PF-05082566)正在進(jìn)行兩項(xiàng)臨床試驗(yàn)。它們是分別由百時(shí)美施貴寶和輝瑞公司開(kāi)發(fā)。在一項(xiàng)臨床前研究中,Urelumab顯示了一種很有前途的癌癥治療潛力。然而,抗體的肝臟毒性在隨后不久出現(xiàn),這導(dǎo)致了2008年12月至2012年2月期間,urelumab開(kāi)發(fā)計(jì)劃被擱置。這種毒性主要是由于腫瘤和基質(zhì)細(xì)胞分泌的S100A4蛋白所致。最近的研究表明,每3周每名患者注射8毫克或0．1毫克/千克的抗體是安全的。

與urelumab相比,utomilumab在27名癌癥患者隊(duì)列中沒(méi)有觀察到劑量限制性毒性(DLT)或肝酶升高。最近,utomilumab治療55例晚期癌癥患者的I期試驗(yàn)結(jié)果出來(lái)了。試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持了utomilumab耐受性良好的安全性,每4周在10mg/kg的劑量水平下未觀察到DLT。除此之外,大多數(shù)患者出現(xiàn)1級(jí)或2級(jí)以下的不良事件。實(shí)體瘤患者總客觀響應(yīng)率為3．8%,最佳總有效率為24．5%,其中完全緩解1例。在臨床環(huán)境下,urelumab或utomilumab的毒性差異的機(jī)制已經(jīng)比較清楚,這可能是由于它們的激動(dòng)劑活性或4-1BB結(jié)合特性的機(jī)制差異所致。utomilumab和urelumab結(jié)合受體結(jié)構(gòu)的比較表明,單抗在表位和相對(duì)取向上具有明顯不同的結(jié)合位點(diǎn)。utomilumab沿著4-1BB側(cè)結(jié)合,在CRD III和IV的交界處接觸。相比之下,urelumab結(jié)合在CRD I上4-1BB受體的N端。使用劑量減少的Ureumab單藥治療的臨床療效結(jié)果基本無(wú)效,并且在耐受劑量下,Urelumab的臨床活性有限。雖然有報(bào)道稱(chēng),utomilumab具有更好的安全性,但相對(duì)于urelumab,它是一種藥效較弱的4-1BB激動(dòng)劑。由于其較好的安全性,與urelumab相比,utomilumab是聯(lián)合治療的首選單抗。

在血液腫瘤中,抗4-1BB抗體的單一免疫治療在某些模型中可以調(diào)節(jié)血液惡性腫瘤。在多發(fā)性骨髓瘤小鼠模型中,與對(duì)照組相比,該抗體可挽救治療組40-50%的小鼠�？�4-1BB單抗還抑制了50%實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的急性髓系白血病(AML)的生長(zhǎng)�？�4-1BB單克隆抗體的這些抗血液腫瘤的結(jié)果是由于CD8+ T細(xì)胞和IFN-γ的增加。

4-1BB抗體與其它抗體的聯(lián)合治療

在幾種癌癥模型中,抗4-1BB受體的特異性抗體與其他抗體在抑制腫瘤方面具有協(xié)同作用。在這些聯(lián)合療法中,抗體相互支持,以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于單一治療對(duì)癌癥的更高的免疫反應(yīng)。

調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞、吲哚胺-2,3-雙加氧酶(IDO)+DCs或T細(xì)胞以及粘蛋白結(jié)構(gòu)域3(TIM-3)等調(diào)節(jié)性屏障可抑制免疫系統(tǒng)對(duì)致癌抗原的免疫反應(yīng)。這就解釋了為什么在抗4-1BB單克隆抗體試驗(yàn)中,監(jiān)管屏障的缺失成為提高對(duì)癌癥的免疫反應(yīng)的目標(biāo)。抗4-1BB單抗與西妥昔單抗(Cetuximab)聯(lián)合用藥可增強(qiáng)西妥昔單抗的抗腫瘤作用。西妥昔單抗上調(diào)患者NK細(xì)胞4-1BB的表達(dá),這種共刺激分子的表達(dá)誘導(dǎo)NK細(xì)胞和記憶T細(xì)胞活化。而抗4-1BB單克隆抗體則通過(guò)激活4-1BB受體來(lái)提高NK細(xì)胞脫顆粒和細(xì)胞毒性,從而增強(qiáng)抗癌免疫能力。S100A4是一種鈣結(jié)合蛋白,在炎癥反應(yīng)和肝臟發(fā)病機(jī)制中具有重要作用。如前所述,抗4-1BB單抗主要通過(guò)S100A4分泌引起肝毒性。抗4-1BB和抗S100A4單克隆抗體的聯(lián)合免疫治療比抗4-1BB單抗治療顯示出更強(qiáng)的抗腫瘤反應(yīng),并且顯著降低了小鼠模型的肝臟病理學(xué)改變。

程序性死亡受體-1(PD-1)提供抑制信號(hào),維持T淋巴細(xì)胞對(duì)同源抗原的功能沉默;因此,其特異性抗體干擾PD1可導(dǎo)致T細(xì)胞活化,并在PD-1阻斷和抗4-1BB抗體聯(lián)合治療下增強(qiáng)抗腫瘤免疫能力。用抗PD1或抗4-1BB單抗單藥治療小鼠模型中超過(guò)第17天的肺癌是無(wú)效的,而這兩種抗體的組合顯示出完全的腫瘤排斥反應(yīng)。通過(guò)連續(xù)給藥抗4-1BB和抗PD1單抗而不是單用治療小鼠B細(xì)胞淋巴瘤,獲得了更高的療效增強(qiáng),協(xié)同治療依賴(lài)于Fc受體。單抗抗腫瘤活性的主要機(jī)制是Abs依賴(lài)性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(ADCC)。ADCC使攜帶Fc受體(CD16)的NK細(xì)胞與抗體靶向的腫瘤細(xì)胞結(jié)合并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞溶解。在B16黑色素瘤荷瘤小鼠中也觀察到了同樣的觀察結(jié)果,抗4-1BB/抗PD-1組合比抗4-1BB、-PD1、-CTLA-4或-CD4的單抗治療更有效地減少癌癥的發(fā)生。

在臨床前試驗(yàn)中,抗4-1BB單克隆抗體與抗PD1、-CTLA-4或-CD4抗體的聯(lián)合免疫療法對(duì)某些癌癥藥物產(chǎn)生了積極效果,但對(duì)其他一些癌癥卻沒(méi)有效果,例如在B細(xì)胞淋巴瘤小鼠模型中聯(lián)合抗4-1BB和抗PD1抗體。特異性抗體阻斷PD1蛋白支持抗4-1BB單抗治療小鼠卵巢癌和肺癌�？�4-1BB和抗PD1單抗的混合療法通過(guò)誘導(dǎo)CD8+淋巴細(xì)胞的系統(tǒng)反應(yīng)和免疫記憶來(lái)提高荷瘤小鼠的存活率�？�4-1BB和抗CD40抗體的聯(lián)合治療可導(dǎo)致結(jié)腸癌和淋巴瘤荷瘤小鼠的腫瘤消退和生存期延長(zhǎng),但這種聯(lián)合治療在預(yù)防多發(fā)性淋巴瘤方面的作用不大。通過(guò)特異性抗體清除CD4+ T細(xì)胞或阻斷TIM-3使抗4-1BB單抗的抗癌作用更為有利。抗CD4抗體去除調(diào)節(jié)性淋巴細(xì)胞和IDO+DC細(xì)胞,增強(qiáng)免疫細(xì)胞向腫瘤組織的浸潤(rùn)。因此,混合注射抗CD4和抗4-1BB抗體可使荷黑色素瘤小鼠的癌癥明顯消退。此外,聯(lián)合抗TIM-3治療和4-1BB激活不僅抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和激活CD8+淋巴細(xì)胞,而且還通過(guò)促進(jìn)記憶性CD4淋巴細(xì)胞和減少免疫系統(tǒng)中的MDSC,對(duì)ID8卵巢癌提供更強(qiáng)的免疫應(yīng)答。

通過(guò)抗體阻斷細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白4(CTLA-4)和CLTA-4配體之間的相互作用可提高整體免疫反應(yīng),通過(guò)混合注射抗4-1BB和-CTLA-4抗體可以顯著緩解結(jié)腸癌和黑色素瘤。這種聯(lián)合策略通過(guò)抗原特異性增強(qiáng)CD8+ T細(xì)胞活性和免疫記憶來(lái)提高抗癌免疫,但是也會(huì)通過(guò)增加調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞的功能而抑制自身免疫。進(jìn)一步的研究表明,抗CTLA-4和抗4-1BB抗體的聯(lián)合免疫治療僅在腫瘤特異性T細(xì)胞尚未耗盡的情況下有效。

抗4-1BB單克隆抗體在癌癥治療中也顯示了三重結(jié)合聯(lián)用的益處�？�-PD1和-CTLA-4抗體對(duì)抗免疫抑制性Th2,以支持抗4-1BB單抗逆轉(zhuǎn)已建立的腫瘤,這些抗體的抗腫瘤活性通過(guò)放療增強(qiáng)。與抗OX40和抗PD-L1抗體聯(lián)用,抗4-1BB抗體通過(guò)增加效應(yīng)T淋巴細(xì)胞來(lái)預(yù)防小鼠肝細(xì)胞癌。在小鼠CT26腫瘤模型中,抗4-1BB單抗與特異性抗體阻斷PD-L1/B7-H1具有協(xié)同作用。這種抗體組合的抗腫瘤作用通過(guò)腫瘤微環(huán)境中的T細(xì)胞中的HIF-1α低氧反應(yīng)而增強(qiáng)。值得注意的是,低劑量的抗4-1BB單抗可產(chǎn)生抗腫瘤的免疫反應(yīng),而不會(huì)產(chǎn)生任何副作用(例如肝臟炎癥)。最近,抗4-1BB、-CTLA4和-OX40單克隆抗體的低劑量(各10μg)三重組合對(duì)小鼠模型中的大腸癌和B細(xì)胞淋巴瘤有效。相反,最近的研究表明,抗4-1BB與抗PD1單抗抑制Eμ-myc轉(zhuǎn)基因小鼠B細(xì)胞淋巴瘤的治療潛力降低。

在乳腺腫瘤的異種移植模型中,抗4-1BB單抗增加了曲妥珠單抗的抗癌作用。在這一組合中,曲妥珠單抗刺激NK細(xì)胞活性并增強(qiáng)4-1BB在這些細(xì)胞中的表達(dá),然后抗4-1BB單抗提高了曲妥珠單抗調(diào)節(jié)的NK細(xì)胞毒性和細(xì)胞因子釋放,從而殺死腫瘤細(xì)胞。抗4-1BB單抗還支持曲妥珠單抗治療小鼠乳腺癌。utomilumab聯(lián)合pembrolizumab(一種抗PD1抗體)治療23例晚期實(shí)體瘤患者的Ib期臨床試驗(yàn)報(bào)告有26．1%的應(yīng)答(完全或部分應(yīng)答),沒(méi)有DLTs;在應(yīng)答患者中觀察到效應(yīng)/記憶CD8+淋巴細(xì)胞水平升高。這些發(fā)現(xiàn)提示通過(guò)抗4-1BB單抗與其他抗體的聯(lián)合治療可能讓更多的癌癥治療獲益。

4-1BB抗體與其它方法的聯(lián)合治療

抗4-1BB受體的單抗對(duì)免疫原性差的腫瘤細(xì)胞(弱腫瘤抗原)無(wú)抗癌作用,如B16-F10黑色素瘤、3-甲基膽蒽誘導(dǎo)的纖維肉瘤和TC-1肺癌。因此,將抗4-1BB抗體與其他試劑結(jié)合是必要的。

一種攜帶mIL-12(ADV/IL-12)的腺病毒已被開(kāi)發(fā)并被證明支持抗4-1BB單抗對(duì)抗B16-F10腫瘤細(xì)胞引起的皮下和肺轉(zhuǎn)移性黑色素瘤。這種重組病毒誘導(dǎo)的IL-12刺激NK細(xì)胞激活免疫系統(tǒng),導(dǎo)致CD8+T淋巴細(xì)胞募集到腫瘤微環(huán)境中,而抗4-1BB的抗體則增加了這些招募的T細(xì)胞的功能。全身注射這種抗體可提高分泌IL-12的DC治療結(jié)腸癌的根除效果。IL-12還支持抗4-1BB單抗治療肝癌;ADV/IL-12和抗4-1BB特異性抗體的聯(lián)合治療通過(guò)增加NK和CD8+ T淋巴細(xì)胞的功能,有效地排斥肝內(nèi)發(fā)生的轉(zhuǎn)移性腸癌。SFV-IL-12(編碼IL-12的semliki Forest病毒)和抗4-1BB抗體的組合提供了強(qiáng)大的協(xié)同作用,以預(yù)防小鼠黑色素瘤和肺癌。瘤內(nèi)注射這種產(chǎn)生IF-12的病毒可誘導(dǎo)腫瘤區(qū)浸潤(rùn)的CD8+ T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生高水平的4-1BB,這為單抗的抗癌活性提供了更多的選擇性靶點(diǎn)。

4-1BB抗體增強(qiáng)了粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)分泌細(xì)胞的活性以治療癌癥,GM-CSF分泌細(xì)胞療法和抗4-1BB單抗的聯(lián)合治療通過(guò)維持腫瘤浸潤(rùn)性CD8+ T淋巴細(xì)胞的活化,使已建立的B16黑色素瘤得到顯著消除,以及腫瘤微環(huán)境中記憶淋巴細(xì)胞的擴(kuò)張。注射抗4-1BB單抗修復(fù)了5-氟尿嘧啶(5-FU)抑制腎癌的局限性�？�4-1BB單抗和5-FU聯(lián)合治療可通過(guò)增加效應(yīng)淋巴細(xì)胞的浸潤(rùn)有效阻斷70%以上的荷瘤小鼠。

將抗4-1BB單抗與腫瘤裂解物刺激樹(shù)突狀細(xì)胞(TP-DC)疫苗聯(lián)合治療小鼠已建立的肺癌和皮下癌模型也獲得了相同的結(jié)果。TP-DC疫苗可上調(diào)疫苗啟動(dòng)淋巴結(jié)(VPLN)內(nèi)NK細(xì)胞上4-1BB的表達(dá),抗4-1BB單克隆抗體可刺激VPLN和脾臟中1型T效應(yīng)細(xì)胞的抗癌活性,這一點(diǎn)在這些部位表現(xiàn)為高水平的干擾素γ�？�4-1BB單抗抗腫瘤免疫的疫苗治療應(yīng)用的另一個(gè)例子是溶瘤痘苗病毒(Vvdd)的工程株:該抗體與Vvdd的合作成功地抑制了已建立的皮下腫瘤,而Vvdd或抗4-1BB抗體單獨(dú)治療對(duì)這些腫瘤模型僅有輕微影響。注射表達(dá)抗HVEM單鏈抗體的癌癥疫苗(α-HVEM單鏈抗體疫苗)可通過(guò)CD8+T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞的發(fā)育和活性來(lái)激活預(yù)防小鼠模型中的肥大細(xì)胞瘤和淋巴瘤的免疫反應(yīng)。注射抗4-1BB抗體可顯著提高α-HVEM單鏈抗體疫苗的抗腫瘤活性。

抗4-1BB抗體的抗血液學(xué)腫瘤作用可通過(guò)其他療法增強(qiáng)。這種抗體與α-半乳糖基神經(jīng)酰胺的腫瘤細(xì)胞疫苗接種相結(jié)合,使小鼠急性髓系白血病(ALM)模型的保護(hù)率比單獨(dú)抗4-1BB治療提高100%。當(dāng)抗4-1BB抗體與靶向NKT細(xì)胞的疫苗一起注射時(shí),也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的結(jié)果,這種結(jié)合在B細(xì)胞淋巴瘤小鼠模型中的長(zhǎng)期存活率為50-70%。抗4-1BB抗體的兩項(xiàng)臨床試驗(yàn),utomilumab和urelumab,在與其他免疫療法聯(lián)合治療淋巴瘤患者時(shí),都顯示了富有前景的結(jié)果。

有證據(jù)表明,在某些組合中,天然免疫也參與抗4-1BB抗體的抗癌作用,特別是在治療血液腫瘤方面。已經(jīng)證明,這種抗體對(duì)癌細(xì)胞的作用是依賴(lài)于NK細(xì)胞的,特別是通過(guò)增殖和IFN-γ的分泌,以及這些固有淋巴細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用。

4-1BB靶向藥物的開(kāi)發(fā)

BMS的4-1BB抗體藥物 Urelumab(BMS-663513)是第一個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的靶向4-1BB治療藥物,其是一種IgG4 單克隆抗體。Urelumab最初的臨床結(jié)果發(fā)表于2008年,有著令人鼓舞的療效。但Phase1和Phase2階段的數(shù)據(jù)顯示出肝臟毒性,并且似乎與藥物靶標(biāo)和劑量有關(guān),因此臨床開(kāi)發(fā)受到了阻礙。Urelumab于2012年重新進(jìn)入臨床試驗(yàn),目前正在進(jìn)行研究Urelumab聯(lián)合其他藥物共同治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、胰腺癌等實(shí)體瘤的潛力。

Utomilumab(PF-05082566)是輝瑞開(kāi)發(fā)的4-1BB人源化IgG2單克隆抗體,相對(duì)于Urelumab,其具有更高的安全性,目前也正在進(jìn)行多項(xiàng)臨床試驗(yàn)中。除了以上兩個(gè),還有一些公司布局該領(lǐng)域,包括雙特異性抗體,比如BioNTech,Aptevo等。2019年6月,BioNTech宣布已開(kāi)始使用DuoBody-PD-L1x4-1BB進(jìn)行首次人體I/IIa期研究,DuoBody-PD-L1x4-1BB是與Genmab A/S聯(lián)合開(kāi)發(fā)的雙特異性抗體,正在轉(zhuǎn)移性或不可切除的惡性實(shí)體瘤患者進(jìn)行臨床試驗(yàn)。Aptevo正在開(kāi)發(fā)靶向4-1BB和5T4的雙特異性抗體候選產(chǎn)品ALG．APV-527。

觀之國(guó)內(nèi),也有部分4-1BB抗體領(lǐng)先企業(yè),并且關(guān)于4-1BB藥物的研究也越來(lái)越多。2018年,天演藥業(yè)的針對(duì)4-1BB靶點(diǎn)的激動(dòng)型全人源單克隆抗體 ADG106已在中美同時(shí)獲得臨床試驗(yàn)批件,開(kāi)展 I 期臨床。2019年10月23日,無(wú)錫智康弘義申報(bào)臨床的4-1BB抗體WBP3425獲得NMPA受理,成為國(guó)內(nèi)第二家申報(bào)該靶點(diǎn)抗體的公司。2020年4月16日,上海懷越生物4-1BB抗體藥物PE0116的臨床試驗(yàn)申請(qǐng)獲得NMPA受理。2020年8月12日,禮進(jìn)生物的4-1BB抗體LVGN6051獲得NMPA受理。2020年9月25日,華海藥業(yè)的在研4-1BB抗體HOT-1030獲批臨床,用于治療晚期惡性實(shí)體瘤。

另外,國(guó)內(nèi)也有部分公司在布局PD-L1/4-1BB雙抗,如科望生物從Inhibrx公司引進(jìn)的ES101、基石藥業(yè)從瑞士公司Numab引進(jìn)的ND021、以及洛啟生物的納米雙抗。2019年,科望生物的雙特異性抗體 ES101 獲得中國(guó)和美國(guó)藥監(jiān)部門(mén)的臨床試驗(yàn)許可,將在中美同時(shí)開(kāi)展臨床試驗(yàn)。ES101是一個(gè)全球首創(chuàng)、四價(jià)雙特異性抗體,它同時(shí)靶向PD-L1及4-1BB。基石藥業(yè)從Numab獲得的ND021,是一種針對(duì)PD-L1、4-1BB和人血清蛋白(HSA)的單價(jià)三特異性抗體片斷分子。洛啟生物的納米雙抗靶向PD-L1和4-1BB。

此外,信達(dá)生物選擇了PD-1/4-1BB, IBI319是信達(dá)與禮來(lái)的合作項(xiàng)目,已與2021年1月啟動(dòng)國(guó)內(nèi)1期臨床。IBI319的PD-1基于信迪利單抗,4-1BB親和力比PD-1低了2個(gè)數(shù)量級(jí),提高了其安全性。

展望

檢查點(diǎn)阻斷免疫療法在多種腫瘤適應(yīng)癥的臨床應(yīng)用中也帶來(lái)了顯著的變化,是治療多種癌癥的有效方法。最著名的用于癌癥免疫治療的抗體是抗CTLA4和PD-1抗體。這些免疫療法在癌癥治療中的重要成果之一是2018年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),該獎(jiǎng)授予James Allison和Tasuku Honjo教授,他們是發(fā)現(xiàn)“檢查點(diǎn)”蛋白CTLA-4和PD-1的先驅(qū)�？�4-1BB與CTLA4或/和PD-1抗體在多種癌癥類(lèi)型中的協(xié)同抗癌作用,為將抗4-1BB抗體應(yīng)用于免疫檢查點(diǎn)治療以提高癌癥治療水平提供了很好的方向。因此,需要進(jìn)一步研究抗4-1BB抗體和其他抗腫瘤抗體或試劑的聯(lián)合作用機(jī)制。此外,我們還需要進(jìn)一步研究免疫檢查點(diǎn)抑制劑在不同癌癥分期和不同類(lèi)型腫瘤治療中的應(yīng)用變化。

參考文獻(xiàn):

1．An Update on Anti-CD137 Antibodies in Immunotherapies for Cancer． Int J Mol Sci． 2019 Apr; 20(8): 1822．

2． 各公司官網(wǎng)