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    T細胞激活型雙特異性抗體:行而不輟,未來可期
    2020-07-29 訪問次數:208
    ? ? ? ?T細胞重定向的靶向腫瘤療法已經改變了傳統腫瘤學的治療方式,但無論哪種方式的T細胞活化型療法(包括CAR-T,T-cell engager bispecific antibody等)都具有導致全身性細胞因子風暴(cytokine release syndrome, CRS)的風險。由于引起系統性細胞因子釋放與T細胞活化型療法之間關系的分子機制尚不明確,目前有關T細胞激活型雙特異性抗體的研究中,如何尋找保持治療潛力和削減副作用的平衡點成為了一個重要的問題。
    ? ? ? ?來自Genentech公司的研究人員在《SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE》發表了名為CD3 bispecific antibody–induced cytokine release is dispensable for cytotoxic T cell activity. 的文章,該研究認為,雙特異性抗體引起的細胞毒性T細胞的特異性腫瘤殺傷不需要依賴細胞因子釋放,因此在使用雙特異性抗體治療腫瘤的早期(或早于治療開始前)使用抑制細胞因子釋放的藥物(anti-TNFα)可以在不削減抗腫瘤能力的基礎上緩解或預防細胞因子風暴的發生。該文章主要內容如下:

    ? ? ? ?1.?Anti-HER2×CD3的雙特異性抗體引起的T細胞特異性腫瘤殺傷不需要細胞因子釋放
    ? ? ? ?具有anti-CD3的雙特異性抗體,可以觸發多種T細胞亞群的激活,引起穿孔素、顆粒酶、細胞因子和趨化因子的釋放。全身性細胞因子的釋放一般是由單核和巨噬細胞引起的,被激活的T細胞在這里扮演觸發免疫級聯反應的功能。
    ? ? ? ?為了探究雙特異性抗體引起的特異性腫瘤細胞毒性和細胞因子釋放的關系,研究人員使用了一種被證明可以在人源化轉基因小鼠體內引起系統性細胞因子風暴的Anti-HER2×CD3雙特異性抗體(TDB),在體外與PBMC和HER2陽性的腫瘤細胞(KPL-4)共培養,在培養的第7天將PBMC移入新的腫瘤細胞和TDB環境中,在共培養的第1天和第8天進行細胞因子釋放檢測、T細胞活化檢測和靶細胞殺傷檢測(圖1)。結果表明,在共培養第1天時(第一次給藥后),TDB引起了腫瘤細胞凋亡和強烈的細胞因子釋放,包括IL-6、TNF-α、IFN-γ等。然而共培養第8天時(第二次給藥后),幾乎未檢測到PBMC釋放的細胞因子,但TDB仍然引起了腫瘤細胞的凋亡(在同等給藥劑量下,第二次給藥后TDB引起的腫瘤細胞凋亡甚至略強于第一次給藥后)。流式檢測的結果表明在TDB、PBMC、KPL-4共培養7天后,在PBMC中,T細胞激活的一個標志物(PD-1)和效應T細胞的標志物(CD45RA)顯著增加。此結果顯示,第二次給藥后,細胞因子的釋放與T細胞激活及殺傷能力的表現不符,提示該HER2×CD3雙抗介導的T細胞特異性腫瘤細胞殺傷不需要細胞因子釋放。

    圖1 anti-HER2×CD3 TDB誘導的T細胞介導的細胞毒性與細胞因子釋放表現相悖

    ? ? ? ?2.?預防性阻斷IL-6不會影響TDB介導的抗腫瘤療效
    ? ? ? ?研究人員對TDB激活的PBMC進行了單細胞轉錄分析,發現TDB介導的細胞因子釋放(IL-6、IL-1β)主要來自單核和巨噬細胞。IL-6被認為是引起CRS毒性的一種重要細胞因子,抗IL-6的抗體(tocilizumab)可有效治療CAR-T引起的嚴重細胞因子風暴,但尚不清楚阻斷IL-6是否會干擾TDB的藥效。本文中的研究結果顯示,使用抗IL-6抗體在體外和體內模型中均可抑制IL-6的釋放,不影響其他細胞因子(IFN-γ、TNF-α)的釋放??笽L-6抗體不影響T細胞的激活和殺傷腫瘤細胞能力。與anti-IL-6抗體相比,傳統抗炎藥(地塞米松)可抑制除IL-6外其他細胞因子的釋放(包括IFN-γ和TNF-α),同時影響TDB介導的T細胞激活能力和腫瘤細胞殺傷。該數據初步提示對IL-6進行早期干預是可行的而不會影響TDB的抗腫瘤活性。

    圖2 特異性阻斷IL-6釋放不會影響TDB激活T細胞的能力和細胞毒性

    3.?單核細胞衍生的系統性CRS受T細胞產生的TNF-α介導,并可通過阻斷TNF-α預防而不影響抗腫瘤藥效
    ? ? ? ?為研究介導單核細胞釋放IL-6的上游信號通路,即TNF-α是否會引發單核細胞衍生的細胞因子釋放,研究人員使用了CRISPR-Cas9敲除了人PBMC中的TNF-α,降低了PBMC中TNF-α陽性細胞的數量。使用TNF-α KO或WT型的PBMC與腫瘤細胞及TDB共培養,結果表明TNF-α的釋放是IL-6釋放所必需的,且敲除TNF-α不會影響TDB對腫瘤的殺傷能力和激活T細胞的能力。TDB激活的T細胞表達的TNF-α是單核細胞分泌IL-6分泌上游的最初來源,是介導IL-6分泌的主要原因之一。在人源化轉基因小鼠體內藥效實驗的結果也表明,阻斷TNF-α會同時阻斷IL-6和IL-1β的釋放,且不影響TDB本身的抗腫瘤活性。

    圖3單核細胞釋放的IL-6受TDB激活的T細胞產生的TNF-α介導,并可通過阻斷TNF-α預防而不影響抗腫瘤藥效

    ? ? ? ?作者也承認了研究中的一些局限性,如只使用了轉基因小鼠等嚙齒類動物模型,以及只使用了一種針對實體瘤的雙特異性抗體等。
    ? ? ? ?總之,該篇研究認為,對于CD3雙特異性抗體二次給藥后,T細胞的反應表現為不釋放細胞因子但是保留細胞毒性。作者認為該實驗結果可以提示預防性的抗TNF-α抗體與T cell engager雙特異性抗體聯合用藥在預防細胞因子風暴上的必要性。此結果對于如何降低雙特異性抗體引起的細胞因子風暴具有一定的指導意義,相信隨著技術的發展和研究的深入,定能夠攻克雙特異性抗體在臨床應用上的難關。

    reference:
    Li, Ji et al. (2019) ‘CD3 bispecific antibody-induced cytokine release is dispensable for cytotoxic T cell activity’, Science Translational Medicine, 11(508), pp. 1–13. doi: 10.1126/scitranslmed.aax8861.


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