免疫治疗对肿瘤治疗格局的改变

        肿瘤免疫治疗可以说是肿瘤治疗近20年来最大的突破。在众多实体瘤中均获得不俗的效果与进展。以PD-1/PD-L1等为代表的免疫检查点抑制剂更是掀起了免疫治疗的风潮，改变了肿瘤治疗的格局。
        然而，肿瘤治疗的有效性是患者与临床医生最关心的问题，PD-1/PD-L1等免疫治疗同样也面临诸多挑战，如对免疫治疗具有反应的人群比例仍然不高，虽然通过结合化疗，或放疗能够提升免疫治疗的应答率，但是离人们攻克肿瘤的预期仍然存在距离。另外，还有大量的“冷肿瘤”，使得免疫治疗仍然束手无策。同时，即使是免疫治疗，仍然存在大量患者出现耐药的现象。
        因此，基础和临床都不约而同地跳出现有的免疫治疗框架，聚焦到“全新理论+全新设计+全新数据+全新靶点”的“四新”免疫治疗药物上。目前这四新的将主导未来肿瘤免疫治疗20年的发展。

一、从内部阻断PD-1信号，双特异抗体招募磷酸酶优于传统PD-1抗体效果

一直以来大家对PD-1信号通路的理解是：PD-1在配体PD-L1或PD-L2的结合下胞内段特定酪氨酸发生磷酸化，进而招募下游分子抑制免疫细胞的功能。而基于此设计的PD-1/PD-L1阻断抗体都是致力于阻断二者之间的结合，从而恢复免疫细胞的抗肿瘤活性。

近期，斯坦福大学医学院的K.ChristopherGarcia团队在《自然》发表了题为Immunereceptorinhibitionthroughenforcedphosphataserecruitment的最新研究表明，在没有配体的结合下PD-1胞内段仍有部分磷酸化并且对免疫细胞有抑制作用。由于不依赖配体的结合，传统的PD-1抗体并不能完全解除PD-1对免疫细胞的抑制。详细见：Nature：除了抗PD-1，还可以通过磷酸酶募集来抑制免疫受体

CD45是细胞表面一种酪氨酸磷酸酶，能够去除包括PD-1在内的多数受体的磷酸化。因此研究人员设计了一种可与CD45和PD-1胞外结构域结合的异质双特异性双价抗体（RIPR-PD1），将细胞内的PD-1和CD45拉到一起，这种情况下CD45能够使PD-1胞内酪氨酸去磷酸化从而阻断下游信号传递。他们在肺癌和结肠癌模型小鼠中也证明了RIPR-PD-1可以增加T细胞活性，并抑制肿瘤进展，并且治疗效果明显优于传统PD-1抗体。

RIPR方法相对传统阻断抗体更直接地抑制受体下游信号，能够作为多种激酶特异性受体抑制的工具，为多种疾病的治疗开辟新的方向。





RIPR-PD-1工作原理示意图及其抑制小鼠肿瘤大小和CD4+T细胞衰竭

二、癌症微环境免疫疗法，靶向TGF-β在CD4+T细胞上“老路开新花”，让PD-1应答更高，减少耐药发生

癌症的治疗策略，一方面是直接杀死癌细胞的癌症疗法，包括化疗、靶向疗法、免疫检查点疗法（例如PD-1抗体等），虽然对某些患者有效，但是仍有大部分患者发生获得性耐药；另一方面是针对肿瘤微环境，包括促进肿瘤生长的血管；不过，抑制血管内皮生长因子等药物（例如贝伐珠单抗）的临床获益有限。

近日美国纪念斯隆凯特琳癌症研究中心的免疫学家李铭教授在《自然》上发表了题为CanerimmunotherapyviatargetedTGF-βsignalingblockadeinTHCells的研究结果，他们发现特异性抑制CD4T细胞的TGF-β信号通路能够诱导肿瘤微环境的血管重构，进而导致肿瘤微环境低氧和肿瘤细胞的死亡。还如：NatCommun：抗GARP:TGF-β1单抗能克服PD-1/PD-L1抑制剂耐药性

借助蛋白质工程技术，研究人员制备了具有CD4和TGF-β特异性的双特异性抗体4T-Trap。4T-Trap能够选择性地抑制肿瘤引流淋巴结中辅助性T细胞内的TGF-β信号传导，促进组织愈合以及血管系统的重构，并进一步导致缺乏血管组织区域内的癌细胞因缺氧而死亡，与EGFR抑制剂联用能更加有效阻止癌症的进展。

4T-Trap是一种新型癌症环境免疫疗法，有望对现有癌症免疫疗法做有力的补充。目前，李铭教授正在联合纪念斯隆•凯特琳纪念癌症中心的医生们，共同将这项研究推向临床。



4T-Trap与EGFR抑制剂联用显著形成低氧、肿瘤细胞死亡和血管生成抑制的肿瘤微环境；小鼠肿瘤负荷减少且生存期延长

三、PD-1糖基化的专一性抗体STM418，发挥高效抗肿瘤免疫

PD-1/PD-L1抗体免疫检查点的免疫治疗是癌症治疗的重大突破。然而目前仍有大量患者对临床使用的PD-1抗体无响应，而这背后的原因仍不完全明确。为了增强PD-1抗体的癌症治疗效果，研究人员也在不断尝试开发新型PD-1抗体。

借助糖蛋白染色法和质谱仪分析，来自台湾的洪明奇团队发现体内T细胞上的PD-1存在广泛的糖基化，当T细胞活化时糖基化会随之发生形态和强度的改变。他们进一步发现PD-1与配体PD-L1的相互作用依赖糖基化修饰。

因此，该研究团队针对PD-1糖基化位点，与STCUBEInc.合作开发了具专一性的抗体——STM418。

相较于目前临床使用的PD-1抗体如nivolumab和pembrolizumab，STM418对PD-1的结合力高出3至4倍，并在人源化三阴乳腺癌小鼠模型中获得增强抗肿瘤免疫治疗的效果，具有高度的临床潜力。这一研究为PD-1糖基化的功能与意义提供了相当重要的新见解，并为开发糖基化PD-1作为新靶点以促进癌症免疫疗法的策略提供了理论依据。





相较nivolumab和pembrolizumab，STM418治疗三阴性乳腺癌小鼠，肿瘤重量减小、CD8+T细胞功能增强以及生存期延长均更显著

四、双特异性抗体、三特异性抗体让免疫治疗双靶或三靶攻击，火力加倍

双特异性抗体、三特异性抗体是近年来的热点。即同时对抗多个靶点。从靶点来看，以PD-1/PD-L1、CTLA-4及HER2为靶点的项目居多，比如PD-1/CD47、PD-1/IL-10、PD-1/VEGF、CD47/VEGF等。有多个BsAb正在开展用于治疗肿瘤的临床试验，其结构中多包含CD3抗原结合位点（用于募集T细胞到肿瘤细胞附近），另一个结合位点包括CD19、CD20、CD33、CD123、HER2、CEA，神经节苷脂GD2、PSMA、gpA33等等。另外，还有一些BsAb为：HER2/HER3、IL1α/IL1β、IL13/IL17、IL17A/IL17F和CD30/CD16A。详细见：双特异性抗体：过去，现在与未来

现在批准上市的两个双特异性抗体都具有这个特征，catumaxomab能够靶向肿瘤表面抗原EpCAM和T细胞表面受体CD3，Blinatumomab可以同时结合CD19和CD3，两者都是通过激活并召集杀伤性T细胞，从而达到治疗肿瘤的目的。

杭州翰思生物医药有限公司（以下称翰思生物）、武汉翰雄生物技术有限公司宣布，其自主研发的抗PD-1/CD47双特异抗体新药HX009已于2019年10月30日获得国家药品监督管理局（NMPA）临床试验通知书（受理号：CXSL1900098）。早在今年7月HX009已通过澳洲伦理审评，已开始临床I期试验。

2020年6月24日，再生元在ScienceTranslationalMedicine以封面论文的形式发表了有关CD28双特异性抗体联合PD-1抗体的新研究进展。研究人员在动物模型中进行的临床前研究中发现，新型CD28共刺激双特异性抗体与抗PD-1疗法西米普利单抗（cemiplimab）联合使用，在多种癌症模型中可显著增强抗肿瘤活性，产生长期的T细胞抗肿瘤记忆，且与系统细胞因子释放综合征无关。CD28为充分激活T细胞提供了一个众所周知的强大通路。再生元所设计的CD28共刺激双特异性抗体能用来桥接T细胞与癌细胞，通过CD28通路选择性激活肿瘤位点中的T细胞，并协同增强抗PD-1疗法和/或CD3双特异性抗体的抗肿瘤活性。
另外，11月23日，美国Immunocore公司宣布其创新性免疫药物Tebentafusp的Ⅲ期试验IMCgp100-102取得了不错的结果。

该临床试验招募了378例晚期葡萄膜黑色素瘤患者，以2：1的比例分为了两组：第一组接受tebentafusp治疗；另一组由研究人员选择其他疗法进行治疗（mUM目前缺乏可用的获批疗法），包括：82%K药，12%Y药，6%化疗。

尽管目前的研究数据尚未完全成熟，但研究人员估计目前Tebentafusp组的一年生存率高达73%，优于其他疗法组的58%。风险比率HR是对照组的0.51倍，即降低了死亡风险49%。

Tebentafusp是一种新型双特异性蛋白，由融合到抗CD3免疫效应结构域的可溶性T细胞受体组成。它专门针对gp100（一种表达在黑素细胞和黑素瘤细胞中的抗原），可募集和激活T细胞识别和杀死肿瘤。Tebentafusp的工作原理像一个“双面胶”，一方面牢牢抓住肿瘤细胞，另一方面特异性地结合T细胞。详细见：Immunocore的tebentafusp治疗转移性葡萄膜黑色素瘤被FDA授予快速通道指定

更有意思的是，Tebentafusp不需要T细胞特异性识别肿瘤细胞，就可以招募更多活化的细胞。PD-1只能通过激活肿瘤特异性的T细胞，而Tebentafusp却可以抓住任何活化的T细胞。

Immunocore公司首席执行官BahijaJallal称，如果获得批准，tebentafusp将成为40年来首个提高整体生存率的新疗法，并特别用于治疗转移性葡萄膜黑色素瘤，这种疾病的生存率很低，迫切需要新的疗法。





左为Tebentafusp结构图：头部识别肿瘤细胞表面，尾部通过CD3以募集和激活T细胞；右为工作原理图：Tebentafusp连接肿瘤（紫红）和T细胞（蓝），T细胞内部溶解性颗粒进入肿瘤细胞内部

康方生物－Ｂ(09926.HK)发布公告，公司自主研发的双特异性抗体PD-1/VEGF(AK112)获得中国国家药品监督管理局(NMPA)颁发的药物临床试验批件，将在中国进一步开展针对晚期实体瘤的1b期临床试验。AK112是公司继双抗PD-1/CTLA-4(AK104)之后第二款全球首创并进入临床开发阶段的双特异性抗体药物，已经于2019年10月在澳洲开展一期临床研究。

、新靶点，让PD-1不再孤单

除PD-1/PD-L1外，近年来还有很多靶点走入视野，如IDO-1，Tim-3、LAG-3，Siglec-15，Yes相关蛋白(Yes-associatedprotein,YAP)，CD39，CD73，NRP1，GARP，腺苷（Adenosine,ADO），c-Rel，CD16和NKG2D等新靶点。

c-Rel蛋白是NF-κB家族的一员，NF-κB家族是调节免疫系统发展的重要转录因子，一共有五个成员，分别为P50、P52、RelA(p65)、c-Rel及RelB。与其他家族成员不同，c-Rel蛋白主要在免疫系统中表达，但是c-Rel在肿瘤发展过程中对于免疫系统起着什么作用尚不清楚。陈有海教授实验室研究c-Rel已有近20年。在这项新研究中，他们首次证实，c-Rel在调节MDSCs调控的抗肿瘤反应方面具有关键作用。

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图1：全局和髓样Rel基因缺失可阻止小鼠肿瘤生长并降低MDSCs

研究人员还开发了全新的c-Rel抑制剂（命名为R96A），并测试了其在小鼠体内对肿瘤生长的影响。如同c-Rel基因敲除的结果一样，R96A可以大幅度抑制肿瘤细胞在小鼠上的生长。

这项研究首次证明，c-Rel是一种能够被靶向以用于治疗癌症的髓系细胞检查点。在肿瘤发展过程中，c-Rel通过诱导MDSC细胞分化，阻滞了T细胞的抗肿瘤免疫功能。通过人类细胞和小鼠模型中的研究证实，抑制髓系细胞中的c-Rel分子均能够阻断免疫抑制性细胞的产生，并显著缩小肿瘤。这可能代表了一种新的免疫治疗策略。c-Rel可作为癌症免疫治疗的一个新的检查点，针对c-Rel开发的抑制剂有望成为全新的一类靶向MDSC的