免疫治療已徹底改變癌癥治療格局,成為許多患者的標(biāo)準(zhǔn)治療方案之一。然而,傳統(tǒng)的基于免疫檢查點(diǎn)抑制(如靶向PD-1/PD-L1和CTLA-4通路)的免疫療法僅對(duì)部分患者有效。其局限性主要在于依賴患者體內(nèi)預(yù)先存在的、能識(shí)別腫瘤特異性非同義突變的腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞。因此,僅有少數(shù)患者能從這類治療中獲得持久療效。
T細(xì)胞銜接器(T cell engagers, TCEs)是一類前景廣闊的免疫治療藥物,其優(yōu)勢(shì)在于無需依賴T細(xì)胞對(duì)特定肽段抗原的識(shí)別,即可激活T細(xì)胞的細(xì)胞毒作用。TCE通過同時(shí)結(jié)合T細(xì)胞表面的CD3/TCR復(fù)合物和腫瘤細(xì)胞表面的腫瘤相關(guān)抗原(TAAs),在T細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞之間形成免疫突觸,從而觸發(fā)腫瘤細(xì)胞殺傷。這種“即用型”精準(zhǔn)療法有望擴(kuò)大可從免疫治療中獲益的患者群體。
2014年,靶向B細(xì)胞表面CD19的雙特異性T細(xì)胞銜接器(BiTE™)——blinatumomab(商品名BLINCYTO®)獲批上市,標(biāo)志著TCE領(lǐng)域的重要里程碑。此后,針對(duì)多種腫瘤相關(guān)靶點(diǎn)、適用于血液系統(tǒng)惡性腫瘤和實(shí)體瘤的TCE研發(fā)迅速升溫。
目前有多種靶向不同免疫細(xì)胞類型的多特異性銜接器正在探索中,本文聚焦于靶向αβ T細(xì)胞的銜接器。當(dāng)前的研究重點(diǎn)在于通過優(yōu)化TCE分子結(jié)構(gòu)、精選更具腫瘤特異性的靶點(diǎn),以提升其療效與安全性。此外,研究者還致力于精確調(diào)控T細(xì)胞活化過程,并利用腫瘤微環(huán)境(TME)的獨(dú)特特征來增強(qiáng)治療特異性。關(guān)鍵策略包括雙靶點(diǎn)設(shè)計(jì)、條件性激活機(jī)制以及引入共刺激信號(hào)。這些創(chuàng)新有望進(jìn)一步優(yōu)化TCE性能,并推動(dòng)其在實(shí)體瘤治療中的廣泛應(yīng)用。
影響TCE抗腫瘤效力與安全性的關(guān)鍵因素
1.TCE結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
TCE的分子大小和整體結(jié)構(gòu)對(duì)其療效及藥代動(dòng)力學(xué)(PK)特性具有決定性影響。通常,TCE被設(shè)計(jì)為小而柔性的結(jié)構(gòu),以促進(jìn)T細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞之間的緊密接觸,從而高效形成免疫突觸。典型的例子是BiTE™,其由兩個(gè)串聯(lián)的單鏈可變區(qū)片段(scFv)通過短柔性連接肽構(gòu)成。然而,由于缺乏抗體Fc段且分子量小,BiTE™在體內(nèi)清除迅速,需頻繁給藥。
為改善這一問題,研究者采用了多種策略延長(zhǎng)TCE半衰期,包括聚乙二醇化(PEGylation)、引入白蛋白結(jié)合域,或?qū)CE與抗體Fc片段融合。這些修飾可在不損害其結(jié)合能力和抗腫瘤活性的前提下顯著提升藥物暴露時(shí)間。
除了分子大小,TCE的空間構(gòu)型對(duì)T細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞之間突觸距離的調(diào)控至關(guān)重要——該距離直接影響T細(xì)胞活化效率和腫瘤殺傷能力。研究表明,T細(xì)胞與抗原呈遞細(xì)胞間形成有效免疫突觸的最佳膜間距約為15納米,這與天然TCR–肽–MHC復(fù)合物的尺寸相當(dāng),也接近IgG1抗體Fab臂的跨度。近期研究進(jìn)一步證實(shí),這一距離同樣適用于TCE介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用。
當(dāng)TCE的抗腫瘤相關(guān)抗原(TAA)臂與抗CD3臂在空間上更靠近時(shí),可增強(qiáng)T細(xì)胞激活并提升腫瘤殺傷效果;反之,若兩個(gè)結(jié)合域之間的間隔過長(zhǎng),則TCE活性通常下降。靶向TAA上靠近細(xì)胞膜的表位有助于縮短突觸距離,從而改善T細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的相互作用和治療效果。
此外,免疫突觸的信號(hào)強(qiáng)度還取決于能否有效排除T細(xì)胞表面的磷酸酶CD45(一種跨膜蛋白酪氨酸磷酸酶,對(duì)TCR信號(hào)通路具有調(diào)控作用),并募集共刺激受體。若TCE構(gòu)型無法有效實(shí)現(xiàn)這兩點(diǎn),則其效力降低,且需要更高的TAA表達(dá)密度才能觸發(fā)細(xì)胞毒反應(yīng)。
值得注意的是,最優(yōu)突觸距離的實(shí)現(xiàn)往往需通過經(jīng)驗(yàn)性調(diào)整,因?yàn)檫B接肽長(zhǎng)度、表位位置及TCE柔性等因素各自獨(dú)立地影響細(xì)胞毒性的發(fā)揮,使得設(shè)計(jì)變得復(fù)雜。
2.親和力與價(jià)態(tài)的精細(xì)調(diào)控
除結(jié)構(gòu)外,TCE對(duì)靶點(diǎn)的親和力(affinity)和價(jià)態(tài)(valency)也是優(yōu)化的關(guān)鍵維度。
提高TAA結(jié)合價(jià)態(tài):通過引入多個(gè)TAA結(jié)合域(如雙價(jià)或更高),可顯著增強(qiáng)TCE的整體結(jié)合力(avidity),不僅提升腫瘤殺傷效力,還能在TAA表達(dá)水平低或異質(zhì)性強(qiáng)的腫瘤中保持活性。
降低單個(gè)結(jié)合域親和力:在雙價(jià)TAA結(jié)合設(shè)計(jì)中,即使單個(gè)TAA結(jié)合域的親和力較低,整體活性仍可維持,從而避免與可溶性抗原結(jié)合導(dǎo)致的“抗原沉降效應(yīng)”(sink effect),提高藥物系統(tǒng)暴露。
臨床上已有多個(gè)“2+1”格式TCE(即兩個(gè)抗TAA Fab+一個(gè)抗CD3 Fab)展現(xiàn)出良好前景,例如:靶向CD20的glofitamab(商品名COLUMVI™,羅氏);靶向STEAP1的xaluritamig(安進(jìn)公司);靶向DLL3的ZG006(澤璟制藥)。
此外,基于IgM的雙特異性銜接器因其五聚體或六聚體結(jié)構(gòu)可提供多價(jià)結(jié)合,理論上具備高avidity,但實(shí)際抗腫瘤效力仍顯不足。盡管增加價(jià)態(tài)可增強(qiáng)結(jié)合強(qiáng)度,但分子體積增大和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化可能限制其在實(shí)體瘤中的組織滲透性和分布。
因此,在價(jià)態(tài)優(yōu)化過程中,必須在結(jié)合強(qiáng)度、腫瘤穿透能力與細(xì)胞毒性效力之間取得精細(xì)平衡,以實(shí)現(xiàn)最佳治療窗口。
3.CD3結(jié)合特性與細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)
越來越多的證據(jù)表明,TCE所結(jié)合的CD3復(fù)合物具體結(jié)構(gòu)域?qū)ζ銽細(xì)胞激活強(qiáng)度、信號(hào)傳導(dǎo)模式及整體治療特征具有顯著影響。CD3是由CD3ε、CD3δ、CD3γ和CD3ζ四個(gè)亞基組成的多聚體復(fù)合物,與TCR緊密關(guān)聯(lián)。各亞基在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中扮演不同角色,其空間可及性與取向也存在差異。
研究發(fā)現(xiàn),不同抗CD3抗體(如OKT3、UCHT1、L2K、SP34)識(shí)別CD3ε鏈上的不同表位,由此引發(fā)的TCR信號(hào)強(qiáng)度和模式各異,進(jìn)而對(duì)細(xì)胞毒性和細(xì)胞因子釋放產(chǎn)生差異化影響。將這些具有不同特性的CD3結(jié)合域整合進(jìn)TCE設(shè)計(jì)中,可能優(yōu)化其治療窗口。
1)CD3親和力與CRS風(fēng)險(xiǎn)
TCE對(duì)CD3/TCR復(fù)合物的親和力是平衡療效與安全性(尤其是控制CRS)的關(guān)鍵因素。CRS是TCE治療中最常見的嚴(yán)重不良反應(yīng),由T細(xì)胞過度活化引發(fā),表現(xiàn)為大量促炎細(xì)胞因子(如IL-6、TNF-α、IFN-γ、GM-CSF)釋放,導(dǎo)致全身性炎癥反應(yīng)。
CRS的嚴(yán)重程度受多種因素影響,包括:腫瘤相關(guān)抗原(TAA)表達(dá)水平;腫瘤負(fù)荷;TCE給藥劑量與方案;PK和組織分布;患者基礎(chǔ)狀況及合并癥。
臨床上已采用多種策略緩解CRS,例如:預(yù)處理減瘤(如使用單抗清除腫瘤負(fù)荷);逐步遞增給藥(step-up dosing);使用糖皮質(zhì)激素;阻斷關(guān)鍵細(xì)胞因子(如IL-6受體拮抗劑托珠單抗)。
2)親和力調(diào)控:解耦細(xì)胞毒性與CRS
Faroudi等人的研究揭示了細(xì)胞毒性與細(xì)胞因子釋放存在兩個(gè)不同的激活閾值:細(xì)胞毒作用(如溶酶體胞吐、靶細(xì)胞殺傷)所需的T細(xì)胞激活閾值較低;細(xì)胞因子分泌則需要更強(qiáng)的刺激。
早期TCE多采用高親和力CD3結(jié)合域(KD<10nM),雖在臨床前模型中展現(xiàn)強(qiáng)效殺傷,但常伴隨嚴(yán)重CRS,治療窗狹窄。近年來,通過降低CD3結(jié)合臂親和力(affinity-attenuated CD3 binder)的設(shè)計(jì)策略,成功實(shí)現(xiàn)了保留強(qiáng)效、抗原特異性的腫瘤細(xì)胞殺傷;顯著減少細(xì)胞因子釋放;改善安全性和耐受性。
臨床證據(jù)支持這一策略:
Surovatamig(AZD0486):一種靶向CD19、攜帶新型低親和力CD3結(jié)合域的TCE,在復(fù)發(fā)/難治性濾泡性淋巴瘤患者中(n=27,劑量≥2.4mg)達(dá)到96%客觀緩解率(ORR)和85%完全緩解率(CR),且療效持久。采用雙階段遞增給藥后,最高劑量達(dá)15mg,無≥2級(jí)CRS或ICANS事件,僅45%患者出現(xiàn)1級(jí)CRS。
ABBV-383(TNB-383B):靶向BCMA的TCE,在多發(fā)性骨髓瘤模型中有效殺傷原代瘤細(xì)胞,同時(shí)顯著減少T細(xì)胞因子分泌。I期臨床試驗(yàn)(n=124)顯示:CRS發(fā)生率為57%(多為1–2級(jí)),在≥40mg劑量下ORR為68%,部分緩解率達(dá)54%。
此外,降低CD3親和力還可改善TCE的藥代動(dòng)力學(xué)和組織分布。例如,一項(xiàng)HER2靶向TCE研究顯示:KD=50nM(低親和力)的CD3結(jié)合變體在腫瘤中富集更高;而KD=0.5nM(高親和力)版本則更多滯留于T細(xì)胞富集組織(如脾臟、淋巴結(jié)),腫瘤蓄積減少。
3)CRS并非僅由CD3親和力決定
值得注意的是,即使TCE具有相同分子結(jié)構(gòu)和CD3親和力,CRS發(fā)生率仍可能顯著不同。例如Acapatamab(靶向PSMA,用于mCRPC)的CRS發(fā)生率高達(dá)98%;Tarlatamab(靶向DLL3,用于小細(xì)胞肺癌)的CRS發(fā)生率僅為51%。
這提示其他因素同樣關(guān)鍵,如:TAA表達(dá)密度;腫瘤負(fù)荷與轉(zhuǎn)移狀態(tài)(高負(fù)荷常與更重CRS相關(guān));患者免疫基線狀態(tài)與T細(xì)胞功能。
因此,臨床上常采用預(yù)處理減瘤策略以降低CRS風(fēng)險(xiǎn),例如在使用CD20靶向TCE前,先給予B細(xì)胞清除劑Obinutuzumab。
4)替代策略:靶向TCR而非CD3
除CD3外,直接靶向αβ TCR的TCE也正在探索中。例如:Sanofi開發(fā)的CD33/CD123納米抗體TCE,通過抗TCR αβ的VHH結(jié)構(gòu)域,在小鼠模型中有效清除急性髓系白血?。ˋML)細(xì)胞,并在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物中未引發(fā)系統(tǒng)性細(xì)胞因子升高或CRS相關(guān)毒性。該結(jié)果表明,繞過CD3、直接結(jié)合TCR可能是一種更安全的T細(xì)胞激活新路徑。
TCE在癌癥治療中的最新創(chuàng)新:靶向特定T細(xì)胞亞群
為提升TCE的治療指數(shù)、降低CRS等毒性,研究者正探索選擇性激活特定T細(xì)胞亞群的策略。該方法旨在減少被激活的T細(xì)胞總數(shù),從而減輕過度免疫激活帶來的不良反應(yīng)。
1.優(yōu)先靶向CD8?細(xì)胞毒性T細(xì)胞
CD8?T細(xì)胞是介導(dǎo)抗腫瘤細(xì)胞毒作用的核心效應(yīng)細(xì)胞,能有效識(shí)別并殺傷表達(dá)突變或病毒來源肽段的腫瘤細(xì)胞。
體外研究表明,傳統(tǒng)雙特異性TCE可有效引導(dǎo)CD8?T細(xì)胞殺傷腫瘤。相比之下,CD4?輔助T細(xì)胞雖在某些情況下也具備細(xì)胞毒能力,并可支持CD8?T細(xì)胞功能,但其活化常伴隨大量細(xì)胞因子分泌,加劇CRS風(fēng)險(xiǎn)。此外,CD4?T細(xì)胞中包含調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs),后者可抑制CD8?T細(xì)胞的增殖與殺傷活性。臨床研究顯示,外周血中Treg比例較高與blinatumomab(BiTE™)療效降低顯著相關(guān)。
因此,提高TCE對(duì)CD8?T細(xì)胞的選擇性,有望減少CRS發(fā)生,避免Treg介導(dǎo)的免疫抑制,增強(qiáng)抗腫瘤效應(yīng)。
早期嘗試用抗CD8抗體替代抗CD3結(jié)構(gòu)域以實(shí)現(xiàn)CD8?選擇性靶向效果不佳。Michalk等人的研究發(fā)現(xiàn),抗CD8抗體僅在預(yù)激活的CD8?T細(xì)胞中有效介導(dǎo)殺傷,而新鮮分離的靜息態(tài)CD8?T細(xì)胞仍需通過CD3/TCR提供“信號(hào)1”才能被有效激活。為此,新一代策略采用同時(shí)靶向CD3/TCR和CD8的多特異性抗體,兼顧激活效率與亞群選擇性。例如,阿斯利康開發(fā)的TITAN平臺(tái)(Target-Induced T cell Activating Nanobodies)將CD8導(dǎo)向模塊整合進(jìn)含TCR結(jié)合域的TCE中,顯著減少CD4?T細(xì)胞活化,在維持強(qiáng)效細(xì)胞毒作用的同時(shí)明顯降低細(xì)胞因子釋放。
2.基于TCRVβ鏈的精準(zhǔn)T細(xì)胞亞群激活
深入理解T細(xì)胞分化狀態(tài)及腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞組成,有助于識(shí)別更具治療潛力的特定亞群。Marengo Therapeutics開發(fā)的tri-STAR平臺(tái)(三特異性選擇性T細(xì)胞激活庫)包含一個(gè)腫瘤靶向結(jié)構(gòu)域,并通過識(shí)別特定TCRVβ鏈,選擇性激活在實(shí)體瘤中富集的T細(xì)胞亞群。該策略僅激活一小部分T細(xì)胞,即可實(shí)現(xiàn)腫瘤定向殺傷,大幅降低CRS風(fēng)險(xiǎn)。
3.靶向γδT細(xì)胞:利用先天樣T細(xì)胞降低毒性
盡管傳統(tǒng)CD3靶向TCE也能招募γδT細(xì)胞,但選擇性激活γδT細(xì)胞亞群(尤其是Vγ9Vδ2亞型)可能進(jìn)一步優(yōu)化安全性。γδT細(xì)胞在體內(nèi)比例較低,且具有天然抗腫瘤活性,其活化通常不依賴MHC,且較少誘導(dǎo)Treg擴(kuò)增或大量促炎因子釋放。目前已有多個(gè)靶向γδT細(xì)胞的TCE進(jìn)入臨床。LAVA-1207靶向PSMA,用于前列腺癌;LAVA-1223靶向EGFR,可特異性激活Vγ9Vδ2T細(xì)胞,介導(dǎo)腫瘤裂解并控制體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng),同時(shí)激活下游T細(xì)胞和NK細(xì)胞,避免Treg共激活。在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型中,LAVA-1223表現(xiàn)出良好的安全性與低細(xì)胞因子釋放水平,提示此類基于先天樣T細(xì)胞的療法有望在保持療效的同時(shí)顯著降低CRS風(fēng)險(xiǎn)。
4.肽-MHC復(fù)合物作為TCE的新型靶點(diǎn)
2022年1月,美國(guó)FDA批準(zhǔn)了ImmTAC雙特異性分子tebentafusp(商品名KIMMTRAK®,由Immunocore公司開發(fā))用于治療葡萄膜黑色素瘤,這標(biāo)志著TCE在實(shí)體瘤治療領(lǐng)域取得重大突破。
1)ImmTAC技術(shù):利用增強(qiáng)親和力的TCR靶向pMHC
Tebentafusp是一種TCR/抗CD3雙功能分子,屬于ImmTAC平臺(tái)。其結(jié)構(gòu)包含:一個(gè)親和力增強(qiáng)的可溶性TCRαβ可變區(qū)片段,特異性識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面呈遞的gp100肽–MHC I類復(fù)合物(pMHC);一個(gè)抗CD3 scFv,用于招募并激活多克隆T細(xì)胞。
該設(shè)計(jì)可引導(dǎo)T細(xì)胞殺傷表達(dá)gp100-pMHC的黑色素瘤細(xì)胞,無需T細(xì)胞本身具有g(shù)p100特異性,從而繞過對(duì)預(yù)存腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞的依賴。
這一成功驗(yàn)證了pMHC復(fù)合物作為治療靶點(diǎn)的可行性,即使其在腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)水平通常較低。
更重要的是,靶向pMHC使TCE能夠識(shí)別細(xì)胞內(nèi)抗原(如突變蛋白、癌睪抗原等),顯著拓展了免疫治療的靶點(diǎn)范圍,不再局限于傳統(tǒng)的細(xì)胞表面腫瘤相關(guān)抗原(TAAs)。
2)其他pMHC靶向平臺(tái)
Immatics公司的TCERs(T cell Engaging Receptors),由兩部分組成:識(shí)別HLA呈遞腫瘤抗原的TCR結(jié)構(gòu)域+激活T細(xì)胞的效應(yīng)結(jié)構(gòu)域。靶向MAGEA4/A8的IMA401和靶向PRAME的IMA402在臨床前及早期臨床研究中展現(xiàn)出良好的安全性與顯著的腫瘤抑制效果。
TCR模擬抗體(TCR mimetics, TCRm)可模擬天然TCR對(duì)HLA-呈遞肽段的識(shí)別能力。在靶向突變型Ras和p53新抗原所形成的pMHC復(fù)合物方面,已顯示出有前景的臨床前結(jié)果。
3)挑戰(zhàn)與局限
盡管前景廣闊,pMHC靶向TCE仍面臨關(guān)鍵挑戰(zhàn):
HLA限制性:每種pMHC復(fù)合物僅能被特定HLA等位基因(如HLA-A*02:01)呈遞,因此患者需具備相應(yīng)HLA類型才能獲益,限制了適用人群。
耐藥機(jī)制風(fēng)險(xiǎn):腫瘤可能通過HLA-I類基因座雜合性缺失(LOH),或抗原加工通路突變(如TAP、β2M缺陷),導(dǎo)致pMHC無法正常呈遞,從而逃逸TCE識(shí)別。
工程化難度高:需設(shè)計(jì)既能高親和力結(jié)合pMHC、又不交叉識(shí)別自身正常肽段的分子,以避免“脫靶”毒性損傷健康組織。
4)新策略:?jiǎn)捂減MHC(scpMHC)融合抗體
為更精準(zhǔn)地激活特定T細(xì)胞并減少系統(tǒng)性毒性,研究者開發(fā)了一種創(chuàng)新方法:將腫瘤或病毒來源的抗原肽與β2-微球蛋白(β2m)及MHC-I重鏈共價(jià)連接,構(gòu)建成單鏈pMHC(scpMHC);再將scpMHC與腫瘤靶向抗體(如抗IGF1R或抗EGFR)融合。該設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于僅在TME中激活特異性識(shí)別該肽段的CD8?T細(xì)胞,避免全身性T細(xì)胞廣泛激活,從而顯著降低CRS風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)繞過因HLA-ILOH導(dǎo)致的抗原呈遞缺失問題(因scpMHC自帶抗原呈遞結(jié)構(gòu))。但該策略仍受限于患者的HLA類型,無法完全擺脫HLA限制性。
邏輯門控TCE:提升腫瘤特異性的新策略
為克服傳統(tǒng)TCE在實(shí)體瘤和血液瘤治療中面臨的抗原異質(zhì)性和on-target off-tumor毒性問題,研究者開發(fā)了雙靶點(diǎn)邏輯門控TCE(dual-targeting TCEs)。這類分子通過同時(shí)識(shí)別兩個(gè)腫瘤相關(guān)抗原(TAAs),以“OR”或“AND”邏輯門控方式調(diào)控T細(xì)胞激活,從而在提升療效的同時(shí)增強(qiáng)腫瘤選擇性。
一、OR門控TCE:應(yīng)對(duì)抗原異質(zhì)性,防止免疫逃逸
作用機(jī)制:只要腫瘤細(xì)胞表達(dá)任一靶抗原(A或B),即可觸發(fā)T細(xì)胞激活。
優(yōu)勢(shì):有效覆蓋抗原表達(dá)不均的腫瘤群體;防止因單一抗原丟失(如CD19?克?。?dǎo)致的復(fù)發(fā);特別適用于血液系統(tǒng)惡性腫瘤(如B細(xì)胞淋巴瘤、白血病、多發(fā)性骨髓瘤),這些疾病中靶抗原常表達(dá)于可再生、非關(guān)鍵組織(如正常B細(xì)胞),允許一定程度的“脫靶”毒性。
代表性設(shè)計(jì):靶向CD19/CD20、BCMA/CD19或CD33/CD123的雙特異性TCE。類似CAR-T療法中的雙靶點(diǎn)策略,可顯著增強(qiáng)抗腫瘤活性,延長(zhǎng)緩解時(shí)間。
局限性:OR門控?zé)o法像聯(lián)合用藥那樣靈活調(diào)整各靶點(diǎn)劑量;需精心設(shè)計(jì)兩個(gè)TAA結(jié)合臂的親和力與藥效動(dòng)力學(xué),確保兩者在體內(nèi)均能達(dá)到有效劑量。
二、AND門控TCE:提升腫瘤特異性,降低脫靶毒性
作用機(jī)制:僅當(dāng)腫瘤細(xì)胞同時(shí)高表達(dá)兩個(gè)靶抗原(A且B)時(shí),才有效激活T細(xì)胞。通常通過調(diào)節(jié)兩個(gè)TAA結(jié)合域的親和力或價(jià)態(tài),使單抗原結(jié)合不足以觸發(fā)強(qiáng)信號(hào),而雙抗原共結(jié)合則通過協(xié)同親合力(avidity)實(shí)現(xiàn)高效激活。
適用場(chǎng)景:尤其適用于實(shí)體瘤,因其缺乏真正腫瘤特異性表面抗原,多數(shù)TAAs也在健康組織中低水平表達(dá)。AND門控可顯著減少對(duì)僅表達(dá)單一抗原的正常細(xì)胞的誤傷。
臨床前與臨床實(shí)例:
tNY-aCD3/aEGFR:一種三特異性TCE,同時(shí)靶向?qū)嶓w瘤上的兩個(gè)抗原,展現(xiàn)出更強(qiáng)的療效與選擇性;
EpCAM/EGFR雙靶點(diǎn)TCE:對(duì)結(jié)直腸癌中雙陽性細(xì)胞的殺傷效力顯著高于單陽性細(xì)胞;
AMG305(BiTE™平臺(tái)):靶向CDH3和MSLN(常在多種實(shí)體瘤中共表達(dá)),利用親合力依賴機(jī)制選擇性清除雙陽性腫瘤細(xì)胞,保護(hù)單抗原表達(dá)的正常組織;
ISB2001(Ichnos&Glenmark):一種靶向BCMA和CD38的三特異性TCE,用于多發(fā)性骨髓瘤(MM)。相比單靶點(diǎn)藥物(如teclistamab或ABBV-383),ISB2001可增強(qiáng)對(duì)MM克隆的親合力;減少可溶性BCMA引起的“抗原沉降效應(yīng)”;降低因CD38廣泛表達(dá)帶來的毒性。目前正在進(jìn)行I期臨床試驗(yàn),評(píng)估其在復(fù)發(fā)/難治性MM患者中的安全性和療效。
影響AND門控效果的關(guān)鍵因素:兩個(gè)抗原的表達(dá)水平與共表達(dá)比例;腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞浸潤(rùn)程度;抗原的內(nèi)化速率;TCE分子的幾何構(gòu)型與結(jié)合動(dòng)力學(xué)。
因此,AND門控TCE對(duì)雙陽性細(xì)胞的選擇性需通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,不能僅憑理論預(yù)測(cè)。
基于TME因素的條件性TCE設(shè)計(jì)
為提升TCE在實(shí)體瘤治療中的腫瘤特異性并降低系統(tǒng)性毒性(如CRS、on-target off-tumor效應(yīng)),研究者開發(fā)了條件性激活型TCE(conditionally-active TCEs)。這類分子僅在TME特有的理化條件下被激活,從而實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)打擊”。部分案例總結(jié)如下:
一、條件性激活的核心策略
條件性TCE利用TME中區(qū)別于正常組織的獨(dú)特特征進(jìn)行激活,主要包括:蛋白酶介導(dǎo)的激活(如MMPs、絲氨酸/半胱氨酸蛋白酶);酸性pH響應(yīng);高ATP濃度依賴性結(jié)合模塊;工程化分子互作開關(guān)。這些設(shè)計(jì)使TCE在血液循環(huán)或健康組織中保持“沉默”,僅在進(jìn)入腫瘤區(qū)域后才釋放活性,顯著提升治療指數(shù),甚至可能支持更高劑量給藥以增強(qiáng)療效。
挑戰(zhàn):TME特征在不同患者甚至同一腫瘤內(nèi)存在高度異質(zhì)性,且缺乏可靠的生物標(biāo)志物用于患者分層,限制了該策略的普適性。
二、蛋白酶介導(dǎo)的條件性激活(重點(diǎn)方向)
原理:腫瘤相關(guān)蛋白酶(如基質(zhì)金屬蛋白酶MMPs)在TME中濃度顯著高于正常組織;TCE的CD3和/或TAA結(jié)合域被連接上可被蛋白酶切割的“掩蔽肽”(mask);掩蔽肽在循環(huán)系統(tǒng)中阻止TCE與靶點(diǎn)結(jié)合,降低100–1000倍親和力;進(jìn)入腫瘤后,蛋白酶切除掩蔽肽,釋放活性TCE,觸發(fā)T細(xì)胞殺傷。
掩蔽對(duì)象選擇:所有策略均優(yōu)先掩蔽CD3結(jié)合域(防止全身T細(xì)胞激活);是否掩蔽TAA結(jié)合域取決于該抗原在健康組織中的表達(dá)水平——若表達(dá)廣泛,則掩蔽可減少脫靶毒性及靶點(diǎn)介導(dǎo)的藥物處置(TMDD)導(dǎo)致的藥效損失。
三、主要掩蔽技術(shù)平臺(tái)比較
四、代表性臨床前與臨床進(jìn)展
1.JANX008(Janux Therapeutics)
雙掩蔽型抗EGFR TCE(CD3+EGFR均被掩蔽)。未激活狀態(tài)下,CD3結(jié)合力↓1000倍,EGFR結(jié)合力↓300倍,細(xì)胞毒活性極低。在非人靈長(zhǎng)類模型中,最大耐受劑量(MTD)從30mg/kg/天(非掩蔽TCE)提高至>600mg/kg/天,安全性顯著提升。
目前處于早期臨床試驗(yàn),初步數(shù)據(jù)顯示良好安全性和抗腫瘤活性。
2.JANX007(Janux Therapeutics)
單掩蔽型PSMA靶向TCE。藥代動(dòng)力學(xué)顯著改善,前藥形式半衰期約120小時(shí),而非掩蔽TCE僅2小時(shí)。
不過,2025年12月最新臨床數(shù)據(jù)顯示,在去勢(shì)抵抗性前列腺癌(CRPC)患者中,隨著樣本量從16例擴(kuò)大到104例,ORR從50%驟降至30%,PSA90響應(yīng)率從63%縮水至26%,安全性的表現(xiàn)也不及預(yù)期。
3.其他產(chǎn)品
CX-904(CytomX),EGFR靶向條件性TCE,2025年停止開發(fā)。
VIR-5818/VIR-5500(Vir Biotechnology):分別靶向HER2和PSMA的條件性TCE。
五、其它策略
除了蛋白酶介導(dǎo)的激活外,研究者還利用TME中其他獨(dú)特的理化特征——如酸性pH、高ATP濃度以及工程化分子互作機(jī)制——開發(fā)新型條件性TCE,以實(shí)現(xiàn)更高精度的腫瘤靶向和更低的系統(tǒng)毒性。
1.pH依賴性激活:利用TME的酸性環(huán)境背景
正常組織pH約為7.2–7.4。腫瘤微環(huán)境因癌細(xì)胞“瓦伯格效應(yīng)”(Warburg effect)產(chǎn)生大量乳酸等代謝產(chǎn)物,pH降至6.5–6.9。
技術(shù)原理:通過在抗體互補(bǔ)決定區(qū)(CDR)中引入組氨酸殘基(histidine spiking),使抗原結(jié)合域?qū)H敏感。在酸性TME中,組氨酸質(zhì)子化導(dǎo)致構(gòu)象變化,增強(qiáng)與靶點(diǎn)的親和力。在正常組織中(中性pH),結(jié)合能力顯著降低,TCE保持“沉默”。
代表分子如BF-588-Dual CAB,一款雙特異性抗體,同時(shí)靶向EpCAM和CD3。在pH6.0時(shí),對(duì)EpCAM和CD3的親和力分別比pH 7.4時(shí)提高6倍和4倍。結(jié)果顯示強(qiáng)效殺傷腫瘤細(xì)胞,顯著降低系統(tǒng)毒性。另外,因減少TMDD,可改善PK。在非人靈長(zhǎng)類(NHP)模型中,MTD從<0.05mg/kg(非pH敏感型)提升至5mg/kg,半衰期從約15小時(shí)延長(zhǎng)至42小時(shí)。
挑戰(zhàn):腫瘤內(nèi)pH存在高度異質(zhì)性,受血流灌注、壞死區(qū)域等因素影響;pH波動(dòng)可能影響TCE結(jié)合效率,進(jìn)而限制免疫突觸的充分形成。
2.利用TME中高ATP濃度進(jìn)行激活
腫瘤組織因高細(xì)胞更替和代謝應(yīng)激,胞外ATP濃度顯著升高。ATP可作為局部“激活信號(hào)”。
現(xiàn)有應(yīng)用(雖非TCE,但具啟發(fā)性):STA551,一種抗CD137(4-1BB)激動(dòng)型抗體;工程化設(shè)計(jì)使其僅在高ATP環(huán)境下增強(qiáng)與CD137的結(jié)合;確保共刺激信號(hào)局限于腫瘤部位,避免全身免疫過度激活。
潛在拓展:尚無已報(bào)道的TCE直接利用ATP作為激活開關(guān);但該策略理論上可用于設(shè)計(jì)ATP響應(yīng)型TCE,實(shí)現(xiàn)腫瘤局部T細(xì)胞激活,降低CRS等系統(tǒng)毒性風(fēng)險(xiǎn)。
3.創(chuàng)新工程化分子互作策略
1)PACE技術(shù)(Prodrug-Activating Chain Exchange)
原理:兩種互補(bǔ)的無活性前藥分別靶向腫瘤上共表達(dá)的兩個(gè)TAAs。當(dāng)兩者在腫瘤表面同時(shí)富集時(shí),發(fā)生鏈交換反應(yīng),重組形成具有完整CD3結(jié)合域的活性TCE。
優(yōu)勢(shì):僅在雙抗原陽性腫瘤細(xì)胞上激活;可安全靶向在正常組織中單獨(dú)表達(dá)的抗原;不依賴蛋白酶或低pH等TME因子,適用性更廣。
挑戰(zhàn):鏈交換效率可能存在個(gè)體差異;可能導(dǎo)致治療反應(yīng)異質(zhì)性,增加臨床轉(zhuǎn)化難度。
2)半抗體(Hemibodies)
設(shè)計(jì):將傳統(tǒng)TCE“拆分”為兩個(gè)互補(bǔ)片段(hemibodies)。每個(gè)片段包含:一個(gè)抗腫瘤抗原的scFv;以及抗CD3抗體的VL或VH結(jié)構(gòu)域。比如半抗體A含抗原1的scFv+抗CD3的VL,半抗體B含抗原2的scFv+抗CD3的VH。每個(gè)半抗體單獨(dú)無法結(jié)合CD3,因?yàn)镃D3識(shí)別需要完整的VH-VL配對(duì)形成的抗原結(jié)合位點(diǎn);只有當(dāng)兩個(gè)半抗體同時(shí)結(jié)合到同一腫瘤細(xì)胞上(該細(xì)胞必須共表達(dá)抗原1和抗原2),它們的VH和VL結(jié)構(gòu)域才能在空間上靠近,自發(fā)組裝成一個(gè)有功能的抗CD3結(jié)構(gòu)域。
激活機(jī)制:僅當(dāng)兩個(gè)hemibodies同時(shí)結(jié)合同一腫瘤細(xì)胞上的兩個(gè)不同抗原時(shí),才能重構(gòu)功能性CD3結(jié)合位點(diǎn),從而選擇性激活T細(xì)胞,殺傷雙抗原陽性細(xì)胞。
優(yōu)勢(shì):實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的AND門控邏輯;極大減少對(duì)僅表達(dá)單一抗原的健康細(xì)胞的損傷;提升治療精準(zhǔn)度與安全性。
通過共刺激信號(hào)增強(qiáng)TCE療效
T細(xì)胞的完全活化不僅依賴于TCR/CD3介導(dǎo)的“第一信號(hào)”,還需要共刺激信號(hào)(第二信號(hào))來支持其增殖、效應(yīng)功能獲得、分化及長(zhǎng)期存活。雖然早期嘗試通過激活共刺激通路(如CD28、CD137/4-1BB、CD2等)增強(qiáng)天然抗腫瘤免疫反應(yīng)的臨床效果有限,但將共刺激信號(hào)與TCE結(jié)合已成為提升癌癥免疫治療效果的新策略。
目前主要有兩類方法正在臨床前和臨床研究中探索,如下表所示。
一、聯(lián)合療法:TCE+腫瘤導(dǎo)向的共刺激雙特異性抗體
策略:將TCE與另一種雙特異性抗體聯(lián)用,后者一端靶向同一腫瘤上的另一TAA,另一端結(jié)合共刺激受體(如CD28、CD137L等);
目標(biāo):僅在TCE已結(jié)合的腫瘤部位提供共刺激信號(hào),避免全身性T細(xì)胞過度激活,從而提高安全性。
代表性案例:REGN5837(Regeneron)——CD22×CD28雙抗;RG6333(Roche)——CD19×CD28雙抗。與CD20靶向TCE聯(lián)用,在B細(xì)胞淋巴瘤模型中顯著增強(qiáng)T細(xì)胞活化和腫瘤控制。
Englumafusp alfa(Roche):CD19導(dǎo)向的CD137L融合蛋白。與CD20 TCE glofitamab(COLUMVI™)聯(lián)用,在復(fù)發(fā)/難治性侵襲性B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤(r/rB-NHL)患者中顯示出強(qiáng)協(xié)同作用和令人鼓舞的臨床療效。
這類“腫瘤導(dǎo)向共刺激”策略可將共刺激信號(hào)空間限制在腫瘤微環(huán)境內(nèi),既增強(qiáng)療效,又降低系統(tǒng)毒性。
二、單分子整合策略:三特異性TCE(含共刺激結(jié)構(gòu)域)
設(shè)計(jì):在一個(gè)分子中同時(shí)整合三個(gè)功能域:TAA靶向域+CD3結(jié)合域+共刺激受體結(jié)合域(如CD28、CD137、CD2);
例如:靶向CD38或HER2的CD28三特異性抗體(Sanofi開發(fā)),但因安全性或療效問題已終止臨床開發(fā)。
最新方向已轉(zhuǎn)向其他共刺激通路。如CD137(4-1BB),用于實(shí)體瘤,如Chugai公司開發(fā)的靶向DLL3或CLDN6的三特異性TCE。又如CD2,用于血液系統(tǒng)惡性腫瘤。
挑戰(zhàn):安全性風(fēng)險(xiǎn)高,“武裝型TCE”(armed engagers)若共刺激過強(qiáng),易引發(fā)CRS或肝毒性;信號(hào)比例難以優(yōu)化,CD3/TCR信號(hào)與共刺激信號(hào)的最佳配比未必是1:1;若因毒性限制劑量,可能導(dǎo)致CD3信號(hào)不足,反而削弱抗腫瘤效果。
因此,相比單分子設(shè)計(jì),TCE與腫瘤導(dǎo)向共刺激激動(dòng)劑的聯(lián)合用藥可能更具靈活性與可控性。
三、多藥聯(lián)用與給藥順序的重要性
最新臨床前研究表明:CD20 TCE+CD19-CD28雙抗+CD19-CD137L雙抗的三聯(lián)療法中,CD28和CD137L具有非重疊功能(CD28促進(jìn)初始擴(kuò)增,CD137L支持記憶形成與持久性);給藥順序?qū)Π踩院童熜в酗@著影響——需精細(xì)優(yōu)化以平衡免疫激活強(qiáng)度與毒性。
TCE聯(lián)合療法在癌癥治療中的挑戰(zhàn)與未來方向
本文系統(tǒng)梳理了TCE在腫瘤免疫治療中的最新進(jìn)展,并指出成功開發(fā)高效TCE的關(guān)鍵要素,包括:精細(xì)調(diào)控對(duì)CD3/TCR復(fù)合物的結(jié)合親和力;開發(fā)雙靶點(diǎn)邏輯門控TCE(OR/AND門控);設(shè)計(jì)基于TME的條件性激活策略;引入共刺激信號(hào)以增強(qiáng)T細(xì)胞功能。新一代TCE旨在實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)效、更精準(zhǔn)、更安全的腫瘤殺傷,同時(shí)克服單藥治療常見的耐藥與復(fù)發(fā)問題。然而,臨床轉(zhuǎn)化仍面臨多重挑戰(zhàn)。
一、當(dāng)前主要臨床挑戰(zhàn)
CRS:目前主要依賴劑量控制策略緩解:如“啟動(dòng)劑量”(priming dose)、“階梯遞增給藥”(step-up dosing)或皮下制劑;這些策略可降低初始細(xì)胞因子風(fēng)暴,提升患者耐受性,但尚未確立最優(yōu)給藥方案。
缺乏真正腫瘤特異性抗原(TSAs):多數(shù)TCE靶向TAAs,而這些抗原常在正常組織中低水平表達(dá),導(dǎo)致on-target off-tumor毒性。
患者篩選困難:除TAA表達(dá)外,缺乏可靠的療效預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物;加之TCE本身高活性,使得I期臨床試驗(yàn)周期長(zhǎng)、劑量探索復(fù)雜。
免疫抑制性TME:腫瘤通過招募MDSCs(髓源抑制細(xì)胞)、Tregs(及分泌抑制性細(xì)胞因子(如TGF-β、IL-10),構(gòu)建對(duì)T細(xì)胞“不友好”的微環(huán)境,嚴(yán)重限制TCE介導(dǎo)的T細(xì)胞浸潤(rùn)、活化與持久性。
二、聯(lián)合療法:突破瓶頸的關(guān)鍵路徑
隨著TCE安全性不斷提升(如條件性激活、雙靶點(diǎn)設(shè)計(jì)等),其治療窗口擴(kuò)大,為更積極的聯(lián)合策略奠定基礎(chǔ)。潛在組合包括:
1.TCE+免疫檢查點(diǎn)抑制劑
臨床證據(jù):Blinatumomab(CD19-TCE)聯(lián)合nivolumab(抗PD-1)±ipilimumab(抗CTLA-4)或pembrolizumab,在血液瘤中顯示良好安全性和初步療效(NCT02879695, NCT03160079)。
Tarlatamab(DLL3-TCE,商品名IMDELLTRA™)聯(lián)合durvalumab(抗PD-L1)正在開展III期臨床試驗(yàn)(NCT06211036),用于復(fù)發(fā)/難治性小細(xì)胞肺癌(SCLC)。
新型單分子平臺(tái):將抗PD-1、PD-L1或LAG-3結(jié)構(gòu)域直接融合到BiTE樣骨架中,同時(shí)靶向TAA(如FAP、CD33、5T4),實(shí)現(xiàn)“一體化”聯(lián)合治療。
2.TCE+工程化細(xì)胞因子
代表性藥物:
AB248(AsherBio):一種IL-2突變體與抗CD8β抗體片段的融合蛋白,特異性激活CD8?T細(xì)胞,避免刺激Treg和NK細(xì)胞。臨床前(含非人靈長(zhǎng)類)顯示高選擇性、低毒性。即將與tarlatamab聯(lián)用進(jìn)入臨床評(píng)估。
RG6279/IBI363(PD-1-IL2v融合蛋白):將IL-2活性導(dǎo)向PD-1?T細(xì)胞;
STAR0602(Marengo):通過TCRVβ結(jié)構(gòu)域靶向特定T細(xì)胞亞群遞送IL-2。
這些“智能細(xì)胞因子”可與TCE協(xié)同,擴(kuò)增并維持腫瘤特異性T細(xì)胞池,延長(zhǎng)抗腫瘤應(yīng)答。
三、未來展望
TCE有望成為多種腫瘤的標(biāo)準(zhǔn)治療組成部分,尤其在傳統(tǒng)免疫療法無效的實(shí)體瘤中。通過多維度工程優(yōu)化(親和力、邏輯門控、條件激活、共刺激整合),TCE正從“強(qiáng)力武器”進(jìn)化為“智能制導(dǎo)導(dǎo)彈”。個(gè)體化聯(lián)合策略將成為主流——根據(jù)患者TME特征、抗原表達(dá)譜、免疫狀態(tài)定制治療方案。最終目標(biāo)是擴(kuò)大免疫治療受益人群,實(shí)現(xiàn)深度且持久的臨床緩解。
這些創(chuàng)新為TCE這一新型免疫治療類別奠定了演進(jìn)基礎(chǔ),預(yù)示著一個(gè)兼顧更高療效與更好安全性的新治療時(shí)代即將到來。