前言
免疫疗法是治疗癌症的一种革命性方法，包括基于细胞的疗法、疫苗、检查点抑制剂和靶向抗体，以及涉及免疫细胞接合器的最新方法。免疫细胞接合器是一种基于生物工程抗体的分子，旨在将免疫细胞重定向至肿瘤。大多数免疫细胞接合器是具有多个臂的抗体，通过靶向肿瘤抗原和效应细胞表面分子来桥接肿瘤细胞和效应细胞。效应细胞分子必须触发激活免疫效应细胞杀伤机制的信号通路。因此，这些分子的作用模式是在肿瘤细胞和免疫细胞之间形成免疫突触。
第一代双特异性免疫细胞接合器被设计成靶向T细胞上CD3和白血病B细胞上的肿瘤抗原如CD19。这些药物在治疗血液系统恶性肿瘤患者方面已显示出良好的疗效，但仍存在许多挑战。特别是，细胞因子释放综合征（CRS）和免疫效应细胞相关的神经毒性，以及治疗后复发和实体瘤疗效不佳，都是严重的挑战。
目前，人们正在努力提高T细胞接合器的安全性和有效性，包括开发对CD3具有较低亲和力的分子，靶向共刺激T细胞分子，并且可以在肿瘤微环境中被条件激活。此外，还正在探索靶向具有内在肿瘤细胞杀伤能力的其他类型的免疫效应细胞，如γδT细胞、自然杀伤（NK）细胞和髓系细胞。
T细胞接合器
Blinatumomab是第一个获得FDA批准的CD3×CD19双特异性T细胞接合器（BiTE），其于2014年被批准用于治疗成人和儿童的复发或难治性（R/R）前体B细胞急性淋巴细胞白血病（B-ALL）。其他靶向CD19和CD3的T细胞结合器包括TNB-486、duvortuxizumab和AFM11，用于治疗B细胞白血病。然而，严重的毒性使duvortuxizumab和AFM11的临床试验停止。人们不仅对CD3靶向结合器的安全性表示担忧，而且经典BiTE分子的半衰期也只有几个小时，需要连续静脉输注。CRS和神经毒性是最令人关注的不良事件，它们具有剂量限制毒性，可导致严重的多器官衰竭甚至死亡。
相当一部分患者对T细胞接合器治疗没有反应，或随后经历癌症复发。免疫抑制因子可以解释这种对blinatumomab治疗的耐药性，例如，因为T细胞抑制性配体PD-L1的表达在一些接受治疗的患者中上调，并且外周血中调节性T细胞数量的增加也与无应答者有关。在T细胞接合器治疗过程中，由于免疫检查点蛋白的上调而导致的T细胞耗竭是原发性和获得性耐药的潜在免疫逃逸机制。
肿瘤特异性是限制免疫细胞结合器脱靶效应的一个重要特征。许多肿瘤抗原也由正常细胞表达，而来源于肿瘤细胞内蛋白并由MHC分子呈递的肽抗原可以扩大靶向肿瘤抗原谱，并开辟新的治疗机会。抗癌免疫动员单克隆T细胞受体（ImmTACs）是一种新型的双功能抗体药物，结合了基于TCR的靶向系统和抗CD3单链抗体效应器功能。因此，这些分子可以将多克隆效应性T细胞重定向到肽-MHC复合物中呈现的TAAs或肿瘤特异性新抗原，包括来自细胞内蛋白质的抗原。Tebentafusp是第一个ImmTAC，靶向黑色素瘤相关抗原gp100与HLA-a*02:01复合物呈递的多肽；这种药物已经在晚期葡萄膜黑色素瘤患者中显示出临床活性，并于2016年被FDA授予孤儿药资格，并于2019年获得快速通道资格。在tebentafusp成功的推动下，几种基于双特异性ImmTAC的分子目前正在进入临床试验（NCT03515551、NCT03973333和NCT04262466）。
调节分子对肿瘤细胞的亲和力是提高肿瘤靶向性的另一种策略。亲和性是由多个单独结合元件的亲和力产生的累积结合强度，因此，抗体可以调整增加针对肿瘤细胞的结合元件（或价态）的数量，从而增加亲和力并有利于它们与肿瘤细胞的接合。这种方法的一个例子是二价肿瘤抗原结合物cibisatamab（RO6958688），它是一种双特异性T细胞结合器，具有两个针对癌胚抗原（CEA）的Fab结构域和一个针对CD3的Fab域。目前正在对局部晚期和/或转移性CEA表达实体瘤患者进行I期评估（NCT02324257）。
T细胞接合器的治疗也受到显著毒性的限制，如CRS，这些毒性与诱导强大的免疫效应反应直接相关。缓解CRS的一种选择是使用分子策略限制T细胞活化，该策略旨在降低T细胞结合器对靶CD3的亲和力。AMG424是针对多发性骨髓瘤开发的靶向CD38和CD3的T细胞接合器，其具有亲和力降低的抗CD3 scFv。AMG424目前正在多发性骨髓瘤的I期临床试验（NCT03445663）中进行评估。
限制T细胞结合器过度激活T细胞的另一种方法包括靶向T细胞共刺激分子，如CD137（4-1BB）和CD28，而不是CD3。由此产生的仅一部分T细胞的参与将靶向肿瘤外毒性和CRS降至最低。此外，靶向CD137的双特异性分子可导致记忆T细胞库的扩增，其具有独立于双特异性抗体靶向的抗原而自然识别多种肿瘤抗原的潜力。CD137也由NK细胞和γδT细胞表达，因此这些分子可以动员额外的免疫效应细胞。一项I期临床研究目前正在评估PRS-343治疗HER2阳性乳腺肿瘤的疗效，该药物靶向乳腺癌抗原HER2和CD137。初步报告显示，PRS-43耐受性良好，只有轻度至中度不良事件，与CD8+T细胞的扩增和临床益处有关（NCT03330561）。
γδT细胞接合器
传统的T细胞依赖于MHC系统进行抗原呈递，但γδT细胞可以通过识别应激诱导的分子来识别和杀死独立于MHC抗原呈递的转化细胞，因此具有泛群体免疫治疗的潜力。浸润性肿瘤的两种主要γδT细胞亚型具有Vδ1或Vδ2 TCR链。Vδ1 T细胞亚群包括具有促进肿瘤生长潜力的效应T细胞和调节T细胞，而Vδ2 T细胞是促炎效应T细胞亚群。Vδ2链主要与Vγ9链配对；在健康个体中，95%的循环γδT细胞是Vγ9Vδ2 T细胞。此外，γδT细胞还表达几种NK细胞共有的免疫受体，如DNAM1、CD16A和NKG2D。
在临床前模型中，用HER2/Vγ9双特异性抗体体外扩增γδT细胞可显著降低胰腺癌和结肠癌的生长。此外，还报告了一种tribody（HER2xCD16），其包含两个HER2特异性单链片段，与一个靶向γδT细胞和NK细胞上表达的CD16单链片段融合，增强了γδT细胞和NK细胞介导的HER2表达肿瘤细胞的裂解。
此外，还测试了结合Vδ2 TCR特异性和肿瘤靶向VHH抗体的双特异性γδT细胞接合器，如CD40、CD1d和EGFR。I/IIa期临床试验（NCT04887259）正在评估难治性慢性淋巴细胞白血病、AML或多发性骨髓瘤患者的Vγ9Vδ2 T细胞结合器，该抗体直接结合肿瘤表达的CD1d和Vγ9Vδ2 T细胞的Vδ2 TCR链；然而，该公司宣布，由于竞争激烈，将停止该项目。另一种靶向PSMA的γδT细胞接合器（LAVA-1207）正在难治性转移性去势耐受性前列腺癌患者的I/IIa期临床试验中进行评估（NCT05369000）。
NK细胞接合器
为了直接调动NK细胞的抗肿瘤潜力，已经开发了多种NK细胞接合器，其包括具有不同支架、价态、亲和力和药代动力学特征的基于抗体的分子。
通过一个激活受体的NK细胞结合器
鉴于其在NK细胞介导的ADCC中的关键作用，产生的第一个动员NK细胞对抗癌症的分子靶向激活的Fc受体CD16A和肿瘤抗原。针对CD30（AFM13）和EGFR（AFM24）的NK细胞接合器已分别在II期和I/II期临床试验中进行了测试，另一种针对CD123（AFM28）的分子正在进行临床前测试。AFM13是处于开发最领先的NK细胞接合器，其治疗效果已在R/R霍奇金淋巴瘤、CD30阳性T细胞淋巴瘤和转化型蕈样肉芽肿患者中进行了评估。应该注意的是，CD16A在肿瘤微环境中从细胞表面裂解，这可能限制这些分子的治疗效果。此外，靶向CD16A的这些类型的接合器本身不能单纯地被认为是NK细胞接合器，而是被称为ICE（先天细胞接合器），因为CD16A也在髓系细胞如巨噬细胞上表达。
尽管CD16A由于其在ADCC中的功能而成为治疗靶向的典型NK细胞受体，但其他激活受体，如NKG2D、NKp46和NKp30，也可被靶向。例如靶向骨髓瘤细胞上的CS1（SLAM7）的抗NKG2D NK细胞接合器或由与靶向肿瘤抗原（如CD38和BCMA）和NKG2D配体（MICA、ULBP1或ULBP2）组成的NK细胞结合器已在小鼠模型中显示出激活NK细胞的抗肿瘤活性。然而，从肿瘤细胞表面或外泌体分泌脱落会产生可溶性形式的NKG2D配体，这可能会限制这种NK细胞结合器的效力。
通过两种激活受体的NK细胞结合器
基于不同活化受体的共同参与对于实现强NK细胞活化非常重要。目前，已经开发出靶向两种活化受体的NK细胞接合器；它们包括能够结合CD16A的Fc部分以及靶向活化受体NKG2D、NKp46或NKp30的Fab结构域。设计用于靶向NKG2D和CD16A以及肿瘤抗原（HER2、EGFR、CD33或BCMA）的三特异性NK接合器治疗分子（TriNKET）已显示出比仅靶向CD16A的NK细胞接合器更大的NK细胞活化，并且目前正处于针对各种实体瘤的I/II期或I期试验中。
例如，基于抗体的NK细胞接合器治疗（ANKET）分子通过NKp46和CD16动员NK细胞并靶向肿瘤抗原。与CD16-肿瘤抗原双特异性抗体相比，这些分子在体外能更好地激活NK细胞和裂解肿瘤细胞。靶向CD123（SAR443579）的NKp46ANKET分子目前正在一项I/II期试验中进行评估，用于治疗R/RAML、B细胞急性淋巴细胞白血病和高危骨髓增生异常综合征。
另一个被称为FLEX-NK的平台基于专有的四价多功能形式产生NKp46结合的NK细胞结合器。柔性接头允许同时结合多种抗原，即使在由不同细胞表达时也是如此。靶向CD38的FLEX-NK分子CYT-338对CD38+多发性骨髓瘤细胞显示出比daratumumab更大的剂量依赖性NK细胞效应活性。此外， CYT-338导致的NK细胞自相残杀比daratumumab少，细胞因子释放也少。此外，针对EGFR或BCMA以及CD16A和NKp30的NK细胞接合器已被证明对体外肿瘤细胞和体内临床前模型中有效。
因此，通过靶向主要在NK细胞上表达的多种激活受体，NK细胞接合器代表了一类新的潜在癌症治疗方法。与传统抗体和T细胞治疗相比，在临床前和早期临床研究中具有良好的疗效和安全性。
髓系细胞接合器
髓系细胞，包括单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞和粒细胞，在肿瘤微环境中高度丰富，在那里它们可以具有促肿瘤或抗肿瘤特性。例如，巨噬细胞不仅通过介导吞噬作用和细胞毒性功能，而且通过分泌促炎因子和向T细胞递送抗原，具有抗肿瘤作用。一类新的分子旨在通过特异性靶向激活FcRs、靶向免疫调节剂CD40或通过递送免疫刺激剂来激活髓系细胞的抗肿瘤活性。
靶向FcRs CD64和CD89
与T细胞定向的方法不同，T细胞定向方法需要抗体的特定可变区与激活的细胞表面受体结合，而巨噬细胞上的FcγRs与抗体的Fc区结合，促进对靶细胞的ADCP。然而，IgG-Fc与抑制性受体CD32B的结合可以具有免疫抑制作用，因此髓系细胞接合器被开发为与激活的FcγRs结合，而不与CD32B结合，并促进ADCP和交叉启动。其中包括靶向CD64的双特异性分子和几种肿瘤抗原，包括CD30、HER2、EGFR和Met。然而，尽管进行了一些令人鼓舞的临床前研究，但由于临床试验缺乏疗效，它们的开发已经停止。
巨噬细胞还表达IgA-Fc受体CD89（也称为FcαRI），为使用IgA作为靶向巨噬细胞的替代手段提供了机会，同时避免了抑制性CD32B。此外，IgA与CD89结合后激活的中性粒细胞在杀死肿瘤细胞方面比通过IgG与FcγRs结合激活更有效。然而，由于IgA分子高度糖基化，并且它们在体内的半衰期比IgG短。因此，目前已有研究的是靶向CD89和肿瘤抗原的双特异性IgG抗体。
另一种策略涉及一个新的“交叉同种型”Fc区，该区由IgG1和IgA的组合产生。这些人工产生的IgGA抗体不仅以与IgA抗体相似的亲和力与人CD89结合，而且以与IgG1抗体相似的亲和性与人CD64、CD32A、CD32B和C1q结合。抗HER2的IgGA抗体已显示在体外比IgG1抗体更大程度上促进表达HER2肿瘤细胞系的ADCP。靶向EGFR或gp75、CD89并含有功能性IgG-Fc尾部的三特异性单克隆抗体TrisomAb动员NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞在体外和体内杀死肿瘤细胞。
肿瘤靶向免疫调节剂
实体瘤治疗中的一个主要挑战是应对肿瘤的免疫抑制微环境。通过诱导CD40信号传导激活抗原呈递细胞被认为是一种很有前途的方法。CD40–CD40L相互作用可导致支持T细胞活化、增殖和抗体产生的共刺激信号通路的上调。此外，CD40可以诱导巨噬细胞杀死肿瘤。靶向CD40和肿瘤抗原的双特异性抗体提供了一个新的机会。
ABBV-428是一种靶向间皮素和CD40的肿瘤靶向免疫调节剂，旨在与肿瘤抗原间皮素相互作用，并在肿瘤微环境中激活CD40，实现局部而非全身免疫激活。间皮素是一种细胞表面分子，在胰腺、肺和卵巢的上皮性间皮癌中高表达。ABBV-428提高了CD40激动剂的安全性。然而，在针对晚期间皮瘤或卵巢癌患者的单药治疗中，其临床活性较低。随后的研究可能会研究肿瘤内药物暴露和结合的药代动力学和药效学，以进行剂量优化。
一种多特异性设计的锚蛋白重复蛋白（DARPin），抗FAP × CD40被开发为对抗CD40激动剂的全身毒性的替代方法。该分子被设计为通过与间质中的FAP交联来激活肿瘤微环境中的CD40，FAP由许多实体瘤的癌症相关成纤维细胞大量表达。它不具有Fc区，因此不能通过FcR结合交联，这将导致较少的全身激活。目前正在进行一项I期临床试验（NCT05098405），以评估抗FAP×CD40 DARPin MP0317单药治疗晚期实体瘤成年患者的药效和耐受性。
免疫刺激剂-抗体偶联药物
免疫刺激抗体偶联药物（ISACs）将肿瘤靶向单克隆抗体与强效免疫刺激剂结合。ISACs可以将先天免疫受体激动剂特异性地输送到肿瘤部位，局部激活肿瘤浸润的髓系细胞。从机制上讲，ISACs靶向肿瘤抗原，促进其被FcγRs介导的髓系细胞摄取。激动剂可以与其细胞内的同源受体相互作用。
NJH395是一种新型的ISAC，由与抗HER2抗体偶联TLR7激动剂组成，最近正在HER2阳性的晚期非乳腺癌患者的I期临床试验中进行评估。在这项研究中，CRS是可控的。另一种ISAC，SBT6050，一种将抗HER2与TLR8激动剂偶联的ISAC，因毒性而被撤回。
BDC-1001，一种与TLR7和TLR8激动剂偶联的HER2-靶向ISAC，在晚期HER2-表达实体瘤的I/II期试验中进行了评估（NCT04278144），并将在转移性乳腺癌的II期试验（NCT05954143）中进行评估。结果表明，它具有良好的耐受性，并且在各种HER2阳性肿瘤的患者中观察到令人鼓舞的临床活动。基于TLR靶向的其他ISACs的开发正在进行中，包括靶向表达CEA肿瘤的BDC-2034。
另一类ISACs将抗体与STING激活剂偶联。STING是一种胞质蛋白，对启动I型IFN-依赖性先天免疫至关重要。TAK-500是一种新型ISAC，含有STING激动剂与抗CCR2抗体联合靶向CCR2+髓系细胞。TAK-500正在晚期实体瘤患者（NCT05070247）中进行I期临床试验。XMT-2056是一种HER2靶向的STING激动剂ISAC。临床前模型已经表明，在HER2低表达和高表达的模型中，该药物作为单一疗法具有高抗肿瘤活性。然而，由于在剂量增加期间有患者出现严重不良事件，I期临床试验目前暂停。
小结
近年来，各种免疫细胞一直是人们关注的焦点，几种创新的治疗方法在临床上显示出令人鼓舞的结果。然而，毒性将第一代免疫细胞接合器的使用限制在最大耐受剂量，这可能低于治疗实体瘤的最大疗效所需的剂量。因此，下一代细胞接合器被设计成更安全、触发新的作用机制或利用以前未开发的免疫细胞类型。特别是，先天免疫细胞接合器通过利用先天免疫细胞的细胞杀伤能力并增强这些细胞形成抗肿瘤T细胞反应的能力，为基于T细胞重定向的方法提供了替代方案。
将免疫细胞接合器与其他治疗方式相结合治疗实体瘤的试验也备受期待。表达免疫检查点分子的上调是BiTE治疗耐药性的主要机制之一。免疫检查点阻断的联合治疗可以重新激活免疫反应并提高抗肿瘤活性。化疗和免疫疗法的组合还可以通过促进免疫原性细胞死亡、调节性T细胞耗竭、稳态T细胞增殖和髓源性抑制细胞耗竭来增强细胞接合器在实体瘤中的功效。最后，未来的疗法还可以结合细胞因子、靶向治疗以及细胞治疗。
参考文献：
1. Newimmune cell engagers for cancer immunotherapy. Nat Rev Immunol. 2024 Jan 25.
原文标题 : 癌症免疫治疗中的新型免疫细胞接合器
