2023-11-28
創新之路︱精挑細琢！深度揭秘阿得貝利單抗的改造全過程
編者按
醫藥(yao)創(chuang)新(xin)，造福患者。但(dan)很多人也許不(bu)知道，一款創(chuang)新(xin)藥(yao)從研(yan)發(fa)到(dao)上市(shi)，往往要十(shi)(shi)年甚至數十(shi)(shi)年的漫漫求索路(lu)。恒(heng)瑞(rui)醫藥(yao)微信公(gong)眾號推出《創(chuang)新(xin)之路(lu)》欄目，我(wo)們(men)希望通過(guo)講述國產創(chuang)新(xin)藥(yao)誕生(sheng)背后的故事，展現中國科研(yan)工(gong)作(zuo)者擔(dan)當和作(zuo)為，營造創(chuang)新(xin)發(fa)展良好(hao)氛圍，并為我(wo)國醫藥(yao)創(chuang)新(xin)實踐(jian)提供一份思考的力量。
11月是“國際肺癌關注月”，讓我們一起揭秘中國首個獲批小細胞肺癌適應癥的自主研發PD-L1抑制劑背后的研發故事。今年3月，中國首個獲批小細胞肺癌適應癥的自主研發PD-L1抑制劑、恒瑞醫藥1類新藥阿得貝利單抗（艾瑞利?）獲批上市(shi)，打破了3年來(lai)進(jin)口PD-L1抑制劑產品(pin)在(zai)治療廣泛期小細胞(bao)肺(fei)癌（ES-SCLC）領域的(de)壟斷地位，為中國小細胞(bao)肺(fei)癌患者(zhe)帶去(qu)治療新(xin)希望。阿(a)得貝利單(dan)抗守(shou)護患者(zhe)生命健康(kang)背后(hou)，是一條怎樣的(de)自主研發之路？醫療媒體《奇點網(wang)》對(dui)阿(a)得貝利單(dan)抗的(de)研發歷(li)程(cheng)進(jin)行報(bao)道，我們特別(bie)轉載了這(zhe)篇文章(zhang)，分享給大家。
前言
在全球范圍內，肺癌是發(fa)生率第二高的癌癥，也(ye)是癌癥死亡的主要(yao)原因。
小細胞肺癌（SCLC）約占所有肺癌的15%，它進展迅速，而且在早期就發生轉移。據統計，大約70%的患者確診時就已經處于廣泛期[1]。
科學家為了開發新療法做出了巨大努力，然而幾十年來以鉑類為基礎的化療仍然是廣泛期SCLC（ES-SCLC）的標準一線治療方案，這些治療方案的中位總生存期為9-11個月[2]。
PD-L1抑制劑的出現，改變了ES-SCLC的治療框架。在IMpower133[3,4]和CASPIAN[5,6]研究(jiu)中，與化療(liao)相(xiang)比，PD-L1抑制劑聯合化療(liao)給(gei)ES-SCLC患者帶來了(le)總生存(cun)期的(de)(de)顯著改(gai)善。由吉林(lin)省腫(zhong)瘤(liu)醫院程(cheng)穎(ying)教(jiao)授和(he)中國醫學科學院腫(zhong)瘤(liu)醫院王潔教(jiao)授共(gong)同擔任主(zhu)要研究(jiu)者的(de)(de)CAPSTONE-1研究(jiu)，又將PD-L1抑制劑聯合化療(liao)治療(liao)ES-SCLC的(de)(de)療(liao)效提升到了(le)新高度，該研究(jiu)成果已發表在頂級醫學期刊《柳葉刀·腫(zhong)瘤(liu)學》雜志上。
▲ 論(lun)文首(shou)頁截(jie)圖
CAPSTONE-1研究數據表明，PD-L1抑制劑阿得貝利單抗聯合化療組的中位總生存時間（OS）達到了15.3個月，患者的死亡風險下降了28%（p=0.0017）。這也是迄今為止，PD-L1抑制劑聯合化療取得的最長中位OS（mOS）[7]。
阿得貝利單(dan)抗的(de)優異表現，與恒瑞研發團隊的(de)精(jing)心設計密不可(ke)分。
精挑細琢，追求純凈
單(dan)克隆抗(kang)體(ti)已經成為治療各(ge)類(lei)惡性腫瘤的重要手段。
與小分(fen)子藥物不同，單(dan)(dan)克隆(long)抗體(ti)(ti)藥物除了可以(yi)(yi)阻斷信號通路之外，還可以(yi)(yi)通過Fc段(duan)與效應免疫細胞表面的受(shou)體(ti)(ti)FcγR結合，介(jie)導(dao)免疫應答反(fan)應。這也是單(dan)(dan)克隆(long)抗體(ti)(ti)發揮療效的重要生物學基礎。
例如，單克隆抗體的Fc段與FcγRI結合，可誘發抗體依賴性細胞因子釋放（ADCR），Fc段與FcγRIIa結合可以介導抗體依賴性細胞介導的吞噬作用（ADCP），Fc段與FcγRIIIa結合可介導抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用（ADCC）[8-10]。此外(wai)，一些(xie)(xie)治療性(xing)單克隆(long)抗體還(huan)可(ke)以介導(dao)補體（C1q）依(yi)賴的(de)細胞(bao)毒性(xing)作(zuo)用（CDC）。簡單來(lai)說，這些(xie)(xie)作(zuo)用都會導(dao)致靶細胞(bao)死亡。
既往已上市(shi)的(de)PD-L1抑制劑在(zai)(zai)抗(kang)體(ti)篩選時，考慮PD-L1表(biao)達在(zai)(zai)腫(zhong)瘤細胞(bao)表(biao)面，除了(le)阻斷(duan)PD-L1/PD-1通路，恢(hui)復T細胞(bao)識別(bie)殺傷腫(zhong)瘤的(de)作(zuo)用，同時會(hui)保留(liu)抗(kang)體(ti)Fc段與FcγR結合的(de)能(neng)力，從而利用抗(kang)體(ti)Fc段的(de)效應(ying)功能(neng)進一步(bu)殺傷腫(zhong)瘤細胞(bao)。
然而，早在2015年就有文獻報道，PD-L1不僅在腫瘤細胞表達，在包括T細胞、B細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞（DCs）等免疫細胞上也有表達[11]。有文獻指出，免疫檢查點抑制劑，不希望免疫細胞耗盡，消除Fc段功能尤為重要[12]。
因(yin)此，恒瑞的(de)(de)(de)研(yan)發(fa)團隊在(zai)立(li)項之初就(jiu)確定(ding)，新開發(fa)的(de)(de)(de)單(dan)克隆(long)抗(kang)體(ti)只作(zuo)為PD-1/PD-L1信號通路的(de)(de)(de)抑制(zhi)劑，盡可能消除對免(mian)疫(yi)細胞的(de)(de)(de)潛(qian)在(zai)不良影響。這(zhe)和(he)(he)之前進(jin)口藥物(wu)的(de)(de)(de)研(yan)發(fa)思路完全不一(yi)樣。在(zai)這(zhe)個(ge)大原(yuan)則的(de)(de)(de)指引下，天(tian)然沒有CDC作(zuo)用(yong)，且ADCC和(he)(he)ADCP作(zuo)用(yong)較(jiao)弱的(de)(de)(de)lgG4型抗(kang)體(ti)成了首選。
基于(yu)設定的(de)(de)高(gao)親和力(li)、高(gao)阻斷活性及高(gao)體外免疫刺激活性目標，恒瑞的(de)(de)研(yan)發團隊從大量(liang)的(de)(de)雜(za)交瘤抗(kang)體中(zhong)篩選獲得目標IgG4型抗(kang)體，并完成人源化。
在篩選(xuan)到合適(shi)的(de)靶(ba)向PD-L1的(de)lgG4型抗體之后，接下來要(yao)做的(de)就是進一步消除/降低ADCC、ADCP和ADCR作用。ADCR效應的(de)降低，一方(fang)(fang)面可以減(jian)少IL-8的(de)釋放，增強免疫(yi)療(liao)效，另一方(fang)(fang)面可以減(jian)少IL-6的(de)釋放，減(jian)少免疫(yi)相關(guan)不良(liang)反(fan)應的(de)發生(sheng)。
因(yin)此，恒瑞(rui)的研(yan)發團隊給(gei)阿得貝(bei)利單抗(kang)(kang)的Fc段實(shi)施(shi)了234A/235A定(ding)點改(gai)(gai)造。改(gai)(gai)造后，與野生型(xing)IgG4型(xing)抗(kang)(kang)體相比(bi)，阿得貝(bei)利單抗(kang)(kang)與FcγRIIIa、FcγRIIa和(he)FcγRI的親和(he)力顯著降(jiang)低(di)。
以上的(de)選(xuan)擇和改造，最大限度地(di)降低了阿得(de)貝利單抗(kang)的(de)效應功能，對表達(da)PD-L1的(de)免疫細(xi)胞起到了很好的(de)保護作用。從目前(qian)查(cha)閱的(de)文獻來看(kan)，阿得(de)貝利單抗(kang)也是截至目前(qian)唯(wei)一(yi)一(yi)個(ge)公布Fc段改造位點的(de)國產免疫檢查(cha)點抑制劑。
不過，阿得貝利單抗的改造沒有就此結束。由于在自然情況下，IgG4型抗體之間的抗原結合片段（Fab）會發生置換，形成一個新的雙特異性抗體[13]，而且這種置換還會導致不良反應的發生[14]。因此(ci)，研(yan)究(jiu)人員得解決IgG4型抗(kang)體的(de)這一弊病。
好在科學家早就找到了解決方案，只要給抗體Fab段實施S228P突變改造，就可以避免lgG4型抗體的Fab段置換，使抗體更穩定[13]。阿得(de)貝利單抗的Fab段就采用了S228P突變改造(zao)。
與(yu)同類(lei)對比藥物相(xiang)比：阿得貝利單抗與(yu)PD-L1的結合(he)角度更(geng)居中；結合(he)區(qu)域(yu)更(geng)接近其(qi)天然受體PD-1；結合(he)面積(ji)更(geng)接近其(qi)天然受體PD-1。
此外，衡量免疫檢查點抑(yi)制劑的(de)另(ling)外一(yi)個重要指標就是親和(he)力(li)(li)，即PD-1/PD-L1抑(yi)制劑與(yu)受體之間的(de)結(jie)合力(li)(li)。親和(he)力(li)(li)的(de)強弱(ruo)，直接影響到了藥物效果、臨床的(de)最佳(jia)劑量和(he)部(bu)分不良(liang)反應程度。
親(qin)和力常見評估(gu)指標為解離常數(shu)Kd，Kd表(biao)示(shi)處于(yu)平衡狀態時配體(ti)(ti)(ti)與(yu)受(shou)體(ti)(ti)(ti)的解離程(cheng)度，Kd值越(yue)(yue)(yue)大，說明解離越(yue)(yue)(yue)多，代(dai)表(biao)配體(ti)(ti)(ti)與(yu)受(shou)體(ti)(ti)(ti)之(zhi)間(jian)的親(qin)和力越(yue)(yue)(yue)弱；Kd值越(yue)(yue)(yue)小，說明解離越(yue)(yue)(yue)少，代(dai)表(biao)配體(ti)(ti)(ti)與(yu)受(shou)體(ti)(ti)(ti)間(jian)的親(qin)和力越(yue)(yue)(yue)強。
研究數據顯示，阿得貝利單抗的解離常數Kd值僅為0.27×10-10nmol/L較低，親和力相較于已上市的PD-L1抑制劑更強[7]。
抗瘤能力、安全性得到驗證
那么上(shang)面一系列的精心(xin)設計有沒有提高阿得貝(bei)利(li)單抗(kang)(kang)的抗(kang)(kang)癌活(huo)性和安全性呢？
在臨(lin)床前的(de)IFN-γ釋放(fang)實驗中，研究人員(yuan)發現(xian)阿得(de)貝利單抗(kang)刺激T細(xi)胞釋放(fang)IFN-γ的(de)EC50值更低，說明阿得(de)貝利單抗(kang)激活T細(xi)胞的(de)能力強。
現在回頭看CAPSTONE-1研究數據的話，就會發現創紀錄的中位OS（阿得貝利單抗+化療 vs 單純化療：15.3個月 vs 12.8個月）[7]，也印證了阿得(de)貝利單抗(kang)具有很強(qiang)的抗(kang)腫瘤(liu)活性。
▲ 阿得貝利單抗聯合化療(liao)一線治療(liao)mOS達15.3個(ge)月，顯著優于單純化療(liao)
阿得貝利單抗的安全性數據也是非常值得關注，CAPSTONE-1研究表明，阿得貝利單抗聯合化療治療組的≥3級免疫相關不良事件發生率低，均不超過1.8%[7]。從因任何不良事件（AE）導致的死亡和停藥率來看，阿得貝利單抗相較其他已經獲批ES-SCLC適應證的PD-1/PD-L1抑制劑也更低[3,5,15]。
阿(a)得(de)貝利單抗(kang)的(de)正(zheng)式(shi)獲批上(shang)市，背后凝(ning)聚了(le)眾(zhong)多科學家、研究者的(de)智慧和心血(xue)。同時也是中國(guo)創新(xin)(xin)(xin)藥(yao)(yao)發展的(de)一個縮影，體(ti)現著中國(guo)自主研發實力(li)的(de)提高(gao)。總的(de)來說，阿(a)得(de)貝利單抗(kang)的(de)研發從抗(kang)體(ti)選擇到抗(kang)體(ti)改造(zao)，都沒(mei)有跟隨(sui)進(jin)口(kou)PD-L1抑制(zhi)劑的(de)研發思路，彰顯了(le)國(guo)產(chan)創新(xin)(xin)(xin)藥(yao)(yao)研發的(de)新(xin)(xin)(xin)力(li)量(liang)，期待阿(a)得(de)貝利單抗(kang)未(wei)來能夠造(zao)福更多中國(guo)小細胞肺癌患者。
聲(sheng)明：本文(wen)僅供醫(yi)學(xue)(xue)藥學(xue)(xue)專業人士作為學(xue)(xue)術參考，不得用于(yu)商(shang)業活動。
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