王蓉,苗慶芳
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抗CD30抗體藥物研究進(jìn)展
王蓉,苗慶芳
100050 北京,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所腫瘤室
CD30 是腫瘤壞死因子受體超家族(tumor necrosis factor receptor superfamily,TNFRSF)成員之一,屬于 I 型跨膜糖蛋白,過表達(dá)于霍奇金淋巴瘤(Hodgkin lymphoma,HL)和間變性大細(xì)胞淋巴瘤(anaplastic large cell lymphomas,ALCL),低表達(dá)于非病理狀態(tài)下活化的 T 細(xì)胞、B 細(xì)胞表面,而正常細(xì)胞不表達(dá)[1]。早期研究表明,CD30 參與細(xì)胞活化和分化,NF-κB 等信號的傳導(dǎo)以及 T 細(xì)胞免疫激活等[2]。目前的研究證實 CD30 與細(xì)胞的增殖和死亡密切相關(guān)[3],其胞內(nèi)部分可與 TNFR 相關(guān)因子(TNFR associated factor,TRAF)家族多個成員相互作用,既能通過 JNK 和 p38 途徑介導(dǎo)細(xì)胞的凋亡,又能通過 NF-κB 途徑介導(dǎo)細(xì)胞的活化[4-5]。CD30 激活后其胞外部分很快被蛋白酶降解,形成可溶性的 sCD30。正常情況下人體血清中的 sCD30 含量很低,但在許多病理狀態(tài)下,sCD30 水平會明顯升高,可作為疾病診斷的指標(biāo)。由于 sCD30 在 HL 和 ALCL 患者血清中的含量升高,因此可作為腫瘤標(biāo)志物[6]。
對于難治性和復(fù)發(fā)性 HL 和 ALCL 的治療始終是個難題,但是近來靶向免疫治療的出現(xiàn)為這些患者帶來了新的希望。CD30 普遍表達(dá)于 HL 和 ALCL 細(xì)胞表面,可作為抗體靶向療法的潛在靶點(diǎn)[7]。自從第一代抗 CD30 單克隆抗體出現(xiàn)以來,研究者就一直致力于抗 CD30 抗體的修飾,以促進(jìn)其與效應(yīng)細(xì)胞的結(jié)合并增強(qiáng)其活性,其中抗 CD30 的抗體藥物偶聯(lián)物(antibody-drug conjugates,ADCs)將發(fā)展成為最具希望的治療策略。本文現(xiàn)針對靶向 CD30 抗體藥物的研究進(jìn)展予以綜述。
自 1997 年 FDA 批準(zhǔn)第一個單克隆抗體藥物利妥昔單抗(rituximab)用于腫瘤治療后,基于抗體的免疫治療已經(jīng)成為腫瘤治療領(lǐng)域的關(guān)鍵策略。單克隆抗體藥物可以有效地募集 NK 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞表面的 Fcγ 受體到靶細(xì)胞表面,然后通過抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(ADCC)、補(bǔ)體依賴的細(xì)胞毒作用(CDC)或抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的吞噬作用(ADCP)誘導(dǎo)細(xì)胞死亡[8]。靶向CD30 的抗體研究最早始于 20 世紀(jì) 90 年代初,F(xiàn)alini 等[9]將抗 CD30 單克隆抗體 Ber-H2 應(yīng)用于 6 位晚期 HL 患者,發(fā)現(xiàn)放射性同位素標(biāo)記的 Ber-H2 可特異性結(jié)合霍奇金淋巴瘤 HRS 細(xì)胞,但是卻無任何抗腫瘤效果。隨后,Tazzari 等[10]和 Falini 等[11]又將 Ber-H2 與 I 型核糖體失活蛋白 saporin(SO6)連接,形成了一種新型的抗 CD30 免疫毒素。該免疫毒素雖然顯示了很好的抗腫瘤效果,但是臨床研究發(fā)現(xiàn)能夠產(chǎn)生明顯的人抗鼠抗體反應(yīng)(HAMA)。為了增加抗 CD30 抗體的臨床效果,隨后又發(fā)展了許多修飾抗體,包括雙特異性抗體、抗體藥物偶聯(lián)物和人源化抗體等。其中,以 SGN-35 為代表的抗 CD30 抗體藥物偶聯(lián)物在臨床中顯示了很好的抗腫瘤效果。
1993 年,Bowen 等[12]分離出了抗 CD30 單克隆抗體 AC10,研究表明該抗體可對一種大顆粒狀淋巴瘤細(xì)胞株 YT 產(chǎn)生細(xì)胞毒性。2002 年,Wahl 等[13]發(fā)現(xiàn) AC10 可以抑制 HL 細(xì)胞的生長。SGN-30(cAC10)是一種源于AC10 的嵌合抗體,由 AC10 的可變區(qū)與人類免疫球蛋白 1(IgG1)重鏈和 κ 鏈的恒定區(qū)串聯(lián)而成。與其他抗 CD30 抗體不同的是,SGN-30 細(xì)胞不僅針對 ALCL 細(xì)胞有活性,而且對 HL 細(xì)胞也有活性。SGN-30 不僅在體外可導(dǎo)致 HL 細(xì)胞停滯于 G1 期,而且在異種移植模型中,對 HL 和 ALCL 顯示出較好的抗腫瘤活性[13]。另外,SGN-30 與其他細(xì)胞毒藥物聯(lián)用可以增強(qiáng) CD30 陽性惡性腫瘤患者的化療效果[14]。I 期和 II 期臨床試驗表明 SGN-30 具有很好的安全性和耐受性。I 期臨床試驗中,24 例接受 SGN-30 的 HL 或 CD30 陽性的 NHL 患者對 SGN-30 耐受性良好,有一例皮膚性 ALCL 患者完全緩解,6 例患者病情趨于穩(wěn)定,持續(xù)時間 6 ~ 16 個月[15]。一項 II 期臨床試驗表明,79 例(復(fù)發(fā)性和難治性 HL 患者 48 例,系統(tǒng)性 ALCL 患者 31 例)患者中,有 9% 的總緩解率,但僅出現(xiàn)于 ALCL 患者中[16]。另一項 II 期臨床試驗表明,23 例皮膚性 ALCL 和相關(guān)淋巴組織患者的總緩解率高達(dá) 70%(10 例完全緩解,6 例部分緩解)[17]。從 I 期和 II 期臨床試驗結(jié)果可以看出 SGN-30 具有較好的安全性和抗腫瘤活性,給 HL 和 ALCL 的治療帶來了新希望。
MDX-060(5F11)是靶向 CD30 的全人單克隆抗體。體外和體內(nèi)實驗表明其對 HL 和 ALCL 細(xì)胞具有抗腫瘤效應(yīng)[18]。在體外,MDX-060 可通過 ADCC 和 CDC 抑制細(xì)胞生長并殺死細(xì)胞。另外,MDX-060 與吉西他濱(gemcitabine)或依托泊苷(etoposide)等細(xì)胞毒藥物聯(lián)合使用可以增強(qiáng)MDX-060 的腫瘤抑制效果,并且由 MDX-060 介導(dǎo)的 NF-κB 信號通路可增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對硼替佐米(bortezomib)的敏感性[19-20]。在異種移植 HL 裸鼠中,MDX-060 可顯著抑制腫瘤生長,甚至可使腫瘤完全消退[18]。在 I/II 期臨床研究中,MDX-060 單一用藥對 HL 和ALCL 的治療效果不佳。在 72 例患者中(HL 患者 63 例,ALCL 患者 7 例和其他 CD30 陽性淋巴瘤患者 2 例)只有 6 例出現(xiàn)客觀反應(yīng),其中 ALCL 患者的緩解率為 28%,HL 患者的緩解率為 6%。但是 MDX-060 劑量達(dá)到 15 mg/kg 時患者仍具有很好的耐受性,僅在 7% 的患者中出現(xiàn) 3 級或 4 級毒性反應(yīng)。由此可以推測,MDX-060 對 ALCL 患者的治療效果更好,可能的原因是 CD30 高表達(dá)于大多數(shù) ALCL 細(xì)胞,而在 HL 中僅表達(dá)于 HRS 細(xì)胞??傊琈DX-060 的安全性和抗腫瘤活性為進(jìn)一步聯(lián)合用藥提供了良好保障[21]。
第一代靶向 CD30 抗體藥物雖為臨床研究提供了新思路,但其對 HL 患者臨床治療效果有待提升,因此進(jìn)一步提高藥物活性和安全性成為抗 CD30 抗體藥物改造的新方向。第二代抗 CD30 單克隆抗體的研究重點(diǎn)則主要傾向于對第一代單克隆抗體的抗原結(jié)合活性和對自然殺傷細(xì)胞、巨噬細(xì)胞表面 FcγIIIa 受體(CD16)親和力的改造[22-24]。如 MDX-1401 和 XmAb2513 是在第一代抗 CD30 抗體的基礎(chǔ)上通過糖基化修飾等對抗體 Fc 段進(jìn)行改造,從而增強(qiáng)它們與 FcγIIIa 的親和力,進(jìn)而增強(qiáng) ADCC 等效應(yīng)功能,提高抗體的治療活性[25]。
MDX-1401 是去除 MDX-060 Fc 段巖藻糖后得到的第二代抗 CD30 全人單克隆抗體,其抗原結(jié)合活性與 MDX-060 相似,但是對 CD16 的親和力顯著增強(qiáng),因此極大地提高了 ADCC 效應(yīng)。此外,MDX-1401 能有效抑制 CD30 陽性淋巴瘤異種移植裸鼠的腫瘤生長[26]。I 期臨床試驗中,復(fù)發(fā)性和難治性 HL 患者對此藥物具有很好的耐受性,但是并未出現(xiàn)客觀反應(yīng)(12 例患者中 8 例病情穩(wěn)定,4 例病情惡化)[27]。
XmAb2513 是通過嵌合抗體 cAC10 人源化(hAC10)后再經(jīng) Fc 段修飾得到的抗體。hAC10 對抗原的親和性是嵌合抗體 cAC10 的 4 倍,而 XmAb2513 對 FcγIIIa 受體的親和力增加了 20 倍[28]。體外實驗表明,XmAb2513 比 SGN-30 和 MDX-060 具有更強(qiáng)的 ADCC 和 ADCP 效應(yīng)[29-30]。在 I 期臨床試驗中,每 2 周給藥一次,在 0.3 ~12 mg/kg 范圍內(nèi)劑量遞增,早期結(jié)果顯示 13 例 HL 患者中有 3 例出現(xiàn)腫瘤消退現(xiàn)象,并且無人抗人源抗體反應(yīng)。最新研究數(shù)據(jù)表明 XmAb2513 按 9 mg/kg 劑量給藥時,17 例患者中有 1 例出現(xiàn)部分緩解[31]。
雙特異性抗體是一類具有雙功能的抗體雜交分子,能特異地靶向不同的抗原表位,其中以 AFM13 為代表的抗CD30 雙特異性抗體給靶向 CD30 治療帶來了新的希望[32]。AFM13 不僅靶向 HL 細(xì)胞或其他惡性淋巴瘤細(xì)胞表面的 CD30 抗原,還能與 NK 細(xì)胞表面的 CD16A 抗原特異性結(jié)合。臨床前研究表明 AFM13 可募集 NK 細(xì)胞到腫瘤組織來裂解 CD30 陽性細(xì)胞,從而發(fā)揮抗腫瘤活性。I 期臨床試驗中,28 例 HL 患者對 AFM13 具有很好的耐受性,有 2 例患者出現(xiàn)部分緩解,并且在提高給藥劑量情況下,有更多患者出現(xiàn)腫瘤消退現(xiàn)象(13 例患者中有 8 例給藥劑量超過 1.5 mg/kg)[33]。Reush 等[34]構(gòu)建的新型四價雙特異性串聯(lián)抗體(CD30/CD16A)TandAb 對 CD16A 158F/V 有特異的結(jié)合能力,而對 CD16B 無結(jié)合活性。臨床前研究表明,TandAb 比其他抗 CD30 雙特異性抗體具有更好免疫細(xì)胞靶向募集能力和更強(qiáng)的功效,有望在治療 HL 和其他腫瘤時表現(xiàn)出更好的反應(yīng)率,從而為 HL 的治療提供新的選擇。
抗體藥物偶聯(lián)物是指將靶向腫瘤相關(guān)抗原的抗體或抗體片段作為藥物輸送的載體,將其通過交聯(lián)劑與藥物、毒素、放射性核素或包含藥物的脂質(zhì)體或納米粒連接[35]。ADCs 的優(yōu)越性在于可以輸送藥物到靶標(biāo),從而使毒性藥物不斷富集于靶部位,減少對機(jī)體的毒副作用。
2011 年 8 月,美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)抗 CD30 ADC Brentuximab vedotin(SGN-35)用于治療自身干細(xì)胞移植失敗或兩次既往化療失敗且不能接受自體干細(xì)胞移植的 HL 以及一次既往化療失敗的 ALCL[32, 36]。SGN-35 由抗 CD30 嵌合抗體 cAC10 和抗微管蛋白藥物monomethyl auristatin E(MMAE)通過二肽(瓜氨酸-纈氨酸)連接而成,其對 CD30 的結(jié)合活性與 cAC10 相似[37]。當(dāng)抗體與 CD30 結(jié)合后,SGN-35 主要通過網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用而被內(nèi)化進(jìn)入溶酶體,隨后二肽被蛋白酶水解斷裂,最終 MMAE 與細(xì)胞質(zhì)的微管蛋白結(jié)合從而阻滯細(xì)胞周期的 G2/M 期,使細(xì)胞死亡[38-40]。除此之外,MMAE 還可透過細(xì)胞膜作用于周圍細(xì)胞,從而對 CD30 非陽性腫瘤細(xì)胞也產(chǎn)生同樣的細(xì)胞毒效應(yīng)[41]。
臨床前研究表明,SGN-35 對 CD30 陽性淋巴瘤具有很強(qiáng)的功效。體外實驗表明,SGN-35 可通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡使細(xì)胞生長阻滯和死亡[42]。體內(nèi)實驗表明,即使是低劑量(1 mg/kg)的 SGN-35 也可較好地抑制 HL 和 ALCL 的生長。以上結(jié)果均表明 SGN-35 優(yōu)于 cAC10[37, 43]。Oflazoglu等[43]和 Younes 等[44]將 SGN-35 與 ABVD(阿霉素、博來霉素、長春花堿、達(dá)卡巴嗪)、AVD(阿霉素、長春花堿、達(dá)卡巴嗪)或吉西他濱聯(lián)合用于 HL 裸鼠模型獲得了更好的療效,提示 ADCs 與化療藥物聯(lián)合用于復(fù)發(fā)性和難治性 HL 患者可能更加有效。
在最初的一項 I 期臨床試驗中,對 45 例復(fù)發(fā)性和難治性 CD30 陽性淋巴瘤患者進(jìn)行 SGN-35 治療,每 3 周給藥 1 次,初始劑量為 0.1 mg/kg,最高劑量為 3.6 mg/kg,17 例(38%)患者發(fā)生客觀反應(yīng),其中包括 11 例完全緩解。當(dāng)給藥劑量達(dá)到最大耐受劑量(1.8 mg/kg)時,接受治療的 12 例患者中客觀反應(yīng)率為 50%(6 例)。SGN-35 的副作用主要是疲勞、發(fā)熱、腹瀉、惡心、嗜中性白血球減少和外周神經(jīng)病變等[45]。在另一項 I 期臨床試驗中,患者每周給藥一次(4 周一個療程,前 3 周給藥),初始劑量為0.4 mg/kg,最高劑量為 1.4 mg/kg,85% 的患者腫瘤有消退,59% 的患者發(fā)生客觀反應(yīng),其中 34% 的患者完全緩解[46]。綜合兩項結(jié)果可以看出,SGN-35 每周給藥一次的抗腫瘤活性和每 3 周給藥一次的效果相似,所以 II 期臨床試驗的給藥劑量被定為 1.8 mg/kg。
在針對日本患者的 I/II 期臨床試驗中,SGN-35 治療復(fù)發(fā)性和難治性 HL 和 ALCL 同樣取得了令人欣慰的效果,尤其是對于系統(tǒng)性 ALCL 患者,其客觀反應(yīng)率達(dá)到了 100%,其中完全緩解率達(dá)到 80%[47]。在一項 II 期臨床試驗中,有 102 例復(fù)發(fā)性和難治性 HL 患者接受了 SGN-35 的治療(每 3 周給藥 1.8 mg/kg),其總緩解率是 75%,其中完全緩解率是 34%,總疾病控制率高達(dá) 96%。中位無進(jìn)展生存期是 5.6 個月,完全緩解的患者中位持續(xù)時間是 20.5 個月[48]。在另一項針對復(fù)發(fā)性和難治性 ALCL 患者的 II 期臨床試驗中,58 例患者每 3 周接受 1.8 mg/kg 的 SGN-35,客觀反應(yīng)率達(dá) 86%(50 例),其中完全緩解33 例(57%),部分緩解 17 例(29%)[49]。
以上臨床研究均表明,SGN-35 治療 HL 和 ALCL 患者的客觀反應(yīng)率高且細(xì)胞毒性低。而且,SGN-35的臨床應(yīng)用效果明顯優(yōu)于裸抗體 SGN-30[50]。因此,靶向 CD30 的抗體藥物偶聯(lián)物可能對復(fù)發(fā)性和難治性HL 和 ALCL 有很好的治療效果,有望成為治療此類疾病的一線藥物。另外,SGN-35 用于外周 T 細(xì)胞淋巴瘤、非霍奇金 B 細(xì)胞淋巴瘤、皮膚 T 細(xì)胞淋巴瘤等多種 CD30 陽性淋巴瘤的治療研究正處于 II 期臨床試驗,為除 HL 和 ALCL 之外的 CD30 陽性淋巴瘤患者帶來了福音[51-53]。
抗體靶向療法在霍奇金淋巴瘤和間變性大細(xì)胞淋巴瘤治療方面具有重大突破,它改變了傳統(tǒng)的治療方法,顯著增加了 CD30 陽性患者的生存期[47]。但是對于抗體療法,目前臨床上仍存在諸多問題,如 FDA 批準(zhǔn)的 SGN-35 僅用于治療自身干細(xì)胞移植失敗或兩次既往化療失敗不能接受移植的 HL 患者以及一次既往化療失敗的 ALCL 患者,而腫瘤患者早期仍需先接受化療;而且,耐藥性和毒副作用仍然是抗體療法亟待解決的問題。
總之,CD30 是治療惡性血液腫瘤的一個重要靶點(diǎn)。SGN-35 的研制成功對于抗體藥物偶聯(lián)物以及將抗體藥物偶聯(lián)物技術(shù)應(yīng)用于其他抗體與藥物的偶聯(lián)具有里程碑意義,并將繼續(xù)促進(jìn)靶向免疫治療的發(fā)展應(yīng)用[7]。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展,針對 CD30 靶點(diǎn)的新型抗體藥物和疫苗的不斷出現(xiàn),以及對 CD30 與腫瘤發(fā)生發(fā)展機(jī)制的深入研究,將大大改變 CD30 陽性腫瘤的治療現(xiàn)狀,為更多患者帶來曙光。
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“重大新藥創(chuàng)制”國家科技重大專項(2013ZX09103003-008、2014ZX09201042-003)
苗慶芳,Email:miaoqf@sina.com
2014-06-03
10.3969/cmba.j.issn.1673-713X.2014.04.013