​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​深圳康源久远

生物技术有限公司

当前位置
PEG化 T-cell engager双抗(P-T-BsAb)
来源: | 作者:康源久远 | 发布时间: 2022-02-11 | 4813 次浏览 | 分享到:

传统双抗技术背景介绍

双特异抗体药物开发的一个技术难点在于成药性。在过去的20多年中,国内外各种开发双特异抗体的专利技术都集中在如何制备纯度足够高的双抗用于药物开发。双抗制备过程中,来自两个原始抗体的重链、轻链之间的错配,会产生难以分离的杂质,这是导致药物开发困难的一个主要原因。

         

双抗按照分子结构是否有Fc结构域,可以分为两大种类型:含有Fc的IgG型和不含有Fc的非IgG型。含有Fc结构域的IgG型分子可以有Fc介导的效应功能,如抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(ADCC),补体依赖性细胞毒作用(CDC)和抗体依赖性细胞吞噬作用(ADCP)。然而,生产传统的IgG类完整长度双特异性抗体及其衍生物一直面临着产量低,难纯化的巨大挑战。

 

为了克服IgG类完整长度抗体这个缺点以及应用方面的一些缺陷 (比如,IgG类抗体通常体积较大,对实体瘤组织穿透力较差,以及Fc 引起的毒性等等),各种各样的片段双特异性抗体技术被相继开发了出来,并被用于研究包括癌症在内的多种疾病。和单克隆抗体相比,基于可变区的单链抗体片段(scFv)虽然具有和完整抗体完全相同的结合位点,但分子量小、组织穿透性好、免疫源性低、容易被制备。 其次,由于scFv不受蛋白质糖基化的影响,原核表达系统、或者酵母菌都可被用以生产scFv。

 

但是,抗体片段(Fab, scFv等)等一些重组蛋白药物有一个致命的缺点:半衰期短。不含Fc的双抗技术包括Tandem scFv (BITE),DART,TandAb,F(ab')2和ImmTAC等。其中BiTE是各种双抗分子结构中最具诱惑力的形式。2014年,基于前所未有的良好临床治疗效果以及新颖的免疫治疗机理,FDA加速批准了Amgen 的Blinatumomab(CD19XCD3 BiTE抗体,商品名 Blincyto)用于治疗复发/难治性B前体急性淋巴细胞白血病(ALL)。Blincyto的上市促进了类似BiTE结构的双特异抗体的井喷似的开发。

 

BiTE是一个融合蛋白,由一个短肽连接的两个单链可变片段(scFv)组成。其中一个scFv与T细胞上的CD3结合,另一个与肿瘤细胞上的表面抗原结合。BiTE结构双抗在一些治疗中临床响应率接近CAR-T。BiTE激活的T细胞是用穿孔素进行膜穿孔,以及随后的颗粒酶B或另外四种具有不同的蛋白底物特异性的颗粒酶来进行诱导细胞凋亡,杀死癌细胞。然而,Amgen 的Blincyto在人体内的半衰期平均只有1.25小时。 这个BiTE 的缺点与它的结构直接有关。由于缺乏Fc结构域,BiTE血清半衰期很短,需要随身携带泵连续给药。这种给药方式阻碍了其在慢性疾病比如针对自体免疫疾病治疗的临床应用。其次,由Blincyto治疗带来的临床细胞因子风暴副作用对安全性要求更高的慢性疾病比如自体免疫疾病治疗难以适用。

 

Fc效应作用

通过激活adaptive immune 的T细胞去杀灭癌细胞(如anti-PD1/PD-L1, anti-CTLA4, anti-CD28等)是近年来肿瘤免疫药物的研发热点。此类药物的作用机制是通过激活T细胞实现的,因此要求药物的作用机制中不能有对T细胞活性的负影响因素。 而Fc介导的ADCC、ADCP等效应作用常常会影响到T细胞的活性,因此在开发这类药物时,需要抑制Fc的效应作用(effector functions), 否则有可能产生严重的副作用。当然,最理想的情况是只保留Fc延长半衰期的作用。

 

针对这一问题,有些公司开始开发了Silenced Fc, 即通过工程改造,消除Fc的效应作用,而只保留Fc延长半衰期的作用。但是目前的临床数据表明,改造后的Fc或IgG类型转换的Fc,虽然ADCC及CDC效应大大减弱,Fc效应并没有完全消除,因此仍然有与Fc相关的诸多问题。

 

2014年FDA批准的PD-1单抗,如BMS的O药(opdivo), Merck的k药(Keytruda),以及国内一些药企的PD1单抗,都在不同程度上改造了Fc融合蛋白。 O药(Nivolumab),K药(pembrolizumab)等采用的是IgG4型,虽然这种类型的IgG的Fc本身引起的Effector效应就弱,改造后的Fc的effector活性更低,但在临床上,这些药的副作用还是非常的显著,而这些副作用大多都与Fc有关。

 

其次,单克隆抗体(包括Fc融合蛋白)通常需要的剂量较大,这与非靶标细胞(如内皮细胞、上皮细胞、巨噬细胞等)上Fc受体竞争结合药物有关。如Fc-FcγR介导的巨噬细胞吞噬anti-PD1 (Opdivo),竞争性地把药物分子从靶T细胞上“抢”下来,导致疗效下降,剂量增加一倍。另一方面,传统抗体延长半衰期的作用机制除了因为具有较大的分子量外,还会通过Fc与表皮细胞的Fc受体(FcRn, FcγR等)结合,保护药物免受降解。但体内具有Fc受体的细胞很多,其中有些会通过Fc-FcγR 的特异性结合而消耗药物,导致高达40%的药物被浪费。

 

PEG双特异性链接子双抗(DSP-BsAb)技术

康源久远在PEG单链接子基础之上开发了PEG双链接子技术以便连接两个不同抗体片段。从这个意义上讲, PEG双特异性链接子技术可以被认为是传统PEG技术的下一代新技术。康源久远的双链接子技术产生的双抗从结构上克服了带有Fc结构双抗药物在肿瘤免疫治疗的缺陷,同时也避免了带有Fc类双抗药物制备上的相关技术难题和因Fc而产生的毒性。


康源久远的PEG双链接子双抗技术是通过链接子的特异性在体外按照顺序链接结合不同靶点的两个抗体片段,这就规避了传统双抗因错配导致的杂质,提高药物开发的成功率。从结构上看,康源久远双抗药物既可实现双靶点的协同作用杀灭癌细胞,又可实现bispecific T-cell engager 的重导T细胞的机制杀灭癌细胞,后者这种高效杀灭癌细胞的BITE机制与PEG 携带的安全性相结合就形成了康源久远的双抗核心技术。

 

康源久远的 T-cel engager 双抗(P-T-BsAb)优势:

T-cell engager 双抗 (P-T-BsAb) 技术是通过双链接子,把两个不同抗体(其中一个是antiCD3)的结合部分按照临床需求组合,形成双靶点药物,可被用以克服其它传统双抗结构所面临的挑战,并给我们提供至少以下优势:

 

a)   康源久远双抗技术特别适合采用adaptive immunity (激活T细胞) 杀灭靶细胞的双抗。这类药物的作用机制是通过激活T细胞实现的,因此对靶细胞的杀伤效应很强,而且由于激活T细胞的是anti-CD3,因此被激活的T细胞没有抗原特异性,即被激活的T细胞并非只限于与靶细胞抗原相关的特异性T细胞;

b)   无Fc产生的副作用, 无FcγR的结合,无ADCC/ADCP,无补体c1q介导的细胞效应,无免疫T细胞的损耗,无Binding Site Barrier;

c)    提高双特异性片段抗体在体内的半衰期;

d)   降低anti-CD3对T细胞的持续激活, 降低细胞因子释放,可扩展到对慢性疾病(比如自体免疫疾病)的治疗;

e)   规避传统双抗生产过程中产生的错配问题;

f)    对靶标的选择性,降低药物的毒性;

g)   免疫原性低于IgG类BsAb, 副作用小

h)   穿透并留存实体瘤能力较强,对开发实体瘤临床治疗有着潜在优势;

i)    更换针对癌细胞的靶标,保留anti-CD3单链抗体,可快速开发各种具有自主产权的肿瘤免疫抗体药物。


​ 了解更多技术