肿瘤靶向免疫调节剂
肿瘤靶向免疫调节剂属于免疫治疗双特异性抗体范畴，尽管大多数双特异性抗体还处在临床前研究和发现阶段，缺少临床数据，然而，临床前研究发现该类双特异性抗体潜力巨大。
这一概念建立在刺激肿瘤浸润的、预先激活的免疫细胞，如肿瘤特异性效应T细胞(图2)，以及促进T细胞细胞毒性、生存和长期免疫记忆的能力上。激活许多不同的肿瘤特异性T细胞克隆的能力可能使识别具有肿瘤抗原异质性的肿瘤细胞成为可能。在这个意义上，肿瘤靶向免疫治疗不同于T或NK细胞重定向治疗，其活性依赖于双特异性抗体靶向的肿瘤抗原的表达。简而言之，T或NK细胞重定向疗法将大量非特异性T细胞导向表达特定抗原的肿瘤细胞，而肿瘤靶向免疫调节剂则更有选择性地激活较少的肿瘤特异性T细胞。前者导至大规模急性免疫攻击，诱发免疫记忆的可能性较低，而后者诱发慢发性免疫攻击，与免疫记忆密切相关，因此具有持续抗肿瘤作用的潜力。ABBV-428是临床研究中为数不多的肿瘤靶向免疫疗法之一，一种靶向肿瘤CD40 的双特异性抗体。CD40是一种强效的抗原提呈和髓细胞刺激物，已被证明能在大量的模型系统中促进肿瘤免疫。然而，由于CD40具有强大的免疫刺激作用，在某些情况下，全身毒性可能成为临床应用的挑战。刺激CD40以及肿瘤坏死因子受体家族的其他成员，依赖于受体的寡聚化。因此，绝大多数CD40激动剂抗体需要交联作用——例如抗体Fc结构域与免疫细胞表面FcγR的结合。通过产生具有沉默Fc结构域和肿瘤结合实体的双特异性分子，通过肿瘤抗原结合诱导交联和CD40激活，ABBV-428 已经证实只有在肿瘤抗原存在时，有效激活CD40。有趣的是，使用CD40单克隆抗体的肝脏毒性系,统性炎症反应，在使用CD40的激动性双特异性抗体时，消失了。另一种有趣的肿瘤靶向激活靶点为4-1BB,该抗原在效应T细胞上表达量上调，激活它将提升T细胞的毒性功能，并诱导免疫记忆。而且，4-1BB在浸润性肿瘤T细胞中也有上调，并被认为是肿瘤特异性T淋巴细胞的标志物。除了在T细胞上的功能，已经证实它也可以促进NK细胞的毒性功能，以及激活肿瘤血管的作用。由于4-1BB是一种有效的共刺激受体，系统激活可能导至严重的毒性。事实上，4-1BB单特异性抗体urelumab最初的临床开发由于致命的肝毒性而终止，后来又以低得多的剂量重新开始。相反，激动剂4-1BB抗体utomilumab即使在高剂量时也能很好地耐受，这可能是由于该抗体需要交联才能发挥活性。Utomilumab Fc活性(Fcγ2)较低,降低交联和可能的生物活性。因此，为了获得4-1BB激动剂的最佳安全性和有效性，肿瘤靶向激活是一个很有前途的方法。
图2.靶向肿瘤免疫调节剂
许多公司正在开发双特异性肿瘤靶向4-1BB抗体，该双特异性抗体由肿瘤抗原结合部分和4-1BB激动剂组成。这些双特异性抗体的一个重要的共同特征是，在没有肿瘤抗原结合的情况下，缺乏显著的4-1BB活化，从而保证了肿瘤局部的免疫活化。例如双特异性抗体PRS343,该双特异性抗体是在HER2抗体基础上在重链C端融合上4-1BB激动剂。该双特异性抗体拥有功能沉默的Fcγ4结构域，避免FcγR介导的交联和激活4-1BB。这一项目目前处在临床Ⅰ期研究。另一肿瘤靶向4-1BB激动剂是一种融合蛋白，由4-1BB配体和靶向成纤维细胞活化蛋白的Fab融合而成。重要的是由传统4-1BB单克隆抗体Fc与FcγR相互作用引发的肝脏毒性在该融合蛋白中未观察到。临床研究很快启动。第三个例子是ALG.APV-527，该双特异性抗体是ADAPTIR 平台研发的四价双特异性抗体，由4-1BB激动性抗体和靶向肿瘤抗原5T4抗体组成。因此，与上述提到的4-1BB激动剂不同的是，该双特异性抗体是基于全长IgG构建的。除此之外，肿瘤靶向性4-1BB激动剂还有基于DART®和DARPin 形式的双特异性分子。
肿瘤靶向免疫调节剂的一个方面是选择的双特异性形式对受体信号的潜在影响。如上所述，TNFRSF的成员需要寡聚才能触发信号。这可以通过二价或三价分子与受体相互作用的形式来实现。事实上，这一方法用在大多数双特异性抗体中。此外，与T细胞定向治疗相比，肿瘤靶向免疫调节剂似乎需要更高的肿瘤抗原密度，使这些治疗方法更适合于高表达肿瘤抗原的肿瘤。事实上，被选择用于4-1BB激动剂双特异性抗体的肿瘤靶向抗原包括HER2、FAP和5T4，这些抗原在肿瘤细胞和基质细胞中均有高表达。
双免疫调节剂
双免疫调节剂是结合两种免疫调节靶点的双特异性抗体（图3）。绝大多数该类双特异性抗体结合两种T细胞免疫检查点靶标，例如PD-1,PD-L1,LAG3和TIM3,这其中最多的组合是PD-1或PD-L1抗体结合TIM3或LAG3。这类双特异性抗体的一般原理是基于这样一个事实，即每个靶点都抑制细胞毒性效应，而阻断作用已被证明可以促进肿瘤免疫。此外，在临床和动物模型中，联合治疗也获得了叠加或协同效应。如前所述，如果双特异性化抗体的疗效优于单特异性抗体的联合治疗，那么双特异性免疫调节剂的真正好处就会实现。这种情况是否属实还有待证明。然而，可以推测双免疫调节剂的某些特性可能确实会产生单特异性抗体组合无法达到的协同效应。例如，针对同种细胞上的两个不同免疫检查点分子，尤其是多价分子，将延长对免疫抑制的阻断作用或者更加有效地清除抑制细胞。此外，双特异性抗体结合在不同细胞表达的靶标上，形成的细胞簇可能促进被该双特异性分子激活的细胞产生的细胞因子刺激旁分泌激活。最后，双免疫调节剂诱导的簇可以促进免疫突触的稳定，从而诱导更强的信号转导。
图3.双免疫调节剂
与上述肿瘤靶向免疫调节剂不同，双免疫调节剂均具有免疫调节功能。然而，一些免疫调节受体和配体在肿瘤环境中上调。因此，两个这样的靶点的双重结合可能导至该双特异性抗体在肿瘤中富集，从而导至一定程度的肿瘤局部药理作用。
M8724是一个双特异性免疫治疗分子，可以同时阻断两个免疫抑制分子PD-L1和TGFβ。这两个靶点都被肿瘤用来逃避免疫介导的破坏，通过抑制肿瘤免疫T细胞和NK细胞的细胞毒性效应来抑制肿瘤面议，诱导免疫抑制细胞如调节性T细胞或M2巨噬细胞的转化。从这一点上来讲，该双特异性抗体有别于大多数主要针对T细胞表达抗原的免疫检查点双特异性抗体分子。该双特异性抗体的两项临床研究正在进行[ClinicalTrials.gov identifiers: NCT02699515, NCT02517398]。
MGD013是一种双免疫调节剂，靶向PD-1和LAG3。两个靶分子都表达与耗竭的T细胞和肿瘤浸润性淋巴细胞，在小鼠肿瘤模型上显示，同时抑制这两个靶点将产生协同作用。MGD013 基于DART® 形式，已经证明可以有效抑制PD-1与PD-L1和PD-L2的结合，同时抑制LAG3和MHCⅡ的结合，共同激活了T细胞。该双特异性抗体正在进行临床Ⅰ期研究[ClinicalTrials.gov identifier: NCT03219268]。类似的临床前双免疫检查点抑制剂包括FS118靶向PD-1和LAG3;MCLA-134靶向LAG3和TIM3，XmAb20717,靶向CTLA-4和PD-1。
ATOR-1015是靶向CTLA-4和0X40的双免疫调节剂。该双特异性分子由CTLA-4抑制蛋白融合OX40激动性抗体，以人IgG1抗体亚型呈现。CTLA-4抑制蛋白是优化的CD86,CTLA-4的天然配体，与CTLA-4以高亲和力结合，与共刺激分子CD28结合力相对较弱。ATOR-1015会破坏表达高水平CTLA-4和OX40的T细胞，如肿瘤环境中的调节性T细胞。当两个靶点同时作用时，免疫活性会增强数倍，从而将免疫激活导向肿瘤区域，降低全身毒性。ATOR-1015处于临床前研发阶段后期。
自2011年ipilimumab获得批准以及随后PD-1和PD-L1抑制剂获得批准以来，癌症免疫治疗已成为一种非常有效的治疗选择，并成为目前癌症治疗的基石之一。在这些开创性免疫疗法成功的基础上，双特异性免疫疗法正在成为第二波免疫治疗化合物。为了使这些化合物获得成功，必须解决目前免疫疗法的局限性，并在疗效或安全性方面展现相应的优势。
在过去的几年中，双特异性免疫治疗抗体的数量有了显著的增长。大多数双特异性抗体处于临床早期或临床前阶段，临床疗效和安全性有待证实。T细胞重定向治疗是最大的一类，有超过25种该类双特异性抗体处于临床开发阶段。blinatumomab和catumaxomab已经进入市场，而其他双特异性抗体的的研发仍然处于临床Ⅰ期。相关的NK细胞重定向抗体耐受性较好，但仍处于临床发展的早期阶段，临床疗效难以预测。
肿瘤靶向免疫治疗是一类具有巨大潜力的双特异性分子，可解决其他免疫治疗的安全性和有效性问题。特别是，由于这些分子通常在没有肿瘤抗原的情况下缺乏活性，其安全性可能优于大多数其他免疫治疗分子。这可能是优于大多数其他免疫疗法联合治疗的一个显著优势，可降低严重不良事件的风险。此外，由于免疫激活是局部的肿瘤环境，更有效的化合物可以引起较少的安全问题。这也为改善临床疗效开辟了可能性。
最后，双免疫调节剂是一类有趣的化合物，通过同时调节两个免疫调节靶点的活性来产生协同效应。这一类分子的一个潜在的缺点是与强免疫相关的毒性风险。该领域以检查点抑制剂为主，结合抑制PD-1或与其他免疫抑制目标,如TGF-βPD-L1, LAG-3 TIM-3。基于PD-1/PD-L1抑制剂的临床成功和生物技术/制药行业对检查点抑制的普遍兴趣，这类化合物的开发数量有望增长。相比之下，很少有人致力于开发双重免疫刺激剂，例如针对TNFR和免疫球蛋白超家族的共刺激分子。然而，随着临床对CD40、4-1BB、OX40、CD27和ICOS等激动性抗体的开发，人们对开发这种双重共刺激器的兴趣有望增长。
综上所述，双特异性免疫治疗领域发展迅速。在未来几年，临床数据将会l陆续公布，这将提高我们对双特异性分子潜力的深入理解。