T細(xì)胞銜接器(TCEs)的作用機(jī)制、分類、及TCE藥物研發(fā)概覽

本文來源于微信公眾： 智享藥界 作者： 虎仔奶爸

T細(xì)胞接合劑（TCEs）是經(jīng)過工程改造的免疫治療分子，旨在通過橋接T細(xì)胞及其靶標(biāo)來引導(dǎo)身體的免疫系統(tǒng)對抗腫瘤或感染細(xì)胞，從而引發(fā)強(qiáng)烈的細(xì)胞毒性反應(yīng)。2014年，美國FDA批準(zhǔn)了blinatumomab，這是一種針對CD3和CD19的TCE，用于治療急性淋巴細(xì)胞白血病。正式開啟TCE治療不同的血液系統(tǒng)惡性腫瘤，如急性髓系白血病、多發(fā)性骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤和霍奇金淋巴瘤。截至2023年11月，市場上已有7種臨床批準(zhǔn)的TCE療法�；�于TCE的療法仍然有其局限性；然而，改善TCE的特性，以及將基于TCE的療法與其他形式的治療相結(jié)合，有望找到治療目前晚期疾病的方法。截至目前，市場上有9種臨床批準(zhǔn)的TCE療法，所有這些療法都用于治療淋巴增生性疾病。

表1. 截止2024年3月獲批的用于血液腫瘤的TCE藥物

此外，2022年1月FDA批準(zhǔn)Immunocore公司tebenafusp-tebn（Kimmtrak，gp100 (a melanoma-associated antigen) through ahigh-affinity T cell receptor (TCR) binding domain and an anti-CD3 T-cell-engaging domain），一種雙特異性gp100肽HLA導(dǎo)向的CD3 T細(xì)胞接合劑，用于治療HLA-a*02:01陽性的不可切除或轉(zhuǎn)移性葡萄膜黑色素瘤成年患者。

2025年11月FDA批準(zhǔn)Amgen公司Tarlatamab-dlle（Imdelltra, DLL3 on tumour cells and CD3 on T cells）用于患有廣泛期小細(xì)胞肺癌（ES-SCLC）并在基于鉑的化療期間或之后疾病進(jìn)展的成人。

TCEs作用機(jī)制：
T細(xì)胞接合器（TCE）是一類有前景的免疫療法，旨在利用T細(xì)胞的細(xì)胞還原潛力，而不需要識別特定的肽抗原。這些分子通過結(jié)合T細(xì)胞上的CD3/TCR復(fù)合物和癌癥細(xì)胞表面上的腫瘤相關(guān)抗原（TAAs）來工作。這種反式結(jié)合促進(jìn)了T細(xì)胞和癌癥細(xì)胞之間的突觸，從而觸發(fā)細(xì)胞毒性。TCE代表了一種現(xiàn)成的精確方法，可以擴(kuò)大受益于傳統(tǒng)免疫療法的患者群體。2014年，靶向B細(xì)胞CD19的雙特異性T細(xì)胞接合器（BiTE™）blinatumomab（BLICYTO®）獲得批準(zhǔn)，標(biāo)志著TCE發(fā)展的一個重要里程碑。從那時起，人們對開發(fā)針對血液系統(tǒng)和實體惡性腫瘤的各種腫瘤相關(guān)靶點的TCE越來越感興趣。

圖1. TCEs 作用機(jī)制及原理

*TCE分子同時與TAAs和CD3結(jié)合，從而形成溶細(xì)胞突觸。與CD3的結(jié)合會引發(fā)T細(xì)胞細(xì)胞毒性作用的激活信號的誘導(dǎo)，包括顆粒酶和穿孔素的釋放，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞溶解。此外，TCE的刺激會觸發(fā)T細(xì)胞室的增殖Fv-Based TCEs。

TCEs療法優(yōu)勢比較：
基于T細(xì)胞的癌癥免疫療法通過靶向和動員T細(xì)胞來根除惡性細(xì)胞，改變了癌癥治療的臨床實踐。根據(jù)作用機(jī)制的不同，基于T細(xì)胞的癌癥免疫療法主要可分為兩類：一類是針對以免疫檢查點抑制劑（ICIs）為代表的免疫抑制因子，另一類是以嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞和T細(xì)胞結(jié)合雙特異性抗體（bsAbs）為特征的免疫刺激途徑。

針對靶細(xì)胞重定向T細(xì)胞的另一種替代方法是T細(xì)胞結(jié)合bsAbs，其具有獨特的功能，結(jié)合癌癥細(xì)胞上的TAA和T細(xì)胞上的細(xì)胞表面分子。雙特異性T細(xì)胞結(jié)合子（BiTE）是一種新型的T細(xì)胞結(jié)合bsAbs亞類，在治療癌癥方面具有很好的臨床效果。

表2. 三種主要基于T細(xì)胞的免疫療法的比較：ICI、CAR T細(xì)胞和BiTE

TCEs分類：
根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)的TCE類型。根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)，TCE可分為三類。免疫球蛋白G樣（IgG樣）TCE與人體內(nèi)天然存在的抗體有相似之處。產(chǎn)生IgG樣TCE的最流行的方法包括knob-in-a-hole（KiH）、CrossMab和DuoBody。單鏈可變片段樣（scFv樣）TCEs試劑基于合成的scFv分子構(gòu)建，包括例如BiTE、DART和TandAb平臺。以及融合了前兩者特性的combination結(jié)構(gòu)。

圖2. 不同結(jié)構(gòu)的TCEs

1. IgG-like TCEs：
IgG樣TCE是基于天然抗體，即IgG分子開發(fā)的。這意味著，與天然抗體類似，它們由兩條重鏈和兩條輕鏈組成。在它們的結(jié)構(gòu)中，我們可以區(qū)分Fc，以及通過A鉸鏈連接的兩個抗原結(jié)合區(qū)（Fab），每個區(qū)都有一個Fv。與天然mAb相反，在天然mAb中，兩種Fv都結(jié)合同一類型的抗原，在IgG樣TCE中，一種Fv結(jié)合TAA，另一種結(jié)合CD3分子。

Knobs-into-Holes (KiH):
羅氏開發(fā)的KiH技術(shù)能夠通過交換半分子來生產(chǎn)抗體。這項技術(shù)的名字來源于促進(jìn)針對不同抗原的抗體兩半二聚化的機(jī)制。KiH背后的原理是基于在兩條不同的抗體重鏈上創(chuàng)建類似拼圖的匹配位點，以創(chuàng)建產(chǎn)品。

CrossMab:
基于KiH的原始概念，羅氏在解決輕鏈?zhǔn)�配問題的前提下開發(fā)了CrossMab平臺。與KiH中重鏈上的區(qū)域類似，這種技術(shù)基于交換一側(cè)重鏈和輕鏈的區(qū)域，以便正確組裝重鏈和重鏈。重鏈和輕鏈的區(qū)域可以被修飾，盡管已經(jīng)表明用輕鏈的CL交換重鏈的CH1是最有效的方法。

DuoBody：
Genmab開發(fā)的Duobody是通過在兩種不同的IgG之間交換Fab區(qū)來生產(chǎn)BsAbs的平臺。Fc片段CH3區(qū)的突變可以識別異源半分子，促進(jìn)異二聚化過程。Duobody技術(shù)的核心在于受控Fab臂交換（cFAE）過程。該方法涉及兩種不同類型的IgG單克隆抗體的單獨表達(dá)，每種單克隆抗體在CH3-CH3結(jié)構(gòu)域界面上都有一個匹配的點突變。

2. Fv-Based TCEs：
與基于IgG的BsAbs相比，基于Fv的TCE的設(shè)計相對簡單。這些分子與天然存在的抗體不同，因為它們通常僅由單鏈抗體組成。scFv在結(jié)構(gòu)和功能上與抗體的Fv區(qū)相似。它是重鏈（VH）和輕鏈（VL）的一個可變區(qū)人工融合的產(chǎn)物。

Bi-Specific T-Cell Engagers (BiTE)：
BiTE是一種簡單的分子，通過G4S接頭連接CD3特異性ScFv和TAA特異性ScFv。除了blinatumomab，使用BiTE平臺的BsAbs的其他例子包括CD3 BCMA-AMG420和CD3 CD33-AMG330，目前正在臨床試驗中進(jìn)行評估（NCT03836053，NCT02520427）。BiTE平臺上的BsAbs很小，半衰期很短，僅約2小時，這意味著需要持續(xù)靜脈輸注給藥。

Dual-Affinity Retargeting Antibody (DART)
DART是一個類似于BiTE的平臺。它是通過將VH和VL序列分別與其他抗體VL和VH序列連接而形成的。此外，半胱氨酸被引入兩條多肽鏈的C末端，形成鏈間二硫鍵。MGD024是Macrogenics在DART平臺上創(chuàng)建的TCE的一個例子。它靶向CD3和CD123抗原，并研究了其在r/r CD123陽性惡性腫瘤中的應(yīng)用。該藥物被設(shè)計用于降低細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）的發(fā)生率，CRS是其前身flotetuzumab的常見不良事件，同時保持抗腫瘤活性。目前正在一項1期首次人體劑量遞增研究中對其進(jìn)行評估（CP-MGD024-01；NCT05362773）。

3. TandAb：
TandAbs平臺是一種四價抗體分子，每種抗原都有兩個結(jié)合位點。同二聚體分子是由兩條肽鏈反向配對形成的。AFM11靶向CD3和CD19，是Affimed在TandAb平臺上開發(fā)的BsAb。AFM11的安全性和有效性已在兩項開放標(biāo)簽、多中心、劑量遞增的1期研究中進(jìn)行了評估，這兩項研究分別針對r/r CD19陽性B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤（NHL）患者（AFM11-101）和CD19陽性的B前體費城染色體陰性（Ph-）ALL患者（AFM13-102）。最常見的是神經(jīng)系統(tǒng)不良反應(yīng)，一些患者嚴(yán)重，以及劑量限制治療引起的不良事件（TEAE）。在ALL中，盡管短暫，但該藥物顯示出活性跡象，而在NHL患者中沒有觀察到活性。由于AFM11治療存在重大健康風(fēng)險，終止了進(jìn)一步的臨床開發(fā)。

4. Combination-Based TCEs
組合型TCE利用了IgG樣和Fv樣基團(tuán)的平臺優(yōu)勢。這些藥物具有IgG樣TCE特有的Fc區(qū)和Fv樣TCE典型的Fcvs。HLE-BiTE是組合型TCE的領(lǐng)先例子。它是安進(jìn)公司通過將Fc片段連接到原始構(gòu)建體的ScFv末端而開發(fā)的第二代BiTE。這種修改將其半衰期延長至7天。它被應(yīng)用于安進(jìn)的AMG701 BsAb，一種針對CD3和BCMA的抗體。一項針對（NCT03287908）的1期首次人體研究表明，在重度預(yù)處理r/r MM患者中，其安全性可控制，活性令人鼓舞，藥代動力學(xué)特征良好，支持進(jìn)一步評估AMG 701。

在研的TAA靶點：
TCEs通常靶向細(xì)胞外蛋白，TCEs的理想靶點應(yīng)在腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)，而不是在健康細(xì)胞上表達(dá)，以防止靶向非腫瘤毒性。由于靶抗原丟失和下調(diào)是癌癥最常見的逃避機(jī)制之一，靶抗原也應(yīng)在腫瘤細(xì)胞存活中發(fā)揮重要作用。例如，CD19和CD20是在B細(xì)胞上廣泛表達(dá)的相對穩(wěn)定的細(xì)胞表面抗原。因此，在正在進(jìn)行的臨床試驗中，大多數(shù)靶向表面抗原包括CD19、CD20和BCMA（B細(xì)胞成熟抗原）。靶向?qū)嶓w瘤抗原（如PSMA（前列腺特異性膜抗原）、EpCAM（上皮細(xì)胞粘附分子）、CEA（癌胚抗原）和GPC3（glypican-3））的TCE的開發(fā)標(biāo)志著將該技術(shù)擴(kuò)展到血液系統(tǒng)惡性腫瘤之外的重大進(jìn)展。這些BiTE旨在解決實體瘤帶來的獨特挑戰(zhàn)，與血液學(xué)癌癥相比，實體瘤包括更復(fù)雜和免疫抑制的腫瘤微環(huán)境。

目前有200多種TCE抗體正在進(jìn)行臨床試驗。大約一半的雙特異性抗體靶向CD20、CD19和BCMA。盡管如此，新的靶點也進(jìn)入了早期臨床試驗。

圖3. 目前在研的TAA靶點TCEs藥物研究概況

TCEs 存在挑戰(zhàn)：
優(yōu)化TCEs幾何結(jié)構(gòu)：
TCE的大小和結(jié)構(gòu)是影響其療效和藥代動力學(xué)（PK）特性的關(guān)鍵因素。通常，TCE被設(shè)計成具有小而靈活的結(jié)構(gòu)，以允許T細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞之間的緊密接近，從而提高突觸形成的效率。這種格式的一個例子是BiTE™，由串聯(lián)單鏈可變片段（scFv）組成，其中兩個scFv通過一個短的柔性接頭連接。然而，由于其大小和形式（沒有Fc尾部），BiTE™會迅速從體內(nèi)清除，因此需要頻繁給藥。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，各種修飾，如聚乙二醇化、白蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域的摻入或與抗體Fc區(qū)的融合，已被用于延長TCE的半衰期，而不會損害其結(jié)合特性和療效。

除了大小，TCE的結(jié)構(gòu)在決定T細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞之間的突觸距離方面也起著重要作用，這對T細(xì)胞活化和腫瘤細(xì)胞殺傷至關(guān)重要。TAA結(jié)合臂的定位、靶向表位和接頭長度等幾個因素有助于有效的免疫突觸形成。已經(jīng)表明，T細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞之間有效形成突觸的最佳膜距離約為15nm。該距離對應(yīng)于天然TCR肽-MHC復(fù)合物的大小，并與IgG1抗體的Fab臂跨度相匹配。最近，已證實該距離也是TCE活性的理想距離。事實上，抗TAA和抗CD3臂靠得更近的TCE配置顯示出增強(qiáng)的T細(xì)胞活化和優(yōu)異的腫瘤細(xì)胞殺傷能力。因為接頭長度、表位定位和TCE靈活性獨立影響細(xì)胞溶解潛力，使預(yù)測和合理設(shè)計變得復(fù)雜。

親和力和效價：
TCE親和力和化合價的微調(diào)是優(yōu)化的關(guān)鍵組成部分。與單價對應(yīng)物相比，通過結(jié)合多個TAA結(jié)合結(jié)構(gòu)域來增加對腫瘤靶點的化合價可以增強(qiáng)TCE的親和力，這可以導(dǎo)致更有效的腫瘤殺傷，以及在以低和異質(zhì)TAA表達(dá)為特征的腫瘤環(huán)境中的活性。二價TAA結(jié)合可在不影響活性的情況下降低單個TAA結(jié)合物的親和力，潛在地避免與可溶性抗原的相互作用，導(dǎo)致下沉效應(yīng)和減少暴露。具有靶向TAA的雙Fab結(jié)構(gòu)域和用于CD3的單Fab結(jié)構(gòu)區(qū)（2+1形式）的TCE已在臨床前研究和癌癥患者中證明了抗腫瘤功效。這種2+1格式的例子是CD20特異性的glofitamab（COLUMVI™；羅氏）和STEAP1特異性的沙魯利他明（安進(jìn)）。

CD3及細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）
越來越多的證據(jù)表明，TCE結(jié)合的CD3特定結(jié)構(gòu)域可以顯著影響T細(xì)胞活化、信號強(qiáng)度和整體治療方案。CD3是由CD3ε、CD3δ、CD3γ和CD3ζ鏈組成的多亞基復(fù)合物，與TCR（T細(xì)胞受體）相關(guān)。

每個亞基在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著不同的作用，它們的可及性和方向各不相同。研究表明，不同的CD3結(jié)合抗體（如OKT3、UCHT1、L2K、SP34）結(jié)合CD3ε鏈上的不同表位，這些差異會影響TCR信號傳導(dǎo)，從而不同地影響細(xì)胞毒性和細(xì)胞因子釋放，當(dāng)整合到TCE中時，可能會導(dǎo)致更好的治療方案。TCE對T細(xì)胞上CD3/TCR復(fù)合物的親和力是優(yōu)化療效和安全性之間平衡的另一個關(guān)鍵因素，特別是在治療細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）方面，這是TCE療法的一個顯著副作用。CRS發(fā)生在T細(xì)胞過度活化時，由促炎細(xì)胞因子的釋放引發(fā)，如白細(xì)胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、干擾素-γ（IFN-γ）和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF），可引起全身炎癥反應(yīng)。

事實上，患者特征，如TAA密度、轉(zhuǎn)移性疾病和腫瘤負(fù)荷，也可能在影響CRS中發(fā)揮關(guān)鍵作用，較高的腫瘤負(fù)荷與CRS嚴(yán)重程度的增加之間存在潛在的相關(guān)性。這一觀察結(jié)果得到了旨在降低CRS風(fēng)險的臨床策略的支持，例如在開始TCE治療之前使用單克隆抗體來滅活腫瘤。這些策略包括在用靶向CD20的TCE治療B細(xì)胞惡性腫瘤之前服用B細(xì)胞耗竭劑obinutuzumab（Gazyva®，羅氏）�？赡苡绊慍RS的其他因素包括基線免疫狀態(tài)和患者T細(xì)胞健康狀況。

處于臨床階段的TCEs ：
激活特定的T細(xì)胞亞群是通過減少激活的T細(xì)胞數(shù)量和降低CRS相關(guān)毒性來提高TCE治療指數(shù)的另一種選擇。CD8+T細(xì)胞主要負(fù)責(zé)介導(dǎo)對呈遞來源于感染或突變的肽的細(xì)胞的細(xì)胞毒性，并在抗癌免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。研究表明，在體外使用常規(guī)雙特異性TCE，CD8+T細(xì)胞對癌癥細(xì)胞的重定向殺傷是有效的。雖然CD4+T輔助細(xì)胞可以支持CD8+T細(xì)胞功能并表現(xiàn)出細(xì)胞溶解活性，包括在TCE誘導(dǎo)的刺激后，但它們的激活會導(dǎo)致細(xì)胞因子分泌和CRS相關(guān)的不良反應(yīng)。

表2. 已批準(zhǔn)或處于臨床試驗第2階段/第3階段的TCE列表

表3. 目前正在開發(fā)和最近停產(chǎn)的臨床和臨床前條件TCE列表