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肿瘤免疫治疗靶点CD3,热门“王炸CP”开拓双抗新赛道!
来源:BioMice百奥动物 时间:2023-03-24

近年来,在肿瘤免疫治疗领域,人们希望能够通过研究双抗药物寻求出1+1>2的疗效,由于CD3与T细胞的激活密切相关,因此利用人CD3和肿瘤相关抗原(TAA)的双特异性抗体进行抗肿瘤治疗的手段已被广泛研究。双特异性抗体(双抗)可以同时识别一个靶点的两个表位或是两个不同的靶点,进而通过多种不同的分子机制产生更好的疗效。

现阶段,CD3双抗的研究正处于兴盛期,从靶点组合来看,目前进入临床研究阶段的项目大多靶向一些经典的肿瘤相关抗原(TAA),如EGFR、EpCAM、HER2和PSMA等。基于CD3靶点在通路的关键位置,在靶向CD3药物开发的过程中,从分子设计和肿瘤微环境等方面解决毒性问题,以及临床研究的安全性则显得尤为重要,这也是众多医药企业制胜市场的关键因素。

CD3靶点概述

CD3蛋白复合物由6条肽链以非共价键组成,是存在于成熟T细胞表面的一次跨膜蛋白,含有3对二聚体(εγ、εδ、ζζ),由CD3ε、CD3δ、CD3γ和 CD3ζ四个恒定链组成。

CD3蛋白的N端细胞外域和跨膜结构域在所有T细胞中高度一致,N端细胞外域由两个异源二聚体结构域CD3εγ和CD3εδ组成,跨膜结构域由单个同源二聚体CD3ζζ组成。

而CD3胞质区域包含启动信号级联反应所必需的免疫受体酪氨酸活化基序(immunoreceptor tyrosine-based activation motif,ITAM),作为信号转导中间体和衔接分子,能够募集蛋白酪氨酸激酶。每个CD3ε,CD3γ和CD3δ亚基的胞质区域均含有1个ITAM,而CD3ζ亚基含有3个ITAM。

CD3ε、CD3δ、CD3γ和CD3ζ分别由CD3E、CD3D、CD3G和CD247基因编码,这四个编码基因位于人11号染色体上的同一簇(q23),CD3亚基的缺陷通常与系统性红斑狼疮 (SLE)等自身免疫性疾病相关。其中CD3ε对T细胞的活化以及发育尤为重要。一旦发生突变,可能导致重度联合免疫缺陷(SCID)。

图1. CD3结构示意图[1]

CD3xTAA双抗介绍

CD3×TAA双抗又称为T细胞连接器(Bispecific T-cell engager, BiTE),CD3×TAA双抗两个臂分别靶向T细胞表面抗原CD3和肿瘤细胞表面相关抗原TAA,从而拉近了肿瘤细胞与效应T细胞的距离,绕过了T细胞必须经过MHC-抗原肽与TCR形成复合物,以及共刺激分子的结合才能被激活的经典激活之路。激活的T细胞释放颗粒酶及穿孔素,从而有效杀伤肿瘤细胞。

图2. CD3×TAA双抗的作用机制[2]

CD3抗体药物靶点布局

经过60多年的发展,CD3抗体研发已如火如荼,步入发展快车道,目前全球已有多款CD3抗体药物获批上市:包括安进靶向CD3和CD19的贝林妥欧单抗 Blincyto;以及强生靶向BCMA/CD3的Teclistamab;CD3×CD20为目前竞争最为激烈的双抗靶点组合之一,主要是罗氏靶向CD3和CD20的Lunsumio。

除了已上市的几款,目前进展最快的CD3双抗是艾伯维主研的艾可瑞妥单抗,已处于申请上市阶段,此外国内对CD3的研究热度依然呈现上升趋势,已经有5款处于申报临床阶段,其中包括再鼎医药(再生元),嘉和生物,爱思迈生物,康诺亚/诺诚健华和Genmab,部分最新在研CD3药物进展如下:

数据来源于科睿唯安及公开信息整理

目前国内外各个医药研发公司基本都对T细胞靶向的抗体进行了布局。为助力CD3抗体的前期研发,加速抗体药物的开发进程,BioMice百奥动物自主研发了多个CD3相关小鼠模型,为双抗或三抗或多抗药物体内药效和安全性评价提供了有力工具。部分数据展示如下:

B-hCD3E/hCD20 mice

蛋白表达分析

流式细胞术分析B-hCD3E/hCD20纯合子小鼠CD3E的蛋白表达。收集野生型C57BL/6(+/+)小鼠和纯合子B-hCD3E/hCD20(H/H;H/H)小鼠脾细胞,用种属特异性抗CD3E抗体进行流式细胞术分析。结果显示:鼠CD3E仅在C57BL/6(+/+)小鼠中检测到;人CD3E仅在纯合子B-hCD3E/hCD20(H/H;H/H)小鼠中检测到,在C57BL/6(+/+)小鼠中检测不到。

流式细胞术分析B-hCD3E/hCD20纯合子小鼠CD20的蛋白表达。收集野生型C57BL/6(+/+)小鼠和纯合子B-hCD3E/hCD20(H/H;H/H)小鼠脾细胞,用种属特异性抗CD20抗体进行流式细胞术分析。结果显示:鼠CD20仅在C57BL/6(+/+)小鼠中检测到;人CD20仅在纯合子B-hCD3E/hCD20(H/H;H/H)小鼠中检测到,而在C57BL/6(+/+)小鼠中检测不到。

免疫分型

脾脏白细胞亚群的流式分析。分离野生C57BL/6(+/+)小鼠和B-hCD3E/hCD20 (H/H;H/H)小鼠(雌性,n=3,6周龄)的脾细胞并进行白细胞亚群流式分析。A.代表性单活CD45+细胞的流式分析。B.图A的统计学分析。结果显示:纯合子B-hCD3E/hCD20小鼠的T细胞、B细胞、NK细胞、树突状细胞、粒细胞、单核细胞和巨噬细胞的比例与C57BL/6小鼠相似,证明人源化CD3E/CD20不影响脾脏中这些细胞集群总体的发育、分化或分布。

脾脏T细胞亚群的流式分析。分离野生型C57BL/6(+/+)小鼠和B-hCD3E/hCD20 (H/H;H/H)小鼠(雌性,n=3,6周龄)的脾细胞并进行T细胞亚群流式分析。A.代表性CD3+ T细胞的流式图分析。B. 图A的统计学分析。结果显示:纯合子B-hCD3E/hCD20小鼠的CD8+ T细胞、CD4+ T细胞和Treg细胞的比例与C57BL/6小鼠相似,证明人源化CD3E/CD20不影响脾脏中这些T细胞集群总体的发育、分化和分布。

人源化CD3E/CD20同样也不影响淋巴结、血液中白细胞亚群和T细胞亚群总体的发育、分化和分布。(数据未展示)

B-hCD3E/hCD28 mice

蛋白表达分析

流式细胞术分析B-hCD3E/hCD28纯合子小鼠的蛋白表达。收集野生型小鼠和纯合B-hCD3E/hCD28小鼠脾细胞,用种属特异性抗CD3E抗体进行流式细胞术分析。如图所示,小鼠CD3E在野生型小鼠中检测到。人CD3E仅在纯合B-hCD3E/hCD28小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到(A)。小鼠CD28在野生型小鼠中检测到。人CD28仅在纯合B-hCD3E/hCD28小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到(B)。

B-hCD3E/h4-1BB/HLA-A2.1 mice

蛋白表达分析

流式细胞术分析纯合B-hCD3E/h4-1BB/HLA-A2.1小鼠中CD3E的蛋白表达。收集野生型C57BL/6和纯合B-hCD3E/h4-1BB/HLA-A2.1小鼠的脾细胞,并用种属特异性抗hCD3E抗体进行流式细胞术分析。结果显示:小鼠CD3E在野生型小鼠中检测到,人CD3E仅在纯合B-hCD3E/h4-1BB/HLA-A2.1小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

流式细胞术分析纯合B-hCD3E/h4-1BB/HLA-A2.1小鼠中HLA的蛋白表达。收集野生型C57BL/6和纯合B-hCD3E/h4-1BB/HLA-A2.1小鼠的脾细胞,并通过流式细胞术进行分析。结果显示:小鼠H-2Db在野生型小鼠中检测到,人HLA-A2.1仅在纯合B-hCD3E/h4-1BB/HLA-A2.1小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

流式细胞术分析纯合B-hCD3E/h4-1BB/HLA-A2.1小鼠中4-1BB的蛋白表达。收集野生型C57BL/6和纯合B-hCD3E/h4-1BB/HLA-A2.1小鼠的脾细胞,并用种属特异性抗4-1BB抗体进行流式细胞术分析。结果显示:小鼠4-1BB在野生型小鼠中检测到,人4-1BB仅在纯合B-hCD3E/h4-1BB/HLA-A2.1小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

CD3xTAA双抗及多抗人源化小鼠模型列表

本期分享到此结束,如果您对相关小鼠模型有需求,欢迎随时与我们联系。快点击“阅读原文”获取更多模型信息吧。数据多多,欢迎分享~

参考文献

[1]. Deconstructing the form and function of the TCR/CD3 complex.Immunity.2006 Feb;24(2):133-9.

[2]. Singh, A., Dees, S. & Grewal, I.S. Overcoming the challenges associated with CD3+ T-cell redirection in cancer. Br J Cancer 124, 1037–1048 (2021).