Ivuxolimab

-01- 导读 近年来，肿瘤免疫治疗的突破让“免疫检查点抑制剂”成为公众关注的焦点。但许多人可能不知道，这些抗体药物的疗效不仅取决于其靶向结合能力，还与一个关键结构——Fcγ受体（FcγR）密切相关。 Fc–FcγR相互作用对肿瘤靶向抗体的活性至关重要，如利妥昔单抗、曲妥珠单抗和西妥昔单抗，其中肿瘤细胞的杀伤至少部分是由于这些机制。然而，我们对这些免疫调节抗体的这些相互作用如何增强抗肿瘤免疫的理解仍然知之甚少。因此，进一步了解评估IgG亚类、遗传多态性的影响，以及这些抗体作用机制的临床前和临床研究之间的转化，有助于我们进一步提高这些治疗药物的疗效。 -02- 什么是Fcγ受体？ 抗体是免疫球蛋白超家族的成员，在结构上由两个结构域组成：负责抗原识别的结合结构域（Fab）和与Fc受体（FcRs）结合的Fc结构域。Fab包括轻链和重链的互补决定区（CDR），该互补决定区包含六个决定抗原识别的高可变区。Fc区由重链α链、δ链、ε链、γ链或μ链组成，分别存在于IgA、IgD、IgE、IgG和IgM中，定义了抗体同种型。FcRs有三种类型：I型，包括典型的Fcγ受体；II型，其含有C型凝集素受体如CD209和CD23；以及分别负责维持抗体半衰期和降解的细胞内受体新生Fc受体（FcRn）和TRIM-21。 FcγRs是一个结合单体和免疫复合物IgG的受体家族，可引发激活或抑制功能。这些受体参与驱动抗体效应器功能，包括抗体依赖性细胞毒性（ADCC）和/或抗体依赖性胞吞噬作用（ADCP）、抗原呈递以及趋化因子和细胞因子的释放。 在人和小鼠中，有三个受体家族。其中包括FcγRI（CD64）、FcγRII（CD32）和FcγRIII（CD16）。小鼠表达这三种受体，以及独特的高亲和力FcγRIV（CD16-2）。FcγRI、FcγRIII和FcγRIV被认为是激活受体，而FcγRII是抑制性的。 人和小鼠FcγRI、FcγRIII和FcγRIV通过一种含有免疫受体酪氨酸激活基序（ITAM）的衔接蛋白，即Fc受体γ链（FcRγ）发出信号。人FcγRIIa和FcγRIIc是唯一在胞内尾部含有内源性ITAM的FcγRs，不需要衔接蛋白来发出信号。FcγRIIb通过与免疫复合物结合并通过内源性细胞内免疫受体酪氨酸基抑制基序（ITIM）发出信号，抑制通过激活FcγRs介导的抗体效应器功能。 -03- 结构决定命运：FcγR与IgG亚型的选择 FcγRs根据其结合单体或IgG免疫复合物的能力分为高亲和力和低亲和力。亲和力高于107/M-1的FcγRs 可以结合单体和IgG免疫复合物，被认为是高亲和力的；而FcγRs的亲和力低于107/M-1只能与IgG免疫复合物结合，被认为是低亲和力。人hIgG1、hIgG3和hIgG4与所有FcγRs结合，而hIgG2与除FcγRI和FcγRIIIb外的所有FcγRs结合。小鼠mIgG1仅与mFcγRII和mFcγRIII结合，mIgG2a/c和mIgG2b与所有FcγRs结合，而mIgG3仅与mFcγRI结合。但在体内，这些受体的亲和力受到多种变量的影响，如抗体-抗原比率、免疫复合物的大小和受体的位置。 IgG亚类对FcγRs的不同亲和力和每个FcγR的细胞表达水平被用于定义引发“弱”或“强”抗体效应功能的可能性，这被称为激活抑制（A/I）比率。通常，具有hIgG1主链的治疗性抗体用于激活FcγRs并清除靶细胞。相反，hIgG2和hIgG4抗体用于阻断受体-配体相互作用，而不参与激活FcγRs，因为它们对FcγRs的亲和力相对较低。然而，hIgG2和hIgG4仍然具有结合激活的FcγRs的能力，可能在意想不到的情况下驱动效应器功能。由于FcγRIIa和FcγRIIIa主要在NK细胞、粒细胞和巨噬细胞上表达，它们被认为是人类IgG的主要效应细胞。在小鼠中，当需要抗体效应器功能时使用mIgG2a，而当阻断靶的生物活性时使用mIgG1。mIgG2a的治疗性抗体需要与髓系细胞上的高亲和力小鼠FcγRs、mFcγRI和mFcγRIV结合，以清除靶标。 -04- FcγR的免疫调节作用 1. 调节先天免疫与适应性免疫的桥梁ADCC与ADCP：NK细胞通过FcγRIIIa识别抗体标记的肿瘤细胞，释放穿孔素/颗粒酶直接杀伤靶细胞；巨噬细胞则通过吞噬作用清除肿瘤。 抗原呈递增强：树突状细胞通过FcγR捕获免疫复合物，促进肿瘤抗原交叉呈递，激活T细胞。 2. 免疫检查点的“间接调控者” 耗竭抑制性T细胞：抗CTLA-4抗体（如伊匹木单抗）通过FcγR介导的ADCC清除调节性T细胞（Treg），解除免疫抑制。 协同增效：LAG-3或TIGIT抗体单药效果有限，但与PD-1抗体联用可通过FcγR依赖的机制增强T细胞活化。 -05- 临床药物的精细博弈：Fc工程化策略抗体工程是调节FcγR结合的强大工具，影响治疗性抗体的活性、半衰期和生产制造。Fc的点突变和N297糖基化位点的修饰已被广泛用于修饰IgG与补体、FcRn和FcγRs的结合，以影响其作用机制。最常见的突变之一是用于治疗性hIgG4抗体的S228P突变。另一种常见的策略是对Fc的CH2结构域内连接到N297的聚糖进行糖工程改造。 CTLA-4 美国食品药品监督管理局（FDA）已经批准了两种CTLA-4抗体，ipilimumab（hIgG1）和tremelimumab（hIgG2）。尽管hIgG1具有比hIgG2更高的亲和力，hIgG1和hIgG2都可以参与激活FcγRs，潜在地驱动抗体效应器功能并导致表达CTLA-4的细胞的清除。 PD-1 FDA已经批准了几种靶向PD-1的抗体，这些抗体使用S228P突变改造的hIgG4亚型阻断其与PD-L1的相互作用。令人感兴趣的是，tislelizumab与其他FDA批准的PD-1抗体不同，因为它在其恒定区经过一系列突变改造，以降低FcγR的结合，有可能防止Fc–FcγR相互作用的有害影响。 PD-L1 目前有三种FDA批准的PD-L1抗体，atezolizumab、durvalumab和avelumab，具有不同的FcγR-结合特性。与具有Fc突变hIgG1亚型的atezolizumab和durvalumab不同，avelumab是一种野生型hIgG1，具有完整的FcγR结合。Avelumab已被证明在参与hFcγRIIIa后介导同种异体癌症细胞系的ADCC，类似于其他肿瘤靶向hIgG1抗体。然而，由于Teff细胞和APC也在TME中表达PD-L1，Avelumab也可能清除这些群体，导致次优的抗肿瘤活性。因此，抗PD-L1药物的最终体内活性将取决于PD-L1在不同免疫细胞和不同TME中的分布和表达水平。 LAG-3和TIGIT FDA最近批准了LAG-3抗体relatlimab（hIgG4S228P）与抗PD-1（nivolumab）联合治疗晚期黑色素瘤。与大多数PD-1抗体类似，relatlimab被开发用于阻断LAG-3的抑制活性，而不引发抗体效应器功能。 Tiragolumab，一种抗TIGIT hIgG1抗体，最近的的结果显示接受Tiragolumab治疗的患者的CD4+和CD8+Teff细胞和NK细胞活化、Treg细胞清除以及伴随的髓系细胞活化。 CD28 Theralizumab（TGN-1412）是第一种在临床上测试的CD28抗体，其设计具有野生型hIgG4亚类（缺乏S228P突变），作为靶向人CD28的超级激动性抗体，独立于TCR。在I期临床试验中，健康志愿者服用theralizumab会导致细胞因子释放综合征（CRS），导致严重的炎症反应和慢性器官衰竭。进一步的体外研究表明，theralizumab的hFcγRIIb超交联增强了CD28聚集，并增加了CD4+Teff细胞的细胞因子产生，至少驱动了其部分毒性，这是临床前研究中未观察到的特征。此外，该抗体具有野生型IgG4，没有S228P突变，这表明它可能在体内进行了Fab臂交换，可能会增加其毒性效应。 ICOS 已经在临床上评估了几种具有hIgG1或hIgG4骨架的ICOS抗体。有人赞成开发具有效应器功能hIgG1的抗ICOS抗体（vopratelimab），以促进ICOS高表达Treg细胞的消耗，以及表达较低水平ICOS的Teff细胞的激活（通过受体交联）。另一种种更为保守，用hIgG4开发抗ICOS抗体（feladilimab），激活ICOS并减少消耗活化的ICOS高表达Teff细胞的机会。然而，这两种抗体都没有产生显著的临床影响。 CD40 在已经进入临床试验的许多CD40抗体中，具有增强的FcγRIIb结合的hIgG1和不需要FcγRIIb的hIgG2抗体可能最有希望引发最佳治疗潜力。然而，尽管做出了努力，但大多数使用CD40抗体的临床试验显示出有限的疗效，并导致了与治疗相关的肝毒性和CRS。 OX40 人OX40抗体已经在临床上使用hIgG1或hIgG2亚型进行了测试。Ivuxolimab（PF-04518600）是唯一的hIgG2，在一项I期试验中作为单一疗法进行了测试，发现它能促进血液中CD8+Teff细胞的克隆扩增，在6%的局部晚期或转移性癌症患者中有部分反应。在同一项研究中，ivuxolimab与4-1BB抗体（utomilumab）联合使用，在少数晚期实体癌患者中显示出一定疗效。hIgG1 OX40抗体也已在早期临床试验中进行了测试。尽管缺乏临床活性，Cudarolimab（IBI101）和tavolimab与CD4+和CD8+Teff细胞的扩增有关，在后者的情况下与TME内的Treg细胞清除有关。 4-1BB 目前，两种4-1BB抗体已在临床上进行了评估，即urelumab（hIgG4）和utomilumab（hIgG2）。与ICOS和OX40类似，这些抗体在临床试验中显示出有限的反应。Urelumab和utomilumab在循环NK细胞、CD4+Teff细胞和CD8+Teff以及树突状细胞上显示出激活标记物的表达增加。然而，由于其相当大的肝毒性，urelumab显示出较差的安全性，而utomilumab具有更可接受的安全性。utomilumab更有利的安全性可能部分与这样一个事实有关，即utomilumab的激动性不如urelumab，并且其hIgG2亚型不与FcγRIIb结合。一种潜在的4-1BB抗体开发策略可能是降低utomilumab或urelumab的Fab亲和力，同时工程化hIgG2亚型以驱动不依赖于FcγRs的4-1BB激动剂。 -06- 结语：精准免疫治疗的新维度Fcγ受体作为抗体效应的“终末执行者”，其复杂调控网络为肿瘤免疫治疗提供了多重干预节点。随着对FcγR生物学和抗体工程的深入研究，未来的免疫治疗将朝着更精准的调控方向发展。从基因多态性到抗体工程，从单药到联合策略，深入理解FcγR生物学将推动更安全、更精准的下一代疗法诞生。 参考文献：1.Fcγ receptors and immunomodulatory antibodies in cancer. Nat Rev Cancer.2024 Jan;24(1):51-71. 公众号内回复“ADC”或扫描下方图片中的二维码免费下载《抗体偶联药物：从基础到临床》的PDF格式电子书！ 公众号已建立“小药说药专业交流群”微信行业交流群以及读者交流群，扫描下方小编二维码加入，入行业群请主动告知姓名、工作单位和职务。

【前言】瘤内浸润的Treg细胞亚群复杂，通过不同途径促进免疫抑制微环境的塑造，是肿瘤。也因此，很多已上市的抗体疗法都和Treg作用相关，也有希望特异性影响Treg的疗法在开发中。Front. Immunol.（一）通过表面蛋白特异性耗竭Treg进入临床阶段的疗法包括：靶点药物/管线名称其他CD25daclizumab人源IgG1单抗basiliximabADCT-301ADCRO7296682IL-2非阻断抗体RM-1995近红外光免疫疗法Denileukin diftitox重组免疫毒素CTLA-4Ipilimumab人源化IgG1单抗ADU-1604NurulimabTicilimumab人源化IgG2单抗XMAB20717CTLA-4/PD-1双特异性单抗XMAB22841CTLA-4/LAG-3双特异性单抗ATOR-1015CTLA-4/OX40双特异性单抗OX40MEDI6383人OX40L-IgG4 Fc融合蛋白PF-04518600激动型单抗BMS 986178BGB-A445MEDI6469MOXR0916MEDI0562GITRMEDI1873激动型六价GITR配体融合蛋白TRX518人源化、非耗竭性、琼脂糖基IgG1单抗MK-1248人源化IgG4单抗BMS-986156人源IgG1单抗GWN323ICOSJTX-2011激动型人源化IgG1单抗KY1044MEDI-570Fc段糖基化人源化单抗GSK3359609XMAB23104ICOS/PD-1双特异性单抗肿瘤浸润Treg抑制相关的表面分子表达包括：CD25、CTLA-4、PD-1、ICOS、LAG-3和TIGIT；TNF受体超家族GITR、4-1BB和OX-40；趋化因子受体CCR4、CCR5和CCR10。Treg细胞还可以通过释放IL-10、TGF-β和IL-35等抗炎细胞因子来抑制TME的免疫反应。几种CTLA-4单克隆抗体还可以通过ADCC效应杀伤Ti-Tregs。然而，一些临床研究表明，在CTLA-4抗体给药后，肿瘤内的Tregs数量不会减少，反而促进了Ti-Tregs的CD28依赖性扩增。此外，由于微环境中的其他免疫细胞也表达CTLA-4，因此非选择性靶向CTLA-4可能会无意中减少抗肿瘤免疫细胞。许多研究已经探索了以CD25为靶点的抗肿瘤策略，或者将IL-2与细胞毒分子或CD25 ADC结合以耗尽Treg细胞。然而，这些方法在不同的背景下表现出不同的有效性。（二）减少Tregs募集：抑制趋化因子信号通路进入临床阶段的疗法包括：靶点药物/管线名称特征CCR4MogamulizumabFc段糖基化人源化单抗FLX475口服特异性激动剂CCR8GS-1811Fc段糖基化人源化单抗BAY3375968BMS-986340S-531011通过抑制趋化因子信号通路，Tregs在肿瘤中的积聚可以得到缓解(肿瘤浸润Treg的趋化和代谢特征)。很早就有在小鼠实验中实验CCR10或CCR5单抗，显示能显著延缓肿瘤生长。CCR4单抗还能通过ADCC效应特异性地清除Treg。（三）减弱Tregs相关细胞间信号进入临床阶段的疗法包括：靶点药物/管线名称特征PI3K8Parsaclisib小分子抑制剂IOA-244AZD8186LCKDasatinib多靶点TKIImatinibTreg细胞通过高表达CD39和CD73来适应微环境，最终将瘤内的ATP转化为腺苷。CD39：当ATP作用于Treg的P2XR时，可以诱导Treg的凋亡并抑制Treg的功能(172,173)。CD39可降低TME中的ATP水平，间接保护Treg细胞免受ATP诱导的细胞凋亡。CD73：提高了微环境中的腺苷浓度。腺苷与效应T细胞膜上的A2aR和A2bR结合，从而抑制其活性。IDO：作为一种色氨酸消耗酶，可导致TME内色氨酸水平降低，从而影响T细胞的激活及其抗肿瘤能力。值得注意的是，给予免疫检查点抑制剂后，TME中过表达IDO，同样导致Tonvs功能障碍，Tregs和MDSCs激活和增殖水平提高，建立了免疫抑制环境。不过，尽管Epacadostat在内的几种口服IDO1抑制剂在过去几年中已进入人体临床试验，没有出现重大安全问题，但其单药试验并未达到客观疗效。（四）靶向Treg代谢进入临床阶段的疗法包括：靶点药物/管线名称特征CD36VT1021多为抑制剂MCT1AZD3965IDOEpacadostatNLG802GDC-0919CD73LY3475070小分子酶抑制剂CPI-006MEDI9447Sym024CD39TTX-030SRF617肿瘤细胞与TI-Tregs有一些共同的代谢特征。在人源卵巢癌、结肠癌和黑色素瘤的小鼠模型中，ROS可诱导Tregs的凋亡。此外，特定浓度的乳酸为TI-Tregs提供碳源以产生磷酸烯醇式丙酮酸(糖酵解的中间体)。然而，目前尚不清楚在TME中限制Treg代谢最终对免疫有利还是有害。正面作用的靶点包括CD36，例如在黑色素瘤移植小鼠模型中，CD36拮抗剂破坏脂质代谢，从而选择性地耗尽Ti-Tregs，恢复抗体对PD-1的效力，而不会产生严重的自身免疫反应。PI3K-AKT-mTOR通路作为协调糖酵解的枢纽，也是Treg代谢靶点之一。黑色素瘤小鼠模型中，雷帕霉素和GO-Y030(mTOR抑制剂)可通过限制葡萄糖摄取和糖酵解，来限制Tregs的数量和功能。此外，当Poly-G3和ssRNA40在体外与人卵巢癌细胞共同培养时，可以刺激TLR8信号，干扰mTOR-HIF-1α诱导的葡萄糖代谢，降低Treg的功能。在胃癌临床前模型中，PI3K-β抑制剂GSK2636771减少了Tregs中游离FA的产生、脂肪的吸收和代谢，抑制了它们的迁移和功能。此类药物还通过信号传递、表观遗传调节和翻译后修饰对Treg产生影响。例如，idelalisib(第一种用于人类慢性淋巴细胞白血病的PI3K-δ抑制剂)可选择性地阻止T细胞分化为Treg细胞和后续分泌IL-10的能力。脂质代谢：主要依赖脂肪酸合成(FAS)和FAO来扰乱肿瘤浸润Treg细胞的代谢适应性。在小鼠黑色素瘤模型中，CD36等脂质代谢靶点比CTLA-4和OX40等传统靶点显示出更好的特异性，阻止了功能性Tregs的积累，而不会系统性地耗竭全身Tregs。抗CD36和抗PD-1阻断的联合治疗可防止小鼠在治疗后出现严重的自身免疫。氨基酸代谢：通过吲哚胺2，3-双加氧酶(IDO)靶向犬尿氨酸途径有可能消除小鼠胶质母细胞瘤模型中的Tregs。不过几种IDO1抑制剂目前尚无较好数据，也少有进入临床阶段的管线。（五）靶向TME进入临床阶段的疗法包括：靶点药物/管线名称特征VEGFBevacizumabRamucirumabVEGFR2单抗Sorafenib多靶点小分子抑制剂TGF-βGalunisertibTGFR1抑制剂M7824PD-1/TGFβTrapTreg在肿瘤微环境中对血管新生具有极大的促进作用。小结：Treg细胞的特征分子和代谢途径并不是它们自己独有，而是与效应T细胞和外周Tregs共享靶点。因此，全身给药方法可能导致消除或抑制肿瘤外的非肿瘤Tregs以及其他效应细胞，不仅抑制pTreg功能，破坏免疫动态平衡，引发自身免疫性炎症，而且还减弱抗肿瘤效率。也就是说，要么找到表达水平具有足够特异性的单一靶点，要么采用复合靶点以改善这种表达差异。参考文献：1.Qin D, Zhang Y, Shu P, Lei Y, Li X and Wang Y (2024) Targeting tumor-infiltrating tregs for improved antitumor responses. Front. Immunol. 15:1325946. doi: 10.3389/fimmu.2024.13259462.Wang Y, Huang T, Gu J, Lu L. Targeting the metabolism of tumor-infiltrating regulatory T cells. Trends Immunol. 2023 Aug;44(8):598-612. doi: 10.1016/j.it.2023.06.001. 3.Christopher Tay, Atsushi Tanaka, Shimon Sakaguchi,Tumor-infiltrating regulatory T cells as targets of cancer immunotherapy,Cancer Cell,Volume 41, Issue 3,2023.doi:10.1016/j.ccell.2023.02.014.