ISAC临床接连失利，我们能学到什么？

2023-12-16

临床结果抗体药物偶联物临床3期

迄今为止，超过260款ADC已在临床中针对各种肿瘤适应症进行研究，其中92款已终止(图1)[1]，主要归因于以下三个原因中的一个或多个：1)由于无法耐受的毒性而导致治疗效果不足。2)由于疗效不足而导致治疗效果与当前护理标准相比无优势。3)商业考量/发展决策。图1. 已终止临床研究的ADC简要概况(按Payload及临床进展分类)“ADC终止”系列将对已终止研究的ADC相关局限性进行分析，助力后续该系列药物的的设计与开发。第一期我们分析了Upifitamab Rilsodotin (2016→2023；Mersana公司)、Enapotamab vedotin (2016→2020；Genmab公司) 的结构设计、临床数据、终止原因。第二期分析了Glembatumumab Vedotin (2006→2018；Celldex Therapeutics公司)、Depatuxizumab Mafodotin (2013→2019；Abbvie公司) 的相关数据及终止开发原因。第三期分析了PF-06263507 (2013→2015；Pfizer公司)、SC-004/003/002/005/006/007 (AbbVie公司)的终止开发原因。本期我们将分享免疫刺激抗体偶联物(Immune-stimulating antibody conjugate, ISAC)的相关开发及终止原因： 01 NJH395[2]NJH395由Novartis开发，产品管线生存期为2018-2020年。NJH395属于免疫刺激抗体偶联物(ISAC)，靶向于HER2，用于非乳腺HER2+恶性肿瘤的治疗。NJH395由IgG1 MIW338与免疫刺激性TLR7激动剂组成。MIW338是一种结合HER2的人源化单克隆抗体，属于IgG1/κ同种型亚类，具有与曲妥珠单抗(Trastuzumab)相似的序列。经过基因工程化技术在MIW338中引入四个半胱氨酸(Cys)残基，所选位点避免破坏其与HER2和FcγR结合；通过马来酰亚胺与TLR7激动剂进行位点特异性偶联，采用非可裂解Linker以最大限度地降低在与HER2+肿瘤细胞结合之前Payload释放的风险来提供稳定性，降低全身暴露并最大程度地减少免疫相关毒性。NJH395可特异性结合人和食蟹猴的HER2 (Kd= 0.33/5.0 nmol/L），并且与T-DM1具有相似的结合亲和力，以此强调NJH395的临床相关性。图2. NJH395结构及其相关代谢物活性利用NJH395及MIW338处理HER2+乳腺癌细胞HCC1954，实验数据表明二者可与靶细胞结合，而同型对照分子则不会；同时也可观察到NJH395在HCC1954细胞中的内化，但未观察到同种型对照ISAC (NJH397)的内化。NJH395与N87胃癌细胞的体外孵育可打开马来酰亚胺环，这表明NJH395在内化后被溶酶体加工产生活性分解代谢物，主要由MIM697 (Cys-Linker-Payload)和次要分解代谢物YFB712组成(图2B)。利用这些分解代谢物在体外测定TLR激活效果，该两种分解代谢物均在表达TLR7的HEK293T细胞中诱导NF-κB报告基因的表达，其最大激活程度与对照TLR7/8激动剂瑞喹莫德相当(图2C)。此外，MIM697在HEK-TLR8报告基因测定中没有表现出显着的活性，表明TLR7特异性。由于TLR7诱导促炎细胞因子(TNFα、IL6、IL8和IL1β)的转录，因此通过测定这些细胞因子评估TLR7的激活水平。MIM697和YFB712诱导IFNα和IL6分泌，表明人PBMC中TLR7的强烈激活(图3A)。来自健康供体的全血与NJH395或MIW338共孵育，qPCR显示NJH395处理组的TNFα、IL6和IL1β基因上调，但MIW338处理组则没有上调，表明这种效应是由TLR7激动作用所驱动的(图3B)，同时TLR7下游信号通路中的OAS1和OAS2也上调，进一步支持了这一点。通过HER2+ HCC1954肿瘤细胞和HER2- THP-1巨噬细胞的共培养进一步评估NJH395的药效活性，与NJH395或对照孵育后评估上清液的IL1β产量。与同种型NJH397相比，当表达TLR7+ THP-1巨噬细胞和HER2+ HCC1954共培养时，NJH395诱导更多的IL1β产生，而使用MIW338或同型对照人IgG1处理组未观察到IL1β的产生(图3C)，但NJH395在单独与HCC1954肿瘤细胞孵育后不会诱导IL1β的产生。此外，后续实验还表明FcγR的结合对其活性有一定影响，但不是主要驱动力。图3. NJH395作用机制研究在HER2+异种移植模型(皮下人胃癌N87、原位人乳腺癌HCC1954和皮下人卵巢癌SKOV-3)中评估NJH395的体内活性。与对照相比，NJH395在所有三种模型中均能显著抑制肿瘤生长(图4A-C)。在N87和HCC1954肿瘤中，NJH395剂量≥3 mg/kg观察到完全缓解(图4A/B)。MIW338或NJH397没有观察到显着的抗肿瘤作用(图4B/C)，这表明HER2靶向和TLR7激动作用都有助于NJH395体内功效的发挥。图4. NJH395体内抗肿瘤活性为了评估骨髓细胞的活性贡献，使用含有氯膦酸盐的脂质体将吞噬细胞耗竭[3]。在携带N87肿瘤的SCID (severe combined immune deficency)小鼠中，单剂量静脉注射NJH395与每周两次腹膜内注射氯膦酸盐脂质体同时进行，并与对照组(未经治疗或用单一给药)进行比较。与未治疗的小鼠或用氯膦酸盐脂质体和NJH395治疗的小鼠相比，单独用NJH395治疗的小鼠在第28天的肿瘤明显更小(图4D)，这表明巨噬细胞在NJH395功效中发挥作用；单独使用一或两剂氯膦酸盐脂质体后，Iba-1+巨噬细胞的肿瘤浸润减少；但在NJH395治疗后增加，甚至NJH395与氯膦酸盐脂质体联合治疗也会引起浸润增加(图4E)；即使采用氯膦酸盐预处理，巨噬细胞浸润也会增加。NJH395在食蟹猴中进行单剂量和重复剂量毒理学研究。经NJH395治疗的食蟹猴细胞因子增加，NJH395、NJH397和MIM697诱导高细胞因子表达，与人全血中的TLR7激动作用一致。临床前PK数据表明，NJH395总ISAC (DAR≥1)与总抗体(DAR 0~4)的PK曲线具有可比性。当单次静脉推注剂量为30 mg/kg时出现神经炎症(一只)。炎症在辐射冠中最为明显，但也影响灰质(大脑皮层)和脑膜的血管。此外，NJH395会产生抗药抗体(Antidrug antibodies, ADA)。基于上述临床前实验数据，NJH395于2018年12月进行I期临床试验(NCT03696771)，用于非乳腺HER2+恶性肿瘤的治疗。作为第一个在人体中测试ISAC的临床试验，其结果不如人意。来自单次剂量递增的18名患者的数据表明，TLR7激动剂在HER2+肿瘤细胞中诱导I型IFN反应，这与肿瘤微环境中的免疫调节相关，但其在耐受剂量下疗效不足，客观缓解率(ORR)为0%。NJH395诱导快速而强大的全身免疫激活，细胞因子释放综合征(55.6%, Gr≥2)是常见的药物相关不良事件。高剂量给药会产生ADA和神经炎症，成为重大的临床挑战。ISAC概念的提出引起各大药企对免疫调节ADC的广泛关注，但ISAC究竟能不能解决TLR激动剂自身的副作用问题值得商榷。通俗一点讲，“加油门”远比“踩刹车”难得多。 02 SBT6050/6290除上述NJH395外，采用TLR8激动剂 TLR8激动剂作为有效载荷的SBT6050/6290 (Silverback，DAR~4)也出师不利。SBT6050SBT6050在中/高HER2表达的情况下激活骨髓细胞，从而诱导多种抗肿瘤免疫机制，包括促炎细胞因子和趋化因子的产生、炎性体激活、树突状细胞(DC)的直接激活以及间接T细胞和自然杀伤细胞(NK)细胞的激活。SBT6050还可以诱导巨噬细胞杀死肿瘤细胞，诱导树突状细胞促进肿瘤特异性细胞毒性T淋巴细胞反应。SBT6050共进行两项临床试验(NCT05091528/NCT04460456)，用于HER2+实体瘤 HER2+实体瘤的治疗。NCT05091528 (Phase I/II)因投资组合优先级的考虑终止[4]。NCT04460456 (Phase I)旨在评估皮下注射SBT6050剂量递增的安全性、耐受性和活性，单独使用或与PD-1阻断剂(Pembrolizumab/Cemiplimab)联用治疗局部晚期(不可切除)和/或转移性HER2+实体瘤 HER2+实体瘤的成年患者，结果表明SBT6050在耐受剂量下治疗效果不佳，所有剂量水平的初步数据显示部分缓解(n=1)、疾病稳定(n=3)和疾病进展(n=10)，7%部分缓解(PR)[5]。SBT6290SBT6290靶向肿瘤相关抗原Nectin-4。Nectin-4作为细胞表面粘附分子在正常组织中很少表达，但在多种癌症类型中过度表达，包括膀胱癌、头颈癌、非小细胞肺癌、鳞状细胞癌和三阴性乳腺癌。SBT6290于2022年3月开展I/II临床试验(NCT05234606)，单用或联用Pembrolizumab治疗Nectin-4+晚期实体瘤，但因投资组合优先级的考虑终止，管线生存期极为短暂，可谓胎死腹中[6]。 03 XMT-2056除TLR受体激动剂构建的ISAC外，Sting激动剂 Sting激动剂构建的ISAC也前途坎坷。2023年3月13日，Mersana宣布其ISAC管线XMT-2056的Ⅰ期临床试验(NCT05514717)被FDA叫停，原因是XMT-2056在剂量爬坡试验的第一个剂量组中就出现5级(致命)严重不良事件；2023年11月1日，Mersana宣布美国FDA已经解除MT-2056的临床搁置，重新启动针对HER2+实体瘤的Ⅰ期剂量递增研究。XMT-2056由该公司Dolaflexin技术平台[7]开发，其DAR值能够精确为8，本次ISAC解除临床搁置的消息，使得Mersana公司股票上涨，但涨幅不大。Mersana能否走出自己的至暗时刻，让我们拭目以待。图5 XMT-2056与BDC-1001 (根据CDDI数据绘制) 04 BDC-1001当然并非所有的ISAC都前途黯淡。由Bolt Biotherapeutics开发BDC-1001[8, 9]于2023年9月22日获得孤儿药资格(Orphan Drug Designation)，其由Trastuzumab生物类似物与TLR7/8激动剂通过不可裂解连接子(聚乙二醇链)偶联。BDC-1001于2020年2月进行Ⅰ/Ⅱ期临床试验(NCT04278144)，用于晚期HER2+实体瘤 HER2+实体瘤的治疗；于2023年8月开展Ⅱ期临床试验(NCT05954143)，单用或联用Pertuzumab用于既往接受ENHERTU®治疗的HER2+转移性乳腺癌 HER2+转移性乳腺癌患者。或许，BDC-1001所含TLR7/8激动剂经PEGylation后对其副作用的减少有一定帮助，“油门”不一定越大越好，当然这只是笔者的猜测。 05 改善ISAC疗效的可行性策略关于ISAC。在临床前研究中，显示出有希望的结果。在临床试验中，疗效不佳且存在全身毒性。一方面，药效提升的同时毒性也将增大，在保证安全性的前提下提高药效确实不易。另一方面，机体会产生抗药物抗体，加快代谢，影响药物的疗效。①使用基于嘌呤的 TLR7 激动剂来提高 ISAC 抗肿瘤功效。在一项临床前研究中，将含有与曲妥珠单抗连接的基于嘌呤的 TLR7 激动剂的 ISAC 给予健康小鼠和患有胃癌的小鼠。该 ISAC 对患有胃癌的小鼠显示出功效，但不会导致健康小鼠体重减轻。②TLR激动剂的选择影响ISAC的疗效。 CL264-ISAC在激活髓系抗原递呈细胞方面的功效大于T785-ISAC。T785 是 TLR7/8 激动剂，CL264 是 TLR7 特异性激动剂。可以研究其他免疫刺激剂以开发新的有效 ISAC。③ISAC 会导致抗药物抗体的产生，从而影响药物的功效。抗药物抗体的产生取决于ISAC抗体的免疫原性。曲妥珠单抗的免疫原性率低于1%。其他免疫原性较低的单克隆抗体也可用于预防ISAC的这种不良反应。④基于免疫激动的特殊性，瘤内给药可以减少激动剂的全身渗漏，从而最大限度地减少脱靶毒性。该策略也需要较低的剂量来阻止肿瘤进展。然而，瘤内注射面临着技术挑战，包括尺寸、密度和可及性等。此外，目前尚不清楚在一个病变处给药是否可以产生全身保护[10]。 06 ISAC 还有未来吗？2021年9月至今，ISAC的一系列负面消息让制药企业和投资人都捏了一把冷汗。人们纷纷对ISAC的未来产生了担忧，ISAC真的是下一代ADC吗？就整体开发进度来看，ISAC的开发处于非常更早期的一个阶段，ISAC虽然理念清晰，但在临床试验中很难跨过剂量爬坡这一关。而TLRs、STING等激动剂本身开发常伴有治疗窗口窄、全身毒性的问题，在疗效提升的同时毒性也将增大，相较于ADC而言，ISAC的治疗窗口更难以把控。虽然ISAC临床试验接连败北，但我们不必对其过于失望，试想，ADC最早在1913年就由Paul Ehrlich首次提出，但受限于其合成需要较高的技术门槛和长期的脱靶、特异性抗原的发现等技术难题，进行了多年试验和不断迭代，直到近几年ADC药物才迎来快速发展。所以回归到那句制药行业的至理名句“新药的研发本就是九死一生”，也就释怀了。而且最近几个月也有一些好消息：2023年9月22日，由Bolt Biotherapeutics开发的BDC-1001获得孤儿药资格；2023年11月1日，Mersana宣布美国FDA已经解除MT-2056的临床搁置，重新启动针对HER2+实体瘤的Ⅰ期剂量递增研究，国内也有一些公司在积极布局ISAC管线，如恒瑞医药、百济神州、信达生物、启德医药等。ISAC之外，为了走出ADC的差异化竞争之路，各种偶联药物也在层出不穷。比如，多肽偶联药物（PDC）、抗体片段偶联药物（FDC）、抗体寡核苷酸偶联物（AOC）等。在这个万物皆可偶联的时代，总有一些设计方案可以或早或晚地带来如同ADC般的惊人效果，为数以百万计的病人带来治疗的希望。总体而言，ISAC道阻且长，但仍值得期待。免责声明：本文仅作信息交流之目的，文中观点不代表个人立场，亦不代表个人支持或反对文中观点。本文并非治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。欲有所明，终有所蔽。欢迎各位批评指正(dyc21@mails.tsinghua.edu.cn)，谢谢！主要参考文献 1. Maecker, H., et al., Exploration of the antibody–drug conjugate clinical landscape. mAbs, 2023. 15(1): p. 2229101.2. Janku, F., et al., Preclinical Characterization and Phase I Study of an Anti–HER2-TLR7 Immune-Stimulator Antibody Conjugate in Patients with HER2+ Malignancies. Cancer Immunology Research, 2022. 10(12): p. 1441-1461.3. Ackerman, S.E., et al., Immune-stimulating antibody conjugates elicit robust myeloid activation and durable antitumor immunity. Nature Cancer, 2021. 2(1): p. 18-33.4. Metz, H., et al., SBT6050, a HER2-directed TLR8 therapeutic, as a systemically administered, tumor-targeted human myeloid cell agonist. 2020, American Society of Clinical Oncology.5. Klempner, S.J., et al., 209P Interim results of a phase I/Ib study of SBT6050 monotherapy and pembrolizumab combination in patients with advanced HER2-expressing or amplified solid tumors. Annals of Oncology, 2021. 32: p. S450.6. Comeau, M.R., et al., SBT6290, a systemically administered Nectin4-directed TLR8 ImmunoTAC™ product candidate, is designed for tumor-localized activation of myeloid cells. Cancer Research, 2021. 81(13_Supplement): p. 1858-1858.7. Yurkovetskiy, A.V., et al., Dolaflexin: A Novel Antibody-Drug Conjugate Platform Featuring High Drug Loading and a Controlled Bystander Effect. Mol Cancer Ther, 2021. 20(5): p. 885-895.8. Li, B.T., et al., A phase 1/2 study of a first-in-human immune-stimulating antibody conjugate (ISAC) BDC-1001 in patients with advanced HER2-expressing solid tumors. Journal of Clinical Oncology, 2023. 41(16_suppl): p. 2538-2538.9. Sharma, M., et al., Preliminary results from a phase 1/2 study of BDC-1001, a novel HER2 targeting TLR7/8 immune-stimulating antibody conjugate (ISAC), in patients (pts) with advanced HER2-expressing solid tumors. J Clin Oncol, 2021. 39(15_suppl): p. 2549.10. Le Naour, J. and G. Kroemer, Trial watch: Toll-like receptor ligands in cancer therapy. Oncoimmunology, 2023. 12(1): p. 2180237.识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。