自2011年全球首个CTLA-4单抗ipilimumab获批以来,免疫检查点抑制剂(ICIs)彻底改变了癌症治疗的格局。随着PD-1/PD-L1单抗的相继问世,免疫治疗逐步成为肿瘤临床实践的核心支柱。然而,单药治疗的局限性促使行业探索更高效的联合策略,PD-1/CTLA-4双抗应运而生,标志着免疫治疗迈入2.0时代。
2025年,中国在这一领域迎来爆发式进展:康方生物的卡度尼利单抗、齐鲁制药的QL1706等多款PD-1/CTLA-4双抗药物频频迎来利好,覆盖肺癌、肝癌、宫颈癌等十大癌种。这些突破不仅展现了中国创新药企的研发实力,更预示着双抗药物有望重塑肿瘤免疫治疗的未来格局。
CTLA-4与PD-1
细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4 (CTLA-4) 和程序性死亡受体1 (PD-1) 免疫检查点是T细胞免疫功能的负调节因子。CTLA4单抗抑制这些靶点可增强免疫系统的活性,从而催生出针对黑色素瘤、非小细胞肺癌和其他癌症的新型免疫疗法。[1]
CTLA-4 和 PD-1 在抑制免疫反应(包括抗肿瘤反应)方面的作用截然不同。 CTLA-4被认为在免疫反应早期(主要在淋巴结中)调节T细胞增殖,而PD-1则在免疫反应后期(主要在外周组织中)抑制T细胞。抑制这两个检查点的免疫肿瘤药物的临床特征可能因其机制差异而有所不同。这些差异不仅导致两种抑制剂在临床应用中表现出不同的疗效和毒性特征,更为其联合治疗策略提供了理论基础。深入理解这两个免疫检查点的分子机制,将有助于优化现有免疫治疗方案。
CTLA-4:免疫检查点抑制剂的“领导者”
细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4( CTLA-4)是一种抑制性受体,属于CD28免疫球蛋白亚家族,主要由T细胞表达。其配体CD80和CD86通常位于抗原呈递细胞表面,可以与CD28或CTLA-4结合,分别产生共刺激或共抑制反应。[4]
CTLA-4被认为是免疫检查点抑制剂的“领导者”,因为它主要在T细胞早期激活阶段起作用,竞争性地抑制与CD80/CD86的结合,从而抑制T细胞增殖。不同于PD1的“末端”免疫抑制,CTLA-4则是“中枢”调节分子,其作用位点在淋巴结,影响T细胞的初始激活与克隆扩增。[1]
CTLA-4的这种作用机制使其在调节免疫反应、维持免疫平衡方面发挥着关键作用。基于CTLA-4的这一特性,研究人员开发了针对CTLA-4的药物靶点,旨在通过抑制CTLA-4的活性来增强T细胞的免疫应答,从而实现对肿瘤细胞的杀伤作用。
就 CTLA4 单靶点而言,美国FDA(食品药品监督管理局)批准了2个CTLA-4单抗:
1) 百时美施贵宝(BMS)自主研发的伊匹木单抗(Ipilimumab,Yervoy)是全球首个获批的CTLA-4抑制剂,用于黑色素瘤、肾癌等适应症。
2) 由阿斯利康公司研发的替西木单抗(Tremelimumab,Imjudo)是一种全人源化IgG2单克隆抗体,近年来也相继获批用于肝癌和非小细胞肺癌(NSCLC)等适应症。
本土创新药企也在加速布局CTLA-4领域。信达生物的IBI310(伊匹木单抗)是我国首个自主研发的CTLA-4单抗,目前已在中国提交上市申请。2025年2月22日,信达生物的信迪利单抗+伊匹木单抗双免联合治疗方案的上市申请获得国家药品监督管理局(NMPA)受理。
随着PD-1/PD-L1抑制剂时代的到来,CTLA-4抑制剂主要以联用方式发挥作用(如伊匹木单抗+纳武利尤单抗)。
PD-1:解除“免疫刹车”的关键钥匙
与仅限于 T 细胞的 CTLA-4 不同,PD-1 更广泛地表达于活化的 T 细胞、B 细胞和髓系细胞。 CTLA - 4在T细胞活化的启动期发挥作用,而 PD-1 在效应期发挥作用,主要在外周组织内。
程序性细胞死亡蛋白1 (PD-1) ,也称为CD279,属于CD28超家族,通过调节T细胞活性、诱导抗原特异性T细胞凋亡以及抑制调节性T细胞凋亡,在抑制免疫反应和促进自身耐受方面发挥着至关重要的作用。
PD-1 配体的分布也不同于 CTLA-4 的配体。程序性细胞死亡配体1 (PD-L1) ,也叫CD274或B7-H1,属于B7家族,是一种跨膜蛋白,被认为是免疫反应的共抑制因子,它可以与PD-1结合,减少PD-1阳性细胞的增殖,抑制其细胞因子分泌并诱导细胞凋亡。PD-L1还在各种恶性肿瘤中发挥重要作用,它可以减弱宿主对肿瘤细胞的免疫反应。[2]
PD-1/PD-L1轴抑制癌细胞内的T细胞活化、增殖和存活以及细胞毒性分泌[2]
PD-1单抗(如nivolumab、pembrolizumab)通过阻断PD-1与PD-L1的结合,解除T细胞“刹车”,恢复其免疫杀伤活性。该机制在多种肿瘤类型中表现出持久而显著的疗效,尤其在非小细胞肺癌(NSCLC)、黑色素瘤、胃癌等中显示出优越的客观缓解率和生存延长效果。
癌症中的 PD-1/PD-L1 抑制剂[2]
目前多种PD-1/PD-L1阻断mAbs已获批用于免疫治疗,对多种癌症有效。
表1 已上市的靶向PD-1/PD-L1的单克隆抗体
然而,PD-1单抗的作用主要集中在外周肿瘤微环境(TME)中,激活已“进入战场”的T细胞,对免疫原性较弱或免疫冷肿瘤(cold tumor)患者人群疗效受限,耐药问题也逐渐显现。
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PD-1/CTLA-4双抗不仅仅是“二合一”
以PD-1单抗和CTLA-4单抗为代表的免疫治疗改变了肿瘤治疗格局,但是单免治疗仍未能满足临床需求[5] 。PD-1单抗联合CTLA-4单抗提高了疗效,但也加剧了副作用[6,7]。为此,PD-1/CTLA-4双特异性抗体(BsAb)应运而生,为双免疫检查点阻断治疗提供了新的选择 。
双抗通过单一分子实现对PD-1和CTLA-4的同时阻断,设计上可通过工程手段优化空间结构和亲和力,实现肿瘤部位的精准聚集,从而增强抗肿瘤免疫活性、降低系统性毒性。
此外,一些双抗还设计成更易于制造与注射的形式,如双价或四价结构,具备更好的生物分布与药代特性。
从临床角度来看,PD-1/CTLA-4双抗有望通过机制协同和给药优化,在疗效与安全性之间取得更优平衡,是当前肿瘤免疫治疗的重要方向之一。
CTLA-4 和 PD-1 通路阻断
全球PD-1/CTLA-4双抗研发进展一览
目前全球范围内,已有多款PD-1/CTLA-4双抗进入临床开发阶段,如MGD019、QL1706和MEDI5752等,但仅有几款进入关键III期临床试验阶段。
卡度尼利单抗(开坦尼)
Cadonilimab(AK104)是由中国先声药业和康方生物联合开发的全球首款肿瘤免疫双抗,已在国内获批宫颈癌(二线、三线)疗法和胃癌一线疗法,正在推进胃癌、肝癌、NSCLC等多个III期适应症。
Cadonilimab采用独特的四价结构,具有低FcR亲和力设计,从而降低免疫相关毒性。其在胃癌III期研究中展现出优异的生存获益,尤其在PD-L1低表达亚组中同样有效,打破传统免疫单抗对PD-L1依赖的限制。
2025 年 1 月 1 日起,正式纳入医保;2025年6月,国家药监局(NMPA)批准卡度尼利单抗联合含铂化疗±贝伐珠单抗用于持续性、复发性或转移性宫颈癌的一线治疗。
QL1706 (Iparomlimab)
艾帕洛利托沃瑞利单抗是由齐鲁制药有限公司自主研发的全球首个PD-1/CTLA-4双功能组合抗体药物。2024年9月30日,获NMPA附条件批准上市,用于既往接受含铂化疗治疗失败的复发或转移性宫颈癌患者的治疗。
Volrustomig(MEDI572)
阿斯利康开发的一种新型 PD-1/CTLA-4 双特异性抗体,可优先结合 PD-1 阳性、活化T 细胞中的 CTLA-4,能介导 PD-1 的内吞和降解来抑制 PD-1 靶点。[8]
KN046
KN046 是一款靶向PD-1/CTLA-4的新型双特异性抗体,该药物对 PD-L1 具有更高的亲和力,并能介导肿瘤微环境中调节性 T 细胞的耗竭[9]。其 I 期试验显示,KN046 单药治疗标准治疗失败的晚期实体瘤患者,ORR 为 12.5%[10]。
总结与展望
从PD-1和CTLA-4的单独应用,到双抗策略的诞生与临床实践,免疫治疗正朝着更精准、更高效、更安全的方向演进。PD-1/CTLA-4双抗不仅体现了分子设计上的创新,也可能成为下一代免疫治疗的关键基石。
如果说PD-1开启了免疫治疗的黄金时代,PD-1/CTLA-4双抗或许正是打开“深层治愈”之门的新钥匙。
吉满生物
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今年我们还成功获得了HEK293、Jurkat E6.1、CHO-K1 等细胞商业使用授权,提供全面的溯源文件,赋能合作伙伴从临床前开发到IND/BLA 阶段进行合规研究,帮助客户规避法律风险并加速商业化进程。
PD1-PDL1产品列表
CTLA-4产品列表
细胞系数据展示👍
GM-C26486:H_CTLA4 PD-1 Reporter Cell Line 使用 Anti-CTLA-4/PD-1 hIgG1 Antibody(Cadonilimab) 验证结果
吉满生物的GM-C26486报告基因细胞系已在多种应用场景下完成了验证,包括针对单抗 、单抗联用和双抗等不同场景的功能评估。
实验结果表明,该细胞系能够高效支持CTLA-4&PD-1双抗药效的评价,为药物的筛选和机制研究提供了有力工具。
细胞传代数据展示
GM-C09097 H_PDCD1(PD-1) CHO-K1 Cell Line
使用Pembrolizumab流式验证
细胞传代至少25代以后,表达仍然稳定
蛋白产品ELISA验证数据(部分)
GM-87593RP Human PD1 Protein; His Tag
优异活性,信号强、背景低,批次间稳定性出色
非常适合用于免疫检查点研究、抗体筛选及结合分析等实验
GM-87593RP Human PD1 Protein; His Tag
GM-85609RP Human PDL1 Protein; His Tag
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参考资料
[1] Buchbinder EI, Desai A. CTLA-4 and PD-1 Pathways: Similarities, Differences, and Implications of Their Inhibition. Am J Clin Oncol. 2016 Feb;39(1):98-106. doi: 10.1097/COC.0000000000000239. PMID: 26558876; PMCID: PMC4892769.
[2] Han Y, Liu D, Li L. PD-1/PD-L1 pathway: current researches in cancer. Am J Cancer Res. 2020 Mar 1;10(3):727-742. PMID: 32266087; PMCID: PMC7136921.
[3] https://doi.org/10.15252/embj.2022111556
[4] Van Coillie S, Wiernicki B, Xu J. Molecular and Cellular Functions of CTLA-4. Adv Exp Med Biol. 2020;1248:7-32. doi: 10.1007/978-981-15-3266-5_2. PMID: 32185705.
[5] Zhang T, Lin Y, Gao Q. Bispecific antibodies targeting immunomodulatory checkpoints for cancer therapy. Cancer Biol Med. 2023;20(3):181–95.
[6]Larkin J, Chiarion-Sileni V, Gonzalez R,et al. Combined Nivolumab and Ipilimumab or Monotherapy in Untreated Melanoma. N Engl J Med. 2015;373(1):23-34.
[7]Wu K, Yi M, Qin S,et al. The efficacy and safety of combination of PD-1 and CTLA-4 inhibitors: a meta-analysis. Exp Hematol Oncol. 2019;8:26.
[8]https://mp.weixin.qq.com/s/oKizCBlEGDrH1B4755XHFQ
[9] Jiang C, Zhang L, Xu X, et al. Engineering a smart agent for enhanced immunotherapy effect by simultaneously blocking PD-L1 and CTLA-4. Adv Sci (Weinh). 2021 Oct;8(20):e2102500.
[10 ] Ma Y, Xue J, Zhao Y, Zhang Y, Huang Y, Yang Y, Fang W, Guo Y, Li Q, Ge X, Sun J, Zhang B, Zhang Y, Xiao J, Zhang L, Zhao H. Phase I trial of KN046, a novel bispecific antibody targeting PD-L1 and CTLA-4 in patients with advanced solid tumors. J Immunother Cancer. 2023 Jun;11(6):e006654.