北京时代方略

CD47遇上PD-L1 彼此成就 探索无限可能


CD47与PD-L1在多种类型肿瘤中都与免疫抑制相关; CD47与PD-L1均受到原癌基因MYC的调节 以免疫检查点PD-1/PD-L1抗体为代表的免疫疗法已经渗透到多种常见肿瘤的1~3线治疗,有着广阔的市场前景,在药企产品管线中具有重要的战略意义。潜在的联用可能性使得PD-1/PD-L1抗体成为撑起药企肿瘤领域未来布局的基石。

来源: 药渡 

 

01 缘起

CD47与PD-L1在多种类型肿瘤中都与免疫抑制相关;

CD47与PD-L1均受到原癌基因MYC的调节

以免疫检查点PD-1/PD-L1抗体为代表的免疫疗法已经渗透到多种常见肿瘤的1~3线治疗,有着广阔的市场前景,在药企产品管线中具有重要的战略意义。潜在的联用可能性使得PD-1/PD-L1抗体成为撑起药企肿瘤领域未来布局的基石。

早在数年前PD-1/PD-L1抗体刚刚崭露头角之时,领先企业已开始寻找下一个潜力靶点,或者开始计划给PD-1/PD-L1抗体配上一个“搭档”,期望能改善单药应答率有限(10%~35%)、持续治疗中逐渐出现耐药性或者复发等问题。CD47作为天然的免疫检查点,在肿瘤微环境中可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白α(SIRPα)结合,并发出“don't eat me”信号以逃避免疫监视。因此,CD47自然成为了一个极具吸引力的目标。国外的Forty Seven、Trillium和国内的宜明昂科、天境生物等企业纷纷入局,通过不断改进技术细节,逐步减少了CD47靶向药物对红细胞、血小板的“误伤”,安全性有了明显提高。

PD-L1及CD47均在肿瘤细胞中呈现高表达,并且能够被MYC同步调节。肿瘤细胞表达的MYC能够通过作用于先天性和获得性免疫细胞以及细胞因子来调节肿瘤微环境,激活MYC可以上调CD47及PD-L1的表达(MYC可以直接作用于CD47及PD-L1的启动子,进而调节其mRNA、蛋白的表达水平),进而导致免疫抑制及肿瘤增生[1]。

已有多家科研机构在动物水平验证了同时阻断CD47和PD-L1进行肿瘤免疫治疗的思路,同时药企也根据靶标特点不断改进这一思路实施中的分子设计,一方面可以降低单个靶点的亲和力来降低副作用,另一方面通过协同富集效应特异性作用于肿瘤微环境。以辉瑞发表的CD47/PD-L1双特异抗体临床前研究数据为例,其双抗采用Knob-Into-Hole设计防止两个重链错配,同时采用共同轻链技术防止重链和轻链错配。为减少抗体对表达CD47细胞的正常细胞的结合,其抗体设计成为对PD-L1有高亲合力而对CD47有较低的亲合力(0.227 nM VS 59.5 nM)。同时为了增加抗体的药效采用了IgG1亚型,具有ADCP和ADCC等效应[2]。双特异抗体对PD-L1的高结合使其选择性地结合于肿瘤微环境中表达PD-L1的细胞,也进一步减少了对红细胞的结合。在小鼠模型中,CD47/PD-L1双抗的治疗效果明显优于单抗的治疗效果,且优于两个单抗的联合治疗。CD47/PD-L1双抗激活CD8+T细胞并增加肿瘤中CD8+T细胞的数量,同时还可以激活部分天然免疫途径,如Toll样受体相关通路等。双抗治疗使TAM(肿瘤相关巨噬细胞)抗原处理与提呈相关基因表达上调,并且调控cDC1、cDC2和mregDC细胞。

02 竞争格局

当一个问题存在多个潜在解决方案时,意味着格局未定,入局者皆有机会。

为了达到同时阻断CD47及PD-1/PD-L1的目的,各企业依据自有资源,分别开展CD47靶向药物与PD-1/PD-L1抑制剂的联用,或者直接开发双特异性抗体。多数项目临床研究尚处于早期阶段,目前公布的数据有限。孰优孰劣还需积累更多临床结果才能判断。

目前已进入临床阶段的CD47双抗,除翰思生物选用了PD-1和CD47的靶点组合之外,主流选择均为PD-L1和CD47组合。

HX-009

HX009是由翰思生物研发的CD47/PD-1双特异性抗体,已在澳洲和中国同时开展I期、II期临床试验。HX009可通过阻断CD47提高巨噬细胞的吞噬作用,激活CD8+ T细胞的免疫应答,并且通过阻断PD-1使T细胞再次激活。HX009在澳大利亚的一项I期临床研究旨在评估HX009注射液在晚期实体瘤患者中的安全性和耐受性,以及药代动力学(PK)特性,并采用RECIST 1.1标准评估其在实体瘤上的初步抗肿瘤疗效。数据显示:截止2021年4月,澳大利亚的7个剂量组已经完成剂量递增入组,共计入组21名患者,暂未观察到剂量限值性毒性及最大耐受剂量,安全性和耐受性良好。在完成至少一次肿瘤评估的20名患者中:3名患者(15%)达到部分缓解(PR),客观缓解率(ORR)为15%;7名患者(35%)达到疾病稳定(SD),疾病控制率(DCR)为50%。

6MW3211

6MW3211是迈威生物利用双特异性/双功能抗体开发平台自主研发的创新药物,已于2021年7月和2021年8月先后获得NMPA和FDA临床许可,目前已经启动国际多中心I期临床研究。通过共轻链技术将轻链氨基酸序列高度同源的两株人源化抗体进行了改造,构建成一株具有类似天然抗体结构的抗PD-L1/CD47双特异性抗体[3]。一侧Fab与PD-L1结合,阻断PD-L1与PD1的结合,消除PD-1信号传导通路的免疫抑制,恢复T细胞发现和攻击肿瘤细胞的免疫功能;与PD-L1结合使6MW3211在肿瘤组织富集,并通过另一侧Fab靶向CD47,阻断其与SIRP-α的结合,解除CD47介导的免疫抑制信号,从而更为有效地解除肿瘤微环境中的免疫抑制,调动T细胞和巨噬细胞共同参与对肿瘤细胞的清除。

此外,6MW3211的CD47结合臂具有仅特异性结合肿瘤细胞而不结合人红细胞的差异化特点,降低了CD47抗体的红细胞毒性风险,避免了由于红细胞受体占位导致的血药浓度偏低问题。临床前药理毒理研究显示,6MW3211在多种实体瘤和血液瘤动物模型中表现出良好的动物安全性和明确的肿瘤抑制活性。

此外迈威生物还布局了6MW3411,一种同类首创的PD-L1和NK细胞免疫检查点双特异性抗体,有望2022年进入临床研究阶段。6MW3411能够协同解除肿瘤微环境NK和T细胞免疫抑制,具有肿瘤细胞T细胞桥接功能,增进抗肿瘤效果。引入了纳米抗体设计,生产工艺简化,表达量>6g/L,产品质量可控。6MW3411与6MW3211相互呼应,体现出系统化的管线布局策略。

03 临床价值&市场前景

CD47的加入,不仅是对PD-L1抑制剂的补充和升级,而是兼顾了先天性和适应性抗肿瘤免疫反应,有望成为新一代广谱抗肿瘤疗法。

多项临床试验和真实世界研究表明单独阻断PD-L1不足以应对肿瘤微环境的多重免疫逃逸机制,需要联合其他免疫检查点拮抗分子以提高患者的获益。而大多数在研的CD47靶向药物,无论是改变IgG亚型、改造Fc结构域去除杀伤效果、降低/去除红细胞结合能力,单药的疗效都还很局限甚至无效,因此与PD-L1抑制剂联用是很自然的选择之一。考虑到生产成本、特异性、用药依从性和未来多药联用/序贯使用的可能性,长远来看直接开发双特异性抗体不失为一种高效的策略。

CD47的加入,不仅是从作用机制上弥补PD-L1抑制剂的局限性,而是联合两类广谱作用的靶点,并兼顾了先天性和适应性抗肿瘤免疫反应[4]。双重阻断的干预实际上是协同效应下的彼此成就,在进一步降低免疫检查点逃逸的同时,也释放了阻断CD47的独特效应,桥接了先天性免疫系统(巨噬细胞吞噬作用)和适应性免疫系统(激活的巨噬细胞可以将肿瘤抗原递呈给T细胞,具有抗肿瘤免疫放大效应;临床前数据提示阻断CD47之后CD8+T细胞将被激活并且释放更多的IFN-γ)。如果前序使用化疗甚至溶瘤病毒等干预措施,有可能进一步增强CD47/PD-L1双抗的疗效。因此, CD47/PD-L1双抗可能不仅仅是升级版的PD-L1抗体,而是有望成为新一代广谱抗肿瘤疗法。

依据国内PD1/PD-L1抗体已获批的1~3线抗肿瘤用法,结合多家机构的预测,预计国内PD1/PD-L1核心适用人群在200万人以上。随着医保谈判之后用药费用的降低和新适应症的陆续获批,实际用药人群有望达到70万人以上。其中有一定的比例可以陆续换用CD47/PD-L1双抗,主要增长驱动在于实体瘤当中的临床数据积累,具备较多的可能性,应用前景广阔。现有支付体系对于双抗这类新型药物的接受能力可能是重要的限制因素。

参考资料:

[1]Ca Sey S C , Tong L , Li Y , et al. MYC regulates the antitumor immune response through CD47 and PD-L1. Science, 2016.

[2]Shih-Hsun Chen , Pawel K Dominik , Jessica Stanfield et al. Dual checkpoint blockade of CD47 and PD-L1 using an affinity-tuned bispecific antibody maximizes antitumor immunity. J Immunother Cancer, 2021.

[3]迈威生物招股书.

[4]高向征, 梁可莹, 梅圣圣,等. 联合靶向免疫检查点CD47与PDL1的抗肿瘤研究进展. 中国细胞生物学学报, 2021.