這項令人驚訝和激動的發(fā)現(xiàn)是建立在南安普敦大學(xué)的CD40研究的基礎(chǔ)上,將一種原本抑制免疫系統(tǒng)的抗體藥物通過簡單的處理轉(zhuǎn)變成激活免疫系統(tǒng)的抗癌藥物,這是前所未有的成果。
CD40的華麗轉(zhuǎn)身:只需一個“分子開關(guān)”,從自身免疫病藥物轉(zhuǎn)化為強(qiáng)效抗癌藥CD40,屬 I 型膜糖蛋白,存在于人體免疫細(xì)胞表面,可調(diào)控自身免疫和癌癥。在自身免疫疾病中,CD40過度刺激免疫系統(tǒng),導(dǎo)致免疫系統(tǒng)攻擊自身健康組織。而在癌癥中,CD40則對免疫系統(tǒng)刺激不足,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞逃避免疫系統(tǒng)殺傷,造成腫瘤免疫逃逸。
在靶向CD40的抗體中,拮抗型CD40抗體能夠阻止CD40受體(CD40L)和CD40結(jié)合,從而抑制免疫系統(tǒng),減少自身免疫攻擊;而激動型CD40抗體能夠激活CD40信號通路,激活免疫系統(tǒng),增加抗癌功效。
由于CD40的雙重作用,目前已經(jīng)開發(fā)出多款以激活(激動劑)或抑制(拮抗劑)CD40免疫途徑的抗體藥物,這些抗體藥物已開展對癌癥和自身免疫病的臨床治療試驗,臨床試驗結(jié)果表明,這兩種CD40抗體分別能夠減緩癌癥和自身免疫病的病情。
近日,英國南安普敦大學(xué)抗體與疫苗團(tuán)隊的Mark S. Cragg和Martin J. Glennie在 Cell 子刊 Cancer Cell雜志發(fā)表了一篇題為:Isotype Switching Converts Anti-CD40 Antagonism to Agonism to Elicit Potent Antitumor Activity 的研究論文。
該研究通過簡單的“分子開關(guān)”,即可將之前開發(fā)的用于治療自身免疫病的CD40拮抗型抗體藥物轉(zhuǎn)化為具有強(qiáng)大抗癌活性的激動型抗體藥物。
從抗體作用機(jī)制來講,抗體由抗原結(jié)合部位(Fab)和可結(jié)晶部位(Fc)構(gòu)成。Fab段可以與特定的抗原結(jié)合,由此決定抗體的特異性和親和力;Fc段可以與免疫細(xì)胞表面表達(dá)的Fc受體(FcγRI,F(xiàn)cγRII,F(xiàn)cγRIII)、血液中的補(bǔ)體(C1q)和FcRn結(jié)合,從而激活免疫效應(yīng)清除外來物等。
拮抗型抗體和激動型抗體的機(jī)制傳統(tǒng)上被認(rèn)為是由Fab段特異性決定的,而往往忽略了Fc段。
這項研究發(fā)現(xiàn),只需要簡單的修飾抗體的Fc段,將拮抗型CD40抗體的Fc段從人IgG1或IgG4亞型轉(zhuǎn)變成人IgG2亞型時,這個拮抗型抗體就會轉(zhuǎn)變?yōu)榱思有涂贵w。
該轉(zhuǎn)變依賴于人IgG2亞型的鉸鏈區(qū),其中一個抑制劑抗體轉(zhuǎn)化IgG2后成為超級激動劑抗體,比目前臨床試驗中最強(qiáng)的激動型CD40抗體活性還要強(qiáng)4倍,能夠高效刺激免疫系統(tǒng)并更有效地治愈癌癥。
該論文的第一作者俞曉杰博士認(rèn)為:通過簡單的“分子開關(guān)”就能在自身免疫病藥物和抗癌藥物之間進(jìn)行切換,這非常令人興奮,這一發(fā)現(xiàn)也讓人們更深入地了解了CD40的激活機(jī)制,并有助于應(yīng)用到更多的候選藥物之中。
俞曉杰博士通過一幅陰陽魚太極圖,形象地描繪了拮抗型CD40抗體藥物和激動型CD40抗體藥物之間關(guān)系和轉(zhuǎn)變。
激動型CD40抗體,通過高親和力結(jié)合CD40并激活抗原呈遞細(xì)胞(樹突狀細(xì)胞,單核細(xì)胞和B細(xì)胞),從而刺激癌癥特異性T細(xì)胞反應(yīng),這種CD40激動劑既可以作為單一藥物使用,也可以與其他腫瘤免疫藥物、靶向藥、放化療等聯(lián)合使用。
該論文的通訊作者Mark S. Cragg教授表示:這項令人驚訝和激動的發(fā)現(xiàn)是建立在南安普敦大學(xué)的CD40研究的基礎(chǔ)上,將一種原本抑制免疫系統(tǒng)的抗體藥物通過簡單的處理轉(zhuǎn)變成激活免疫系統(tǒng)的抗癌藥物,這是前所未有的成果。
除了CD40之外,這種方法還可以用于增強(qiáng)其他靶向TNF受體的單抗藥物的抗癌活性,例如4-1BB,以及B7-CD28超家族成員,相關(guān)研究成果也將在不久的將來進(jìn)行進(jìn)一步測試。
參考鏈接:
https://clincancerres.aacrjournals.org/content/19/5/1035.figures-only
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1535610820302129