专栏名称: 生物极客
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双特异性抗体直接清除大肿瘤Nature Medicine【加速新型双特异性抗体的临床开发】

生物极客  · 公众号  · 生物  · 2017-08-09 22:18

正文

生物极客导读:


双特异性抗体因为特异性有着非常大的潜力,然而同时受到制备的挑战和半衰期短的影响。来自德国的Biontech公司的科学家们,近期在Nature Medicine上发文“Elimination of large tumors in mice by mRNA-encoded bispecific antibodies”,使用体外修饰编码抗体的mRNA,避开这些限制,实现了抗体的持续内源性合成,与相应的纯化双特异性抗体一样有效,其消除了晚期肿瘤。 因为药物mRNA的制造速度快,这种方法可以加速新型双特异性抗体的临床开发。



文章详细解读:


双特异性T细胞诱导抗体向肿瘤细胞募集细胞毒性T细胞并诱导靶依赖性多克隆T细胞活化和肿瘤细胞裂解。

正在探索各种双特异性抗体(bsAb)的形式,包括串联双(scFv)2蛋白,这是具有不同特异性的单链可变片段(scFv)的融合物。一个成功的例子是blinatumomab,CD19×CD3双(scFv),募集T细胞到淋巴瘤细胞,并被批准治疗急性淋巴细胞白血病。

大多数bsAb格式受到制造挑战的困扰,包括长期储存期间的稳定性差,随时间推移的趋势以及各种杂质的存在。因此,新的bsAb药物的临床级材料的制造过程开发,生产,测试和释放通常需要多年。此外,由于双(scFv)2蛋白的血清半衰期在患者中小于2小时,需要输液连续输送。

科学家们假设通过使用工程化的mRNA在患者体内产生bsAb可以避免这些限制。为了防止免疫激活,将修饰的核苷掺入到体外转录(IVT)mRNA中。通过去除双链RNA来保证修饰的mRNA的有效翻译。此外,5'和3'UTR和聚(A)尾部被优化以提高细胞内稳定性和翻译效率。

科学家们产生了编码针对T细胞受体相关分子CD3和三种肿瘤相关抗原(TAAs)之一的His标记的bsAbs(RiboMAB)的含1-甲基假嘌呤的mRNA:紧密连接蛋白闭合蛋白6(CLDN6)和克劳丁(CLDN18.2)和上皮细胞粘附分子(EpCAM)。


科学家们研究了三个双(scFv)2抗体(CD3×CLDN6,CLDN18.2×CD3和EpCAM×CD3),每个翻译自单个mRNA链。和一个Fab-(scFv)2抗体(CD3 ×(CLDN6)),由但都的mRNA翻译出来后,再进行组装。

首先科学家们证实了从用mRNA转染的K562细胞的上清液获得的RiboMAB


并且在人外周血单核细胞的细胞毒化学测定中评价了RiboMAB的效力( PBMC)作为效应物和TAA表达的肿瘤细胞系作为靶标。 RiboMABs和相应重组蛋白的潜力相当; EC50(50%有效浓度; 2.6-41.6 pM)和EC95(95%有效浓度; 29.8-844.5 pM)值在皮摩尔范围内,最大裂解范围为76-95%。所有RiboMABs诱导剂量依赖性和靶标特异性T细胞活化和靶裂解,远高于EC95的浓度(1.9nM)


为了评估在小鼠体内产生的RiboMABs是否显示出与其重组抗体对应物相当的治疗功效,科学家么专注于最常用的bsAb格式的双(scFv)2格式。科学家们用聚合物/脂质基转染试剂配制了CD3×CLDN6 mRNA,以确保静脉内(i.v.)给药后肝脏中充分翻译。从给药的mRNA内源翻译的CD3×CLDN6 RiboMAB的血浆水平在6小时内达到峰值,持续数日。因此,来自治疗小鼠的血浆的离体细胞毒活性在6小时时发挥最大的溶解度为90%,并且在注射后保持高达最大水平达6天。


用单剂量5μgCD3×CLDN6 mRNA实现的RiboMAB的峰值血浆浓度和离体细胞毒活性与用4-7μg(每公斤体重200μg)重组CD3×CLDN6(rCD3)注射后测量的那些相当。然而,由于双 - (scFv)2的血浆半衰期短,rCD3×CLDN6蛋白的水平和血浆的细胞毒活性在6小时内急剧下降,24小时后几乎无法检测到。相反,通过每周施用编码mRNA维持CD3×CLDN6 RiboMAB介导的细胞毒性。值得注意的是,只注射0.05μgCD3×CLDN6 mRNA仍然导致强烈和持续的离体细胞毒活性。