全面解析！首个上市的HER3/HER2双抗

2023年的ESMO会议上，Merus公布了临床疗效 ，其临床给药方案如下所示，符合入组条件的NSCLC和PDAC患者接受750mg的药物治疗，每两周接受一次IV注射给药治疗，并在治疗后，每8周接受疗效评估。该一期临 床共入组79位NRG1+的NSCLC患者，33位NRG1+的PDAC患者。

入组的79位NRG1+患者大多数都是通过RNAseq或者DNAseq鉴别，这些患者在接受治疗前72%接受过化疗，另外有11%的患者接受过阿法替尼治疗。NRG1融合中，多少位CD74融合，其次为SLC3A2。

经过Zenocutuzumab治疗后，37.3%的患者达到了客观缓解(95% CI: 26.5 - 48.9; 29/78)，临床获益率为61.5%，并且有25%的患者在数据统计时依然接受治疗。该疗法的DoR为14.9 个月(95% CI: 7.4-20.4)。

33位入组的患者在接受Zenocutuzumab治疗前平均接受过2线治疗，所有患者都有肝转移，其中最常见的是ATP1B1 (55%) 融合。

Zenocutuzumab治疗后， 客观缓解率为42.4% (95% CI, 25.5–60.8) ,其中有一位患者达到了完全缓解CR，13位患者为ORR，并且45% 的患者病情稳定（SD）。82%的患者在接受治疗后，肿瘤都曾经缩小过，临床的整体受益率为72.7% (95% CI, 54-87)。该疗法的中DORw为9.1 个月 (95% CI, 5.5–12.0，并且在接受评估的27位患者中， 有78%的患者CA19-9的水平相比于基线时有高于50%的下降。

安全性方面 ：Zenocutuzumab在两种患者中的主要副作用为腹泻，注射相关的反应，疲劳，恶心，呕吐和贫血。3级及以上的副作用发生率为6%，没有患者因为副作用停止治疗，因此安全性良好。

为了能够筛选到多种类型的抗体，研究者采用不同的方式免疫C57/BL小鼠，如表达HER2或者HER3的细胞，蛋白，DNA等同时也采用了混合模式的免疫增强策略。 免疫后获取可变区VH基因并且与特定的人轻链cCL构建标准噬菌体库进行抗体筛选，最终获得63种 HER2单克隆抗体，117种HER3单克隆抗体。 其中HER2的抗体根据其结合的表位分为7大类，而HER3的抗体根据其结合的表位，以及对HRG激活的MCF-7的抑制能力分为7类。

首次筛选选取22 HER2 和32 HER3抗体两两配对组装成双特异抗体（抗体的构建利用Merus的Biclonics®双特异抗体平台：DEKK突变防止重链错配：一条重链上为D351，E368突变，另外一条重链上K351，K366突变；共同轻链防止轻链错配）。并利用表达HER2和HER3的BxPC-3细胞测试双抗的抑制作用。 。

第一轮的筛选表明含有结合HER2第一结构域的双抗具有较好的抑制肿瘤细胞生长的能力，因此研究者囊括了更多类型的HER2第一结构域的抗体，并与HER3的抗体组装成双抗进行第二轮筛选（共545种双抗）。筛选同样考察抗体对BxPC-3细胞的抑制能力（含有HRG和不含有HRG两种条件），结果有192种双抗在没有HRG的条件下可以抑制BxPC-3细胞的生长，236种双抗在HRG存在的条件下抑制BxPC-3细胞生长；并且82种抗体对BxPC-3的抑制能力强于曲妥单抗（已上市HER２单克隆抗体）。进一步验证后选取40个双抗进行进一步筛选（下图）

进一步的筛选检测抗体对MCF-7细胞的抑制能力，并且与已知的HER2或者HER3抗体进行比较（T：trastuzumab抗体，P：pertuzumab抗体；MM-121：一个HER3单抗；MM-111：HER2/HER3双抗）。40个双抗中选取9个抑制能力强于T+P的双抗在BxPC-3接种的动物模型中验证对肿瘤的抑制能力，最终选取4个（PB3710, PB3448, PB3441,和PB3566）对肿瘤细胞具有强劲抑制能力的双抗 。

经过验证后选取药效最强的PB3566进行人源化改造，同时进行可开发性以及可制造性优化后获 得最终的HER2/HER3双抗PB4188（临床中的MCLA-12 8） 。

前期是在无差别的条件下筛选到了药效最强的双特异抗体，后续为功能上的进一步验证。与MM-121 HER3单抗相比，PB4188在高浓的HRG条件下依然具有很强的抑制能力，而其它HER2或者HER3抗体在较高的HRG浓度下机会丧失抑制能力（下图C和D ）。

HER家族可以通过异源二聚体激活下游信号，而HER2抗体可以抑制EGF诱导的EGFR/HER2二聚体，或者HRG诱导的HER2/HER4 和HER2/HER3二聚体的形成。而PB4188可以抑制HRG诱导的HER2/HER3二聚体以及EGFR/HER3二聚体的形成（下图A-D ）

在毒性方面，有研究报道trastuzumab 单独或者与 pertuzumab联合使用，再和蒽环霉素一起使用会造成心肌细胞相关毒副作用，而PB4188不存在相关毒性（下图E） 。

在抑制HER2/HER3相关下游信号通路磷酸化方面，PB4188可以有效的抑制HER3和Akt的磷酸化，从而防止相关通路的激活，进而抑制肿瘤细胞的生长（下图F-G ）

在不同的肿瘤细胞中，PB4188与单价的HER2抗体（HER2 X TT: PB4188的Fab臂与不相干的抗体组成的双抗）具有相同的结合能力，这表明不同HER3的表达对抗体亲合力影响较小（下图A）。并且在HER２表达升高的肿瘤细胞中，HER2 X TT的亲和力和PB4188相当，而HER3 X TT的亲和力比PB4188高近10倍，这同样说明PB4188的亲和力由HER2 Fab决定（下表）。该现象同样在小鼠肿瘤模型中得到验证（下图B和C），因为HER3的高亲和力并没有使HER3单克隆抗体更多的集中于肿瘤部 位。

PB4188 LF为低岩藻糖的PB4188，具有更强的ADCC效应。在对trastuzumab 和T-DM1耐药的JIMT-1肿瘤模型中，PB4188 LF展现了比T+P联合用药更强的肿瘤抑制能力，并且这种抑制具有剂量依赖性（下图A-C）。与对照组相比，PB4188 LF治疗组的小鼠肿瘤细胞上HER2/HER2二聚体含量更低（下图D），并且Akt的磷酸化水 平更低（下图E）

在PDX模型中，在用药介绍时（Day20）, PB4188 LF治疗组的小鼠存活率为100%，而T-DM1治疗组的存活率仅为40%（下图F）。OV-10-0050 PD模型中，来自于病人高表达HRG的肿瘤，在接受PB4188 LF治疗后，肿瘤完全消退（下图G） 。