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【前沿进展】靶向CD20、CD3——抗体药物研发的见证者,也是缔造者

2021-10-22 10:13    浏览量:4754
前情提要



2021年10月4日,强生与Xencor达成合作协议,强生支付1亿美元预付款,并对Xencor进行2500万美元股权投资,另需支付11.88亿美元里程碑金额,共同开发Xencor的CD3/CD20双抗和CD28双抗。


中国国家药监局药品审评中心(CDE)于2021年9月公示,罗氏(Roche)公司1类新药CD3/CD20双特异性抗体RO7030816(Mosunetuzumab)获得临床试验默示许可,用于治疗复发/难治性滤泡性淋巴瘤。

2021年9月5日,恒瑞医药发布公告,宣布其与北京天广实生物技术股份有限公司达成合作协议。天广实生物授予恒瑞医药针对第三代抗CD20单克隆抗体MIL62在大中华地区的独家商业化权益,同时与恒瑞医药共同开展MIL62与公司产品联合用药的临床开发。恒瑞拟作为基石投资人向天广实生物进行约3000万美元的股权投资。

从CD20和CD3看抗体药物研发历程

屡传捷报的CD20和CD3两个靶点,可谓见证了整个抗体药物研发的历程。

早在19世纪中叶,人们发现在某些疾病感染者血清中存在能够治疗相关疾病的“杀菌素”,成为了人们对于抗体的初步认知。而从“杀菌素”到抗体的模型的提出,又经历了近一个世纪。说到真正的治疗性抗体药物的研发,则要追溯到上个世纪70年代,Milstein和Kohler尝试将能够产生抗体的B细胞与肿瘤细胞进行了融合,制备出了既能够分泌抗体,又能够无限增殖的杂交瘤细胞。这项技术,对于治疗性抗体药物的研发具有里程碑的意义,Milstein和Kohler也因此获得1984年的诺贝尔生理学或医学奖。

在杂交瘤技术获得诺贝尔奖的第二年,首个治疗用抗体药物Orthoclone OKT3获得了美国FDA的批准,这是一个靶向CD3的抗体,被用于防止肾脏移植后的排异反应。Orthoclone OKT3作为第一个获批的治疗用抗体药物具有划时代的意义,然而,由于其序列来源为鼠源,使得在给药过程中被人体免疫系统当作外源蛋白识别并清除,使得多次给药后的治疗效果下降明显,甚至可能诱发严重的机体免疫相关副反应,甚至致死。这些不良事件的出现给治疗用抗体药物的研发蒙上了一层阴影。

在此基础上,将来自于鼠源的可变区与人源的恒定区进行嵌合,制备出既能够识别靶点蛋白,又降低鼠源序列占比的嵌合抗体,初步降低了异源序列导致的排斥反应。嵌合抗体中的代表作,是罗氏于1997年获批的靶向CD20的用于治疗B细胞淋巴瘤的Rituxan单抗。

伴随着抗体药物研发的不断进展,后续通过抗体人源化改造获得的人源化抗体,以及通过转基因动物或噬菌体/酵母展示技术获得的全人源抗体相关技术路线逐渐成熟,使得抗体药物研发呈现出爆炸式的飞跃。


靶向CD20的抗体药物进程

作为B细胞表面抗原,CD20表达开始的稍晚一些,丢失的稍早一些,在前B细胞到成熟B细胞阶段均有表达,而不表达在祖B细胞以及成熟的浆细胞上。CD20同时表达于B细胞来源的淋巴瘤、白血病等肿瘤细胞,涉及炎症和免疫相关疾病的B细胞,因而CD20也成为了淋巴瘤、白血病和某些自身免疫疾病的治疗靶标。

抗CD20抗体的作用机制

靶向CD20的抗体药物经历了三代创新:第一代是以Rituximab(利妥昔单抗)为代表的人鼠嵌合抗体,人源化程度不高,部分患者会产生耐药或者不良反应;第二代是以Ofatumumab(奥法木单抗)为代表的人源化改造抗体,虽然降低了免疫原性,减少了不良反应,但抗体特异性和抗原结合的亲和力有一定的下降;第三代是以Obinutuzumab(奥妥珠单抗)为代表的Fc片段糖基化修饰抗体,增强抗体的特异性及与抗原结合的亲和力,使得ADCC与ADCP效应增强。但临床数据表明,尽管抗CD20单抗已经发展到了第三代,利妥昔的领先地位并没有被撼动。

靶向CD20单抗药物开发进展
不局限于单抗药物领域,CD20通过结合CD3等靶点进行双特异抗体的开发实现了将T细胞募集到B细胞周围,进而实现T细胞对于B细胞的杀伤作用。

目前在CD20XCD3的双抗研发领域中,丹麦公司Genmab开发的Epcoritamab(GEN3013)是一种皮下注射的双特异性抗体,目前正在研究用于治疗B细胞非霍奇金淋巴瘤。罗氏布局了两种同时靶向CD20/CD3的不同结构形式的双特异性抗体:Mosunetuzumab和Glofitamab。2020年的美国血液制品年会上,罗氏披露了该药物的临床实验结果:在接受Mosunetuzumab联合CHOP治疗复发/难治性非霍奇金淋巴瘤的患者中总体有效率达到了86%,其中71%的患者达到了完全缓解。目前Mosunetuzumab的相关临床研究覆盖了诸如弥漫性大B细胞淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤等多个适应症。

Glofitamab则是罗氏开发的一种特殊结构的双特异抗体,含有两个可以结合CD20的结构域以及一个结合CD3的结构域。

Glofitamab的结构和作用机理

2019年的美国血液制品年会上,罗氏就公布了Glofitamab联合第三代CD20单抗——奥妥治疗复发/难治性非霍奇金淋巴瘤的临床试验进展数据:联合治疗的客观缓解率(ORR)为54% (n=15/28),完全缓解率(CR)为46% (n=13/28)。


国内竞争格局:从CD20单抗到CD20/CD3双抗

2018年底,随着罗氏的利妥昔单抗的核心专利的到期,国内各大药企纷纷加入利妥昔单抗生物类似药研发的热潮。2019年初,复宏汉霖率先递交了利妥昔单抗注射液的上市申请,并成功获批。随后,由信达和礼来共同研发的利妥昔单抗注射液也成功获批上市。与此同时,国内申报CD20单抗的企业,还有海正药业,正大天晴,丽珠集团,华兰生物,嘉和生物,苏州金盟(信立泰子公司)等。

CD20带来的巨大市场,使各大药企纷纷加入战场,但随着医保的纳入,CD20单抗最新中标价格仅为原研药的39%,为避免过度竞争,实现产品差异化,药企们纷纷转战双抗的研发,掀起了CD20/CD3双抗研发的新热潮。国内在CD20/CD3双特异性抗体的赛道上,有再鼎医药与再生元合作开发的Odronextamab(REGN1979)、诺诚健华和康诺亚联合开发的CM355、嘉和生物开发的GB261(通过降低CD3的亲和力来降低免疫相关副反应发生率)、爱思迈生物的EX103。



为助力靶向CD20和CD3药物研发,ACROBiosystems采用独特的设计开发了由HEK293表达的全长四次跨膜靶点蛋白CD20和CD3系列蛋白。


全长CD20蛋白

  • 具有完整的天然正确构象和完整表位(Rituximab和Obinutuzumab的识别表位是CD20细胞外结构域的一个large loop,Ofatumumab在large loop和short loop均有结合);

  • 包括未进行标记的和生物素标记的Nanodisc、DDM/CHS及VLP不同版本产品;

  • 可用于免疫/ ELISA/ SPR/ BLI/ FACS;

  • 生物活性经Rituximab、Ofatumumab结合验证,展现出纳摩尔级别的高亲和力。

点击查看全长CD20蛋白及验证数据,免费下载protocol

Cat. No. CD0-H82E3 (HEK293表达)

1

经ELISA验证,固定的Rituximab可以与生物素化 Human 全长CD20, His,Avitag (Cat. No. CD0-H82E3) 特异性结合,线性区间为0.008-0.125 μg/mL。

Protocol

Cat. No. CD0-H52H3 (HEK293表达)

2

经ELISA验证,固定的Ofatumumab 可以与 Human 全长CD20 –DDM/CHS, His Tag, (Cat. No. CD0-H52H3)特异性结合,线性区间为0.4-6 ng/mL 。

Protocol

Cat. No. CD0-H52H3 (HEK293表达)

Human CD20 Full Length, His Tag, HEK293 (SPR verified) (Cat. No. CD0-H52H3) SPR MabThera® (Rituximab)

3

经SPR验证,通过Anti-human IgG Fc 抗体捕获在CM5芯片上的Human 全长CD20-DDM/CHS, His Tag, (Cat. No. CD0-H52H3) 可以与MabThera® (Rituximab) 特异性结合,亲和力常数为6.21nM (Biacore 8K)。

Protocol

Cat. No. CD0-H82E3 (HEK293表达)

4

经FACS验证,生物素化 Human 全长 CD20,His,Avitag( Cat. No. CD0-H82E3 )可以与表达anti-CD20-CAR-293细胞特异性结合。

Protocol

CD3系列蛋白

  • 产品齐全:CD3ε,CD3δ,CD3γ,CD3E&CD3D (CD3ε& CD3δ),CD3E&CD3G (CD3ε& CD3γ);

  • 高纯度,结构均一CD3E&CD3D,CD3E&CD3G经非还原电泳和MALS严格确认为1:1异源二聚体;

  • 多标签:his,his&Avi,Fc,Llama Fc,Flag等;

  • 多种属:Human,Mouse,Rat,Rabbit,Cynomolgus等;

  • 高生物活性:OKT3,SP34-2,UCHT1,CD3×BCMA等临床抗体结合验证;

  • 高批间一致性:产品高度均一,并采用多种分析技术进行全面严格质控。

查看CD3系列蛋白产品及验证数据, 免费下载protocol

Cat. No. CDD-H52Wa (HEK293表达)

5

Human CD3E&CD3D异源二聚体蛋白His Tag&Tag Free (Cat. No. CDD-H52Wa) 经还原与非还原SDS-PAGE验证,蛋白纯度高于90% ; 经SEC-MALS验证,纯度高于85% ,分子量为80-90 kDa。

Protocol

Cat. No. CDD-H82W6 (HEK293表达)

1

经ELISA验证,固定2 μg/mL浓度的人源BCMA, His Tag (Cat. No. BCA-H522y) , 在 10% 人血清中加入递增浓度的CD3×BCMA双特异性抗体,随后加入生物素化 CD3E&CD3D异源二聚体蛋白His,Avitag&Tag Free (Cat. No. CDD-H82W6), 使用辣根过氧化物酶偶联的链霉亲和素进行检测,灵敏度为 15 ng/mL。

Protocol

Cat. No. CDD-H82W6 (HEK293表达)

2

经ELISA验证,固定生物素化Human CD3E&CD3D异源二聚体蛋白, His,Avitag&Tag Free (Cat. No. CDD-H82W6) 可以特异性结合Anti-Human CD3 抗体, Mouse IgG2a (Clone: OKT3) (Cat. No. CDE-M120a) ,线性区间为0.2-6 ng/mL ,批间差EC50<0.0001 μg/mL。

Protocol

参考文献:

1. Forsthuber TG,Cimbora DM, Ratchford JN, Katz E, Stüve O. B cell-based therapies in CNSautoimmunity: differentiating CD19 and CD20 as therapeutic targets. Ther AdvNeurol Disord. 2018 Mar 21;11:1756286418761697. doi: 10.1177/1756286418761697.PMID: 29593838; PMCID: PMC5865455.

2. Pavlasova G, Mraz M.The regulation and function of CD20: an "enigma" of B-cell biologyand targeted therapy. Haematologica. 2020 Jun;105(6):1494-1506. doi:10.3324/haematol.2019.243543. PMID: 32482755; PMCID: PMC7271567.

3. Adrian Minson, MichaelDickinson. Glofitamab CD20-TCB bispecific antibody. Leukemia& Lymphoma, DOI: 10.1080/10428194.2021.1953016

4. Hill BT, Kalaycio M.Profile of obinutuzumab for the treatment of patients with previously untreatedchronic lymphocytic leukemia. Onco Targets Ther. 2015 Aug 31;8:2391-7. doi:10.2147/OTT.S68770. PMID: 26366093; PMCID: PMC4562745

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