PD-1和CTLA4是腫瘤免疫中重要的T細(xì)胞活性抑制劑,以PD-1和CTLA4為靶點(diǎn)的抗體藥物在臨床上已經(jīng)取得了很好的治療效果。在免疫檢查點(diǎn)藥物中除了以PD1和CTLA4為代表靶點(diǎn)的抑制劑,另一類(lèi)就是以O(shè)X40為代表靶點(diǎn)的激活劑。
OX40是主要表達(dá)于活化的效應(yīng)T細(xì)胞(Teffs)和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)的活化受體,是NGFR/TNFR超家族成員之一,為I型跨膜糖蛋白。機(jī)體的免疫應(yīng)答過(guò)程中,OX40/OX40L和其它免疫共刺激因子一起可促進(jìn)CD8+T細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞的存活與擴(kuò)增;還可降低Tregs的免疫抑制活性,進(jìn)一步放大T細(xì)胞的活化效應(yīng)。
目前公開(kāi)的數(shù)據(jù)顯示,有多種OX40的抗體藥物已經(jīng)進(jìn)入臨床研究階段。2017年信達(dá)生物申請(qǐng)了首個(gè)OX40抗體專(zhuān)利(IBI101),并于2018年3月完成了臨床申請(qǐng)。2020年2月20日,信達(dá)生物在Cancer Immunology,Immunotherapy發(fā)表了題為“Development and characterizationof a novel anti‑OX40 antibody for potent immune activation”的論文,研究中發(fā)現(xiàn),IBI101的表位與羅氏pogalizumab不同,與OX40L沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合效應(yīng);IBI101與PD-1抗體有很好的協(xié)同效應(yīng)等。
南模生物為該項(xiàng)研究提供了重要的OX40人源化小鼠模型。
經(jīng)過(guò)幾輪篩選,研究人員發(fā)現(xiàn)IBI101是最有前景的抗-OX40抗體。首先通過(guò)表面等離子共振實(shí)驗(yàn)(SPR)及交叉物種親和力測(cè)定發(fā)現(xiàn),IBI101可以與人類(lèi)和猴子的OX40受體結(jié)合,不能夠與鼠,兔子等非靈長(zhǎng)類(lèi)的OX40受體結(jié)合(該結(jié)果提示了構(gòu)建OX40人源化小鼠作為研究模型的必要性)。
基于細(xì)胞的結(jié)合(binding)和阻斷(blocking)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)IBI101與pogalizumab都能夠結(jié)合OX40受體(圖1a),但是IBI101阻斷OX40/OX40L結(jié)合的能力卻是pogalizumab的10倍(圖1b)。CD3/CD28誘導(dǎo)刺激CD4+T細(xì)胞表達(dá)OX40后,IBI101能夠以一種濃度依賴(lài)的方式激活CD4+T細(xì)胞(圖1c,d)。以上的種種證據(jù)表明,IBI101是一種潛在的特異性很好的OX40靶點(diǎn)抗體藥物。
圖 1. IBI101的結(jié)合和阻斷能力實(shí)驗(yàn)
前期的研究表明,OX40可激活經(jīng)典的NF-κB1途徑從而促進(jìn)細(xì)胞因子基因的轉(zhuǎn)錄以及細(xì)胞因子受體的表達(dá)。為了進(jìn)一步探究IBI101體外激活T細(xì)胞的效果,研究人員進(jìn)行了NF-κB熒光報(bào)告實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)IBI101能夠顯著激活依賴(lài)于OX40的NF-κB信號(hào)通路(圖2a)。
以前關(guān)于OX40、4-1BB等免疫檢驗(yàn)點(diǎn)的研究均發(fā)現(xiàn),F(xiàn)cγRIIB依賴(lài)的cross-linking對(duì)于抗體的激動(dòng)活性至關(guān)重要,而IBI101的激動(dòng)活性則完全不依賴(lài)于FcγRIIB的cross-linking(圖2b),且與OX40L沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合效應(yīng)(圖2c)。與pogalizumab一樣,IBI101以一種濃度依賴(lài)的方式促進(jìn)細(xì)胞因子IL-2的分泌(2d),在CD3/CD28刺激的情況下促進(jìn)人PBMC中T細(xì)胞的增殖(2e)。
圖2. 基于細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的IBI101功能探究
接著,研究人員進(jìn)行了IBI101體內(nèi)功能的研究。由于IBI101不能結(jié)合鼠源的OX40,因此在重度免疫缺陷小鼠中重建人的免疫細(xì)胞,并在該模型中接種人源結(jié)腸癌Lovo腫瘤細(xì)胞系進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),相對(duì)于pogalizumab來(lái)說(shuō)IBI101有更好的腫瘤抑制效果(圖3)。
圖3. 在NOG免疫細(xì)胞人源化小鼠模型中,IBI101能夠顯著抑制結(jié)腸癌細(xì)胞系Lovo的增殖
研究人員進(jìn)一步在南模生物構(gòu)建的OX40人源化小鼠中通過(guò)單藥或藥物聯(lián)用治療,進(jìn)一步探究IBI101在體內(nèi)的抗腫瘤效果。研究發(fā)現(xiàn),IBI101單獨(dú)使用時(shí)能夠抑制腫瘤的生長(zhǎng),且當(dāng)和PD-1抗體聯(lián)用時(shí),具有更加明顯的抗腫瘤效果(圖4a,b)。在IBI101處理過(guò)的腫瘤環(huán)境CD4+T細(xì)胞和Tregs細(xì)胞的總量顯著增加(圖4c),并且腎臟中Tregs細(xì)胞的比例顯著增加(圖4d)。在腫瘤環(huán)境中或者腎臟內(nèi),腫瘤特異性分泌細(xì)胞因子的CD8+和CD4+細(xì)胞數(shù)量均顯著增加(圖4e,f)。
圖4. 在OX40人源化小鼠中,IBI101通過(guò)激活CD8+T細(xì)胞反應(yīng)從而抑制腫瘤增殖
接下來(lái)研究人員進(jìn)行了IBI101藥物的PK檢測(cè),發(fā)現(xiàn)隨著IBI101給藥濃度的增加(0.1, 0.5, 2.5 and 12.5 mg/kg)食蟹猴血液中藥物的含量也相應(yīng)直線(xiàn)增加(圖5a),并且藥物的積累與注射的劑量有著密切的關(guān)系(圖5b)。
圖5. BI101在食蟹猴中的PK 檢測(cè)
最后,研究人員在食蟹猴中進(jìn)行了藥物安全性的評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)IBI101在體內(nèi)最大的安全濃度是200 mg/kg,且沒(méi)有觀(guān)察到任何異常癥狀。
最終得出結(jié)論:IBI101是一種新型的針對(duì)OX40的激動(dòng)性抗體。
以上的例子證明了南模生物自主研發(fā)的OX40-HU(OX40人源化)小鼠模型是小鼠體內(nèi)anti-OX40抗體藥物篩選和藥效評(píng)價(jià)的有效工具。有關(guān)OX40-HU的詳細(xì)材料及驗(yàn)證數(shù)據(jù),請(qǐng)閱讀原文。為了配合激活抗腫瘤免疫應(yīng)答的聯(lián)合抗體療法,南模生物還自主研發(fā)了OX40與其他靶點(diǎn)的雙人源化及三人源化小鼠模型,具體如下:
除此之外,南模生物還自主研發(fā)了多種靶點(diǎn)的人源化小鼠模型,為國(guó)內(nèi)外靶向藥物的研發(fā)提供強(qiáng)有力的支持。如果您有這方面的需求,您可以直接在官網(wǎng)中查詢(xún)或撥打400-728-0660電話(huà)進(jìn)行咨詢(xún)。