医学免疫学课件：双特异性T细胞衔接器抗体

1、双特异性T细胞衔接器抗体 Bispecific T-cell Engager (BiTE) Antibody1. 背景介绍1.1 肿瘤免疫治疗的热点1.2 双特异性抗体的结构1.3 无Fc段双特异性抗体的发展1.4 双特异性抗体的作用1.5 Fc段的作用1.6 双特异性抗体的临床应用2. 作用机理2.1 BiTE的作用机理2.2 BiTE的抗原表位扩展效应3. 临床研究3.1 Blinatumomab简介3.2 Blinatumomab的临床试验结果4. 前景展望4.1 BiTE的优点和缺点4.2 BiTE的改进4.3 用于BiTE的肿瘤相关抗原4.4 双特异性NK细胞衔接器(BiKE)4.5

2、 BiTE与免疫检查点抑制剂的联合4.6 溶瘤病毒表达BiTE4.7 自体T细胞表达BiTE肿瘤免疫治疗的热点单克隆抗体免疫检验点单抗PD1/PDL1，CTLA4，CD47双特异性抗体(BsAb)Triomab，BiTE，TandAb，DART过继细胞疗法肿瘤浸润淋巴细胞疗法(TIL)T细胞受体疗法(TCR)嵌合抗原受体修饰的T细胞疗法(CAR)肿瘤疫苗树突状细胞(DC)疫苗蛋白/多肽/DNA疫苗定义：通过调动宿主的免疫防御机制或给予某些生物活性物质以取得或者增强肿瘤免疫效应的治疗方法。IgG抗体结构双特异性抗体的结构Spiess C, Zhai Q, Carter P J. Alternat

3、ive molecular formats and therapeutic applications for bispecific antibodiesJ. Molecular immunology, 2015.目前已报道的双特异性抗体结构双特异性抗体的结构目前已进入临床试验的双特异性抗体Kontermann R E, Brinkmann U. Bispecific antibodiesJ. Drug discovery today, 2015.无Fc段双特异性抗体的发展Spiess C, Zhai Q, Carter P J. Alternative molecular formats an

4、d therapeutic applications for bispecific antibodiesJ. Molecular immunology, 2015.Geering B, Fussenegger M. Synthetic immunology: Modulating the human immune systemJ. Trends Biotechnol, 2014.无Fc段双特异性抗体的发展（*代表已进入临床试验）已进入临床试验的无Fc段双特异性抗体Diabody：VHa-VLb和VHb-VLascDiabody：VHa-VLb-VHb-VLaDART: VHa-VLb和VHb-

5、VLa 二硫键(VHa=VHb)TandAb: VHa-VLb-VHb-VLa 二聚化BiTE: VLa-VHa-VLb-VHbNanobody: VH双特异性抗体的作用Kontermann R E, Brinkmann U. Bispecific antibodiesJ. Drug discovery today, 2015.重定向T细胞或NK细胞杀伤肿瘤细胞结合两种细胞受体或配体，抑制信号转导催化两种蛋白相互作用双特异性抗体的三种作用机制Fc段的作用Grandjenette C, Dicato M, Diederich M. Bispecific Antibodies: An Innova

6、tive Arsenal to Hunt, Grab and Destroy Cancer CellsJ. Current Pharmaceutical Biotechnology, 2015, 16(8): 670-683.具有Fc段的双抗(如Triomab)发挥作用无Fc段的双抗(如BiTE)发挥作用特点：容易提纯，稳定性高，半衰期长（FcRn介导再回收）功能：结合辅佐细胞（NK，DC，M、粒），抗体依赖的细胞毒性（ADCC），补体依赖的细胞毒性（CDC）特点：穿透能力强，半衰期短（降解、肾清除）分子靶点结构研发公司适应症临床试验状态注册号Catumaxomab(Removab)EpCAM

7、CD3TrioMabFresenius Biotech(Trion)EpCAM阳性肿瘤的恶性腹水2009EUEpCAM阳性肿瘤的恶性腹水II/III完成NCT00836654胃癌、胃腺癌、食管胃连接部腺癌、腹膜转移癌、卵巢癌、上皮卵巢癌、恶性腹水、输卵管肿瘤、腹膜肿瘤II/III12项试验Ertumaxomab(Rexomun)Her2CD3TrioMabFresenius Biotech(Trion)Her2/Neu阳性晚期固体瘤I/IINCT01569412Blinatumomab(Blincyto, MT103, AMG103)CD19CD3BiTEAmgen(Micromet)复发/难

8、治性费城染色体阴性前体B细胞急性淋巴细胞白血病2014USA急性淋巴细胞白血病IINCT01466179非霍奇金淋巴瘤、急性淋巴细胞白血病、弥漫大B细胞淋巴瘤I/II/III16项试验MT110(AMG110)EpCAMCD3BiTEAmgen(Micromet)固体瘤I完成NCT00635596MT111(MEDI-565)CEACD3BiTEAmgen(Micromet)胃肠道腺癌I完成NCT01284231MT112(BAY2010112)PSMACD3BiTEBayer(Micromet)前列腺肿瘤INCT01723475AMG330CD33CD3BiTEAmgen(Micromet)

9、复发/难治性急性髓细胞白血病INCT02520427JNJ-64052781CD19CD3DARTB细胞慢性淋巴细胞白血病、弥漫大B细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、急性淋巴细胞白血病INCT02454270MGD006CD123CD3DARTMacroGenicsand Sevier急性髓细胞白血病INCT02152956MGD007gpA33CD3DARTMacroGenicsand Sevier结直肠癌INCT02248805MGD009B7-H3CD3DARTMacroGenicsand Sevier间皮瘤、膀胱癌、黑色素瘤、头颈部鳞状细胞癌、卵巢癌、甲状腺癌、乳腺癌、胰腺癌、前

10、列腺癌、结肠癌、软组织肉瘤INCT02628535AFM13CD30CD16aTandAbAffimed霍奇金淋巴瘤I完成NCT01221571霍奇金淋巴瘤IINCT02321592AFM11CD19CD3TandAbAffimed复发/难治性B细胞非霍奇金淋巴瘤INCT02106091rM28HMW-MAACD28Tandem scFvUniversity HospitalTubingen恶性黑色素瘤I/II完成NCT00204594From by December 25, 2015目前已进入临床试验的用于连接效应细胞与肿瘤细胞的双特异性抗体BiTE的作用机理Oak E, Bartlett

11、N L. Blinatumomab for the treatment of B-cell lymphomaJ. Expert opinion on investigational drugs, 2015, 24(5): 715-724.Zimmerman Z, Maniar T, Nagorsen D. Unleashing the clinical power of T cells: CD19/CD3 bi-specific T cell engager (BiTE) antibody construct blinatumomab as a potential therapyJ. Inte

12、rnational immunology, 2014: dxu089.BiTE的结构BiTE的作用机理BiTE与CD3和TAA结合，TCR-CD3复合物激活T细胞T细胞增殖，分泌细胞因子，CD25、CD69表达上调溶细胞突触形成，释放穿孔素和颗粒酶B穿孔素依赖Ca2+聚合形成跨膜通道，颗粒酶B进入肿瘤细胞颗粒酶B激活Caspase通路，诱导肿瘤细胞凋亡ESK1-BiTEESK1：模拟TCR单克隆抗体，识别通过HLA-A*02:01呈递的胞内肿瘤蛋白WT1Dao T, Pankov D, Scott A, et al. Therapeutic bispecific T-cell engager

13、antibody targeting the intracellular oncoprotein WT1J. Nature biotechnology, 2015, 33(10): 1079-1086.BiTE的抗原表位扩展效应WT1-RMF和HER2/Neu阳性卵巢癌患者的外周血单个核细胞(PMBC)给予ESK1-BiTE并接受自体肿瘤细胞刺激和再刺激后抗原表位特异性应答Blinatumomab简介商标名Blincyto有效成分Blinatumomab生产商Amgen Inc.FDA批准日期2014年12月适应症复发/难治性费城染色体隐性前体B细胞急性淋巴细胞白血病（R/R Ph- B-AL

14、L）半衰期2.1小时毒副作用细胞因子释放综合症（CRS），神经毒性等单抗种类鼠源化BiTE结构VLCD19-VHCD19-VHCD3-VLCD3靶点CD19CD3给药方式静脉费用两个疗程共17.8万美元Przepiorka D, Ko C W, Deisseroth A, et al. FDA approval: blinatumomabJ. Clinical Cancer Research, 2015, 21(18): 4035-4039.Rogala B, Freyer C W, Ontiveros E P, et al. Blinatumomab: enlisting serial ki

15、ller T-cells in the war against hematologic malignanciesJ. Expert opinion on biological therapy, 2015, 15(6): 895-908.Blinatumomab的作用机理Blinatumomab的临床试验结果注册号研究人群样本数平均年龄CR/CRhMRD阴性率无复发生存期总生存期NCT01466179II: R/R B-ALL18939(18-79)43%(36-51)82%(72-90)5.9 months(4.8-8.3)6.1 months(4.2-7.5)NCT00560794II: M

16、RD B-ALL2050(20-77)80%(56-94)NCT01207388II: MRD B-ALL11645(18-76)78%(69-85)NCT01209286II: R/R B-ALL3640(18-79)70%(52-84)69%(52-84)7.7 months(5.8-9.6)9.9 months(8.5-15.0)I: 儿童R/R B-ALL411832%77%8.3 months(3.0-16.0)5.7 months(3.3-9.7)I/II: 儿童R/R B-ALL399(2-16)31%(17%-48%)42%5.6 months(2.6-12.1)4.3 mon

17、ths(3.6-8.1)首次复发完全缓解(CR)：30-45%总生存期(OS)：5-9月原发难治/首次缓解小于12月/造血干细胞移植(HSCT)后复发/多线治疗无效完全缓解(CR)：20-30%总生存期(OS)：3-6月Topp M S, Gkbuget N, Stein A S, et al. Safety and activity of blinatumomab for adult patients with relapsed or refractory B-precursor acute lymphoblastic leukaemia: a multicentre, single-arm

18、, phase 2 studyJ. The Lancet Oncology, 2015, 16(1): 57-66.Blinatumomab的I/II期临床试验结果From by December 25, 2015BiTE的优点和缺点优点CD3TAA，重定向CD4+和CD8+T细胞（CD8为主，记忆T为主，Treg？）不依赖于TCR和MHCI呈递，不需要共刺激肿瘤特异性半衰期短（随时停止应对突发）组织穿透能力强，调动固体瘤内TIL和Treg清除微小残留疾病（MRD）疗效好，相比单抗剂量低，低E:T比不易出现耐药无基因操作、细胞移植风险，易获得缺点半衰期短，难维持血清水平（持续静脉给药，结合PE

19、G或白蛋白）Laszlo G S, Gudgeon C J, Harrington K H, et al. T-cell ligands modulate the cytolytic activity of the CD33/CD3 BiTE antibody construct, AMG 330J. Blood cancer journal, 2015, 5(8): e340.Kontermann R E. Strategies for extended serum half-life of protein therapeuticsJ. Current opinion in biotechn

20、ology, 2011, 22(6): 868-876.Koristka S, Cartellieri M, Arndt C, et al. Tregs activated by bispecific antibodies: Killers or suppressors?J. OncoImmunology, 2015, 4(3): e994441.BiTE的改进延长半衰期改变配体肿瘤相关抗原多种CD3CD8？，CD16，CD28抗原结合位点多个与其他肿瘤疗法结合Rituximab单抗免疫检查点抑制剂体内持续稳定表达溶瘤病毒T细胞间充质干细胞应用于BiTE的肿瘤相关抗原靶点名称适应症临床试验CD

21、19Blinatumomab/MT103/AMG103/MEDI-538急性淋巴细胞白血病非霍奇金淋巴瘤I/II/IIIEpCAMMT110固体瘤ICEAMT111/MEDI-565胃肠道腺癌IPSMAMT112/BAY2010112前列腺癌ICD33急性髓细胞白血病IEGFR结肠癌临床前Her2临床前EphA2bscEphA2CD3固体瘤临床前MCSPMCSP-BiTE黑色素瘤临床前ADAM17A300E前列腺癌临床前PSCA前列腺癌临床前17-1A临床前NKG2D配体固体瘤、白血病临床前CD133胶质瘤临床前WT1ESK1-BiTE固体瘤、白血病临床前临床和临床前用于BiTE的肿瘤抗原靶点

22、Huehls A M, Coupet T A, Sentman C L. Bispecific T-cell engagers for cancer immunotherapyJ. Immunology and cell biology, 2014.双特异性NK细胞衔接器(BiKE)CD16CD33BiKE对健康供者髓系抑制性细胞(MDSC)具有显著杀伤作用骨髓增生异常综合征(MDS)NK细胞 CD16 髓系抑制性细胞(MDSC)CD16CD33激活NK细胞，杀伤CD33+MDSCGleason M K, Ross J A, Warlick E D, et al. CD16xCD33 bisp

23、ecific killer cell engager (BiKE) activates NK cells against primary MDS and MDSC CD33+ targetsJ. Blood, 2014, 123(19): 3016-3026.BiTE与免疫检查点抑制剂的联合Khnke T, Krupka C, Tischer J, et al. Increase of PD-L1 expressing B-precursor ALL cells in a patient resistant to the CD19/CD3-bispecific T cell engager antibody blinatumomabJ. Journal of hematology & oncology, 2015, 8(1): 1-5.Osada T, Patel S P, Hammond S A, et al. CEA/CD3-bispecific T cell-engaging (BiTE) antibody-mediated T lymphocyte cytotoxicity maximized by inhibition of