PD-1抗体药小硬伤:误踩T细胞“刹车”!急需防误踩装置提高抗癌疗效
8月23日,《科学·转化医学》杂志发表了一份最新研究成果,揭示了PD-1抑制剂治疗效果为什么不够理想的原因[1]。
PD-1和PD-L1抑制剂,都属于免疫检查点抑制剂,是目前肿瘤治疗领域最重要药物,最具代表性的就是K药(keytruda)和O药(Opdivo)。
在2022年的全球药物销售额排名榜上,K药和O药分别排名第3和第13 [2]。
K药和O药加起来有295亿美元的销售额,如果不考虑疫情的因素,排除与COVID有关的疫苗和药物,PD-1抗体药是销售额最高的一类药物。在2023年,如果不出意外,K药自己就将排名榜首。
虽然PD-1抑制剂不错,但是只有大约20%的患者能长期获益。之前有研究表明,肠道菌能影响PD-1抑制剂的治疗效果,所以如果患者使用了抗生素,也会影响药效。
如今,《科学·转化医学》研究则表明,CD8+T细胞表面的免疫抑制性受体FcγRⅡB会“使绊子”,阻碍PD-1抑制剂发挥疗效[1]。
先复习一下PD-1和PD-L1抑制剂的治疗机制
T细胞依靠表面的“T细胞受体”,识别癌细胞表面的抗原,并杀死癌细胞。
但是,如果癌细胞有PD-L1,就可以结合T细胞表面的PD-1,达到“麻醉”T细胞的效果,让T细胞不能捕杀癌细胞。
PD-1单抗和PD-L1单抗,是用来进行癌症免疫治疗的药物,可以分别结合并封闭PD-1和PD-L1,从而解除T细胞的“麻醉”。T细胞又可以继续捕杀癌细胞。
为什么FcγRⅡB会成为疗效的障碍?
首先,PD-1和PD-L1的作用都是解除麻醉,真正起疗效的,还是T细胞。
其次,PD-1单抗和PD-L1单抗都属于IgG, 抗体上有Fc片段, 而Fc又会与Fc受体结合。
再次,在一些“雄赳赳、气昂昂”奔赴癌组织,准备杀伤癌细胞的T细胞上,就有一种Fc受体(FcγRⅡB)。不巧的是,这是一种抑制性的受体,结合了Fc之后,T细胞失去快速繁殖的能力。
所以,当大量的治疗性PD-1抗体涌入体内之后,T细胞不能快速扩军,无法集中优势兵力,到癌组织里打击癌细胞。
图:在敲除了Fcgr2b基因的动物里,因为T细胞不再表达FcγRⅡB,PD-1抗体治疗后,才会有更多的CD8+ T细胞在肿瘤中出现。(图片来自文献[1])
怎么拆除FcγRⅡB带来的障碍?
T细胞本来就是一个很复杂的系统,自身的调控很复杂。这就像开车,有油门也有刹车,虽然车存在的意义就是能开,能高速行驶,但是刹车的存在也是有必要的。
所以,FcγRⅡB的存在不是问题,问题是使用PD-1抗体进行免疫治疗的时候,FcγRⅡB有点儿多余,干扰了治疗效果。
本来作为免疫治疗的药物,PD-1抗体是为了激活T细胞,是来“开车”的,但是现在却产生了刹车的效果。
把Fcgr2b基因敲除掉,PD-1抗体就不会“踩刹车”了,但这做老鼠的实验还可以,没法在治疗癌症之前先给患者来份基因治疗。
怎么办呢?《科学·转化医学》上的论文提供了几种拆除FcγRⅡB障碍的可能性。
第一种可能性,是使用没有Fc的抗体片段。在论文中,如果只是使用没有Fc的Fab抗体区,体外试验中还是可以让T 细胞增殖。但是,没有Fc的抗体,半衰期较短,实际应用会受到限制。
第二种可能性,是使用抗FcγRⅡB的抗体,竞争性封闭PD-1抗体与FcγRⅡB的结合。这就像给刹车装上了一个防误踩装置,即便没有将FcγRⅡB“清零”,PD-1抗体也不至于“误踩刹车”。
图:单独使用FcγRⅡB抗体或PD-1抗体,动物实验都没有明显出明显的抗肿瘤活性,但是如果联合使用,效果就明显了。(图片来自文献[1])
第三种可能性,是改造PD-1抗体,让它们不与FcγRⅡB结合,但是还能够与其他的Fc受体结合。当然,这只是一个想法,目前还没有具体的数据,目前只有一个研究方向,还有实际操作的可能性。
相比之下,第二可能性比较有实际操作的可能,但是目前尚没有可以直接用来治疗的FcγRⅡB抗体。
PD-1抗体的硬伤,也是其他抗体的硬伤
PD-1抗体出现小硬伤,并与意味着其他药物就可以偷着乐。
PD-1抗体遇到的FcγRⅡB问题,其他治疗癌症的抗体,也会遇到。
比如HER2的单抗,同样也会结合FcγRⅡB,也就同样会限制T细胞在肿瘤组织里的扩增。而且目前的临床试验已经发现,HER2单抗和PD-1单抗联用,在治疗乳腺癌中看不到什么效果。
再比如ADC药物,同样能够与FcγRⅡB结合,这不但会限制T细胞在肿瘤组织里的扩增,所携带的化疗药物,还有把T细胞直接杀伤的可能。
科学与哲学不分家,研发药物也需要每日三省吾身。从别人犯的错里学习知识,才能避免自己掉坑。
参考文献:
1. Bennion, K.B., et al., FcγRIIB expressed on CD8+ T cells limits responsiveness to PD-1 checkpoint inhibition in cancer. Science Translational Medicine, 2023. 15(710): p. eadd1868.
2. Buntz, B., The 50 best-selling pharmaceuticals of 2022: COVID-19 vaccines poised to take a step back. Drug Discovery & Development, 2023.
(作者:张洪涛,笔名“一节生姜”,著有科普读物:《吃什么呢?——舌尖上的思考》,《如果舌尖能思考》。可以谈最前沿的医学研究,也可以讲最通俗的故事。本文仅供参考,了解临床研究进展,不可作为医疗建议。癌症治疗,谨遵医嘱。)
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