前言

近年來(lái),腫瘤免疫治療的一個(gè)巨大的轉(zhuǎn)變來(lái)自于以免疫檢查點(diǎn)信號(hào)為靶點(diǎn)的藥物的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,它們能夠恢復(fù)免疫系統(tǒng)抗腫瘤活性,增強(qiáng)了免疫系統(tǒng)作用于腫瘤的生物學(xué)和臨床表現(xiàn)。涉及免疫檢查點(diǎn)阻滯劑(ICB,即抗CTLA-4和抗PD-1/ PD-L1藥物)的治療策略是幾種轉(zhuǎn)移性腫瘤中的標(biāo)準(zhǔn)治療策略,并已顯示出它們?cè)谠缙诩膊‰A段和輔助治療中的作用,尤其是黑色素瘤和非小細(xì)胞肺癌。

然而,有一部分患者并沒(méi)有從ICB中獲益,他們出現(xiàn)了原發(fā)性耐藥。此外,ICB的療效還受到獲得性耐藥的限制,最終導(dǎo)致疾病進(jìn)展。在耐藥機(jī)制中,有導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境(TME)中免疫細(xì)胞浸潤(rùn)和功能減弱的腫瘤內(nèi)在途徑:(i)干擾素γ(IFN-γ)信號(hào)的基因組缺陷,如JAK1/2突變;(ii)腫瘤表面表達(dá)T細(xì)胞抑制性配體(包括PD-L1);(iii)改變腫瘤抗原呈遞;(iv)傳遞Wnt/β-catenin途徑的信號(hào);(v)磷酸脂酶和張力蛋白同源物(PTEN)丟失;(vi)誘導(dǎo)吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO)激活;以及(vii)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)、髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs)和腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)釋放相關(guān)因子(IL-4、IL-10、TGF-β、VEGF和精氨酸酶)到TME中,抑制參與抗腫瘤反應(yīng)的免疫細(xì)胞。

抗原性的MHC/肽復(fù)合物與T細(xì)胞受體相互作用誘導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)是T細(xì)胞活化的先決條件,但不足以單獨(dú)啟動(dòng)T細(xì)胞反應(yīng)。共刺激分子的進(jìn)一步信號(hào)傳導(dǎo)對(duì)于T細(xì)胞的最佳啟動(dòng)、擴(kuò)增和分化至關(guān)重要。這些分子主要分為兩大類(lèi):免疫球蛋白超家族(IgSF)和腫瘤壞死因子受體超家族(TNFRSF)。IgSF包括CD28、誘導(dǎo)型協(xié)調(diào)刺激因子(ICOS)和CD226。TNFRSF由CD27、OX40(CD134)及其配體OX40L(CD252)、4-1BB(CD137)、糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子受體(TNFR)相關(guān)蛋白、死亡受體3、CD40和CD30組成。不同于標(biāo)準(zhǔn)的ICB阻斷腫瘤表面受體和抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)的T細(xì)胞,靶向OX40的藥物可以通過(guò)直接激活和調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)發(fā)揮作用。

OX40的分子特性

OX40是一種1型跨膜糖蛋白,主要由T細(xì)胞表達(dá)(結(jié)構(gòu)性地由調(diào)節(jié)性T細(xì)胞表達(dá),激活后由效應(yīng)T細(xì)胞表達(dá))。OX40的配體為OX40L,最初發(fā)現(xiàn)于HTLV-1轉(zhuǎn)換的T細(xì)胞,被稱(chēng)為pg34,主要表達(dá)于APC,在NK細(xì)胞、肥大細(xì)胞和激活的T細(xì)胞上也有表達(dá)。下圖顯示了表達(dá)OX40和OX40L的人類(lèi)細(xì)胞及其潛在的相互作用,允許活化的T細(xì)胞在炎癥信號(hào)后遷移到組織中。

OX40和OX40L的相互作用能夠在OX40的胞內(nèi)區(qū)域內(nèi)招募TNFR相關(guān)(TRAFs)分子,形成包含IKKα和IKKβ以及PI3k和PKB(Akt)的信號(hào)傳導(dǎo)復(fù)合物;OX40還與TCR信號(hào)協(xié)同作用,通過(guò)未知機(jī)制增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)Ca2+,從而增強(qiáng)NFAT入核。OX40可激活經(jīng)典的NF-κB1途徑或非經(jīng)典的NF-κB2途徑、PI3k/PKB和NFAT途徑,進(jìn)而調(diào)控制T細(xì)胞分裂和存活的基因,以及促進(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),對(duì)于細(xì)胞存活至關(guān)重要。OX40信號(hào)傳導(dǎo)會(huì)引起包括CTLA-4和Foxp3的下調(diào)。

OX40介導(dǎo)的免疫應(yīng)答

T細(xì)胞活化:OX40誘導(dǎo)具有抗凋亡(Bcl-2、Bcl-xl和Bfl-1)和細(xì)胞周期進(jìn)展特性(Survivin)的蛋白質(zhì)的表達(dá)。OX40可抵消免疫細(xì)胞(包括CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞)的抑制,同時(shí)直接刺激效應(yīng)T細(xì)胞。

Treg細(xì)胞耗竭:對(duì)于抗CTLA-4治療,有證據(jù)表明TME中的Treg細(xì)胞通過(guò)表達(dá)Fcγ受體的巨噬細(xì)胞選擇性耗竭,這表明OX40定向抗體也可以在不降低表達(dá)受體的效應(yīng)T細(xì)胞的情況下消耗TME中的OX40+Tregs。Zhang等人表明,OX40共刺激導(dǎo)致FOXP3基因表達(dá)的抑制,這對(duì)Treg分化至關(guān)重要,這是通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)制:增強(qiáng)激活蛋白1轉(zhuǎn)錄因子BATF和BATF3的表達(dá)以及激活A(yù)KT-雷帕霉素的哺乳動(dòng)物靶標(biāo)(mTOR)途徑。臨床前模型中有證據(jù)表明,經(jīng)抗OX40單克隆抗體治療后,腫瘤浸潤(rùn)的Treg細(xì)胞產(chǎn)生IL-10減少,從而使樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)成熟,這可能是通過(guò)下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子干擾素調(diào)節(jié)因子1的mRNA的表達(dá)。因此,它創(chuàng)造了一個(gè)允許的免疫狀態(tài),導(dǎo)致骨髓細(xì)胞的積累和先天免疫和適應(yīng)性免疫的發(fā)展,這是抗OX40抗腫瘤作用的重要一步。

其他免疫途徑:OX40是否影響B(tài)細(xì)胞反應(yīng)存在爭(zhēng)議。然而,最初的數(shù)據(jù)表明,雖然OX40對(duì)產(chǎn)生體液反應(yīng)并不重要,但它可以激活I(lǐng)COS途徑,并通過(guò)刺激高Ig生成細(xì)胞來(lái)促進(jìn)Th2反應(yīng)。由DC表達(dá),通過(guò)OX40+T細(xì)胞作用的OX40L信號(hào)在抗原提呈細(xì)胞(APC)激活中起作用。

OX40在腫瘤免疫微環(huán)境中的表達(dá):在Marabelle等人進(jìn)行的一項(xiàng)臨床前研究中,對(duì)攜帶B細(xì)胞淋巴瘤的小鼠模型和患有套細(xì)胞和濾泡性淋巴瘤的人類(lèi)的腫瘤組織的分析表明,OX40和CTLA-4在腫瘤特異性Tregs(CD4+,Foxp3+)表面具有超出淋巴組織的高表達(dá)。此外,Burocchi等人發(fā)現(xiàn)小鼠結(jié)腸癌CT26中OX40表達(dá)的Tregs水平高于dLNs。

OX40作為生物標(biāo)志物的應(yīng)用

Ramser等人分析了人類(lèi)原發(fā)性和復(fù)發(fā)性III期和IV期卵巢癌(OC)活檢中OX40+浸潤(rùn)免疫細(xì)胞和腫瘤組織的陽(yáng)性率�；�療敏感性與原發(fā)性O(shè)C免疫細(xì)胞和復(fù)發(fā)OC腫瘤細(xì)胞上OX40高表達(dá)相關(guān);免疫和腫瘤細(xì)胞OX40陰性的患者無(wú)復(fù)發(fā)生存率較差。在原發(fā)性結(jié)腸癌中,OX40在腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞中的高表達(dá)與較好的生存率顯著相關(guān),OX40高表達(dá)和低表達(dá)之間的差異為11個(gè)月。

盡管樣本數(shù)較少,但Martins及其同事的研究表明,與健康對(duì)照組相比,胃癌(GC)患者外周血中具有OX40表達(dá)的T細(xì)胞、單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞水平較高。此外,OX40+T細(xì)胞的百分比隨疾病進(jìn)展而減少,I-II期和III-IV期GC的中位數(shù)分別為3．0%和1．4%。在一個(gè)由20名晚期GC患者組成的隊(duì)列中,在Nivolumab治療前,CD4+/CD8+T細(xì)胞上OX40的表達(dá)與無(wú)進(jìn)展生存率呈正相關(guān)。在皮膚黑色素瘤患者中,前哨淋巴結(jié)T細(xì)胞中OX40的表達(dá)與不良預(yù)后特征(如腫瘤大小、潰瘍和淋巴結(jié)浸潤(rùn))呈負(fù)相關(guān)。

靶向OX40在動(dòng)物模型中的抗腫瘤活性

以O(shè)X40為靶點(diǎn)的藥物對(duì)免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)和抗腫瘤活性已在一些臨床前癌癥模型中得到證實(shí)。在攜帶B細(xì)胞淋巴瘤的小鼠模型中,將刺激APC的TLR9激動(dòng)劑與OX40小鼠單克隆抗體和/或抗CTLA4抗體聯(lián)合給藥,均可有效地根除大部分全身和中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)轉(zhuǎn)移,并減少注射部位腫瘤特異性Treg,即使劑量低于全身治療。這些結(jié)果更令人印象深刻的是,三種藥物聯(lián)合使用,腫瘤特異性Treg減少,并治愈了大多數(shù)小鼠。在這項(xiàng)研究中,腫瘤內(nèi)注射與全身注射相比產(chǎn)生了完全而持久的反應(yīng),并且似乎改善了免疫記憶,因?yàn)樵谧⑷胄碌牧馨土黾?xì)胞系后,局部治療的小鼠不會(huì)復(fù)發(fā),并且對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移有抵抗力。

Oberst等人證明,人OX40L IgG4P Fc融合蛋白MEDI6383在體外和體內(nèi)模型中誘導(dǎo)T細(xì)胞活化,并克服了Tregs介導(dǎo)的抑制作用。在注射了A375黑色素瘤細(xì)胞的小鼠模型中,它的抗腫瘤功效主要依賴(lài)于T細(xì)胞,其已經(jīng)在納入晚期惡性腫瘤患者的1期試驗(yàn)中進(jìn)行了測(cè)試。在小鼠肉瘤模型(MCA205)中,Moran及其同事發(fā)現(xiàn),抗OX40單抗治療增加了TME中具有強(qiáng)T細(xì)胞受體信號(hào)的T細(xì)胞,而腫瘤引流淋巴結(jié)(dLN)中CD8+T細(xì)胞的增加較小。當(dāng)與過(guò)繼性T細(xì)胞治療結(jié)合使用時(shí),抗OX40單抗可將治愈率從9%提高到70%,腫瘤消退更大,生存期更長(zhǎng)。Weinberg及其同事生成的數(shù)據(jù)表明,OX40信號(hào)與增強(qiáng)的特異性抗腫瘤免疫反應(yīng)相關(guān)。一種結(jié)腸癌模型(CT26),用小鼠OX40L:Ig治療可延長(zhǎng)無(wú)瘤生存期,并且這些小鼠對(duì)第二次CT26接種產(chǎn)生抵抗,仍然沒(méi)有腫瘤。

靶向OX40的藥物與其他療法的組合也在評(píng)估中。在臨床前模型中,與抗OX40和抗CTLA-4聯(lián)合治療可顯著提高CD4+和CD8+T細(xì)胞的增殖和活性,與抗OX40單藥治療相比,可轉(zhuǎn)化為更好的結(jié)果。當(dāng)聯(lián)合使用抗PD-1和/或抗PD-L1時(shí),抗OX40顯著增加了dLN和腫瘤自身分化T細(xì)胞的擴(kuò)張和效應(yīng)器特性,CD8+/Treg比值增加,表現(xiàn)為腫瘤迅速萎縮和持久反應(yīng)。在另一個(gè)小鼠模型中,與對(duì)照組相比,抗OX40和靶向CD73(在TME中負(fù)責(zé)免疫抑制和促血管生成)的聯(lián)合治療使生存期延長(zhǎng),免疫應(yīng)答和腫瘤反應(yīng)增強(qiáng)。與抗PD-1和抗OX40單藥治療相比,給予ATOR-1015可使小鼠膀胱癌模型的生存期延長(zhǎng)、腫瘤縮小以及完全緩解率提高。

根據(jù)免疫刺激的途徑,聯(lián)合策略中不同的給藥時(shí)機(jī)是至關(guān)重要的。Shrimali等人證明,在注射TC-1腫瘤細(xì)胞的小鼠模型中,同時(shí)給予OX40共刺激,其中抗PD-1對(duì)OX40靶向藥物有負(fù)面影響,降低存活率和腫瘤抑制率。他們顯示同時(shí)輸注可導(dǎo)致抗原特異性T細(xì)胞凋亡,減少TME中CD8+T細(xì)胞的浸潤(rùn)。使用不同的腫瘤模型,Messenheimer等人還顯示,當(dāng)同時(shí)服用抗PD-1時(shí),OX40共刺激的療效降低。同時(shí)輸注會(huì)導(dǎo)致腫瘤浸潤(rùn)性CD4+和CD8+T細(xì)胞的急性細(xì)胞因子釋放(TNF-α、IFN-γ、IL-4、IL-10)和抑制標(biāo)志物(如CTLA-4和TIM-3)的表達(dá)。在本研究中,OX40靶向序貫治療后,抗PD-1或抗PD-L1(延遲6天)可獲得更好的效果減少T細(xì)胞衰竭的結(jié)果(腫瘤控制和生存)。應(yīng)用抗PD-1并延遲OX40并不能改善預(yù)后。

OX40靶向藥物的開(kāi)發(fā)

公開(kāi)資料顯示,輝瑞、阿斯利康、百時(shí)美施貴寶等大型醫(yī)藥企業(yè)均有涉足這一領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì), 全球范圍內(nèi),已經(jīng)有十余款OX40抗體邁入臨床階段,研究進(jìn)展較快的已經(jīng)進(jìn)入2期臨床。

PF-04518600是輝瑞開(kāi)發(fā)一款靶向OX40的激動(dòng)性抗體,具有潛在的免疫刺激活性。給藥后, PF-04518600可選擇性結(jié)合并激活OX40,誘導(dǎo)記憶和效應(yīng)T淋巴細(xì)胞的增殖。在存在腫瘤相關(guān)抗原(TAA)的情況下,這可能會(huì)促進(jìn)T細(xì)胞介導(dǎo)的對(duì)表達(dá)TAA的腫瘤細(xì)胞的免疫反應(yīng)。Clinicaltrials．gov網(wǎng)站信息顯示,輝瑞已登記了7項(xiàng)關(guān)于PF-04518600的臨床試驗(yàn),其中包括三項(xiàng)2期臨床試驗(yàn),針對(duì)的適應(yīng)癥分別為轉(zhuǎn)移性腎癌、三陰性乳腺癌、晚期惡性腫瘤。

KHK4083是日本協(xié)和發(fā)酵麒麟(Kyowa Hakko Kirin)公司開(kāi)發(fā)的一種全人源OX40單克隆抗體,該公司利用其POTELLIGENT defucosylation技術(shù)提高了KHK4083的ADCC活性。目前, 協(xié)和發(fā)酵麒麟正在開(kāi)發(fā)KHK4083用于治療潰瘍性結(jié)腸炎、特應(yīng)性皮炎等適應(yīng)癥。KHK4083針對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎的一項(xiàng)2期臨床已經(jīng)完成。此外,根據(jù)協(xié)和發(fā)酵麒麟公司在2018年12月發(fā)布的一項(xiàng)針對(duì)特應(yīng)性皮炎患者的1期臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù),KHK4083表現(xiàn)出了良好的安全性和耐受性。 目前,該公司正在開(kāi)展一項(xiàng)2期臨床試驗(yàn),以評(píng)估KHK4083治療中重度特應(yīng)性皮炎患者的安全性和有效性。

GBR830是Glenmark Pharmaceutical公司開(kāi)發(fā)的靶向OX40的抗體藥物。據(jù)悉,GBR830可以抑制活化T細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞中OX40和OX40L的結(jié)合,從而潛在地減少與特應(yīng)性皮炎癥狀相關(guān)的炎癥。Glenmark已經(jīng)完成了一項(xiàng)GBR830針對(duì)特應(yīng)性皮炎患者的2期臨床。此外,該公司還正在中度至重度特應(yīng)性皮炎患者中開(kāi)展一項(xiàng)2期臨床,以評(píng)估GBR830的安全性和有效性。

除了上述幾款藥物,還有許多OX40抗體也正在臨床開(kāi)發(fā)之中,包括BMS的BMS-986178、阿斯利康的MEDI-6469、艾伯維的ABBV-368等等。

在中國(guó),布局 OX40抗體的公司并不少。ES102是一款由科望生物公司開(kāi)發(fā)的,具有“first-in-class”設(shè)計(jì)理念的靶向激活OX40的六價(jià)抗體。 其獨(dú)特設(shè)計(jì)使得ES102即便在沒(méi)有外源性交聯(lián)的情況下也能強(qiáng)效激活OX40通路。據(jù)悉,與傳統(tǒng)的二價(jià)或四價(jià)OX40抗體相比較,ES102具有很強(qiáng)的免疫激活能力,并且已經(jīng)在臨床前顯示出顯著的單藥及聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑PD-1/PD-L1抗腫瘤藥效,同時(shí)在臨床前安全性評(píng)價(jià)中也展現(xiàn)了良好的安全性特征。目前, ES102在美國(guó)的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中,而科望生物也正在準(zhǔn)備開(kāi)展其在中國(guó)的臨床試驗(yàn),并于不久前與君實(shí)生物達(dá)成臨床合作協(xié)議,將評(píng)估ES102聯(lián)合PD-1抗體特瑞普利單抗在腫瘤治療中的安全性和初步療效。

IBI101是信達(dá)生物制藥研發(fā)的OX40激動(dòng)劑,擬用于治療多種實(shí)體腫瘤疾病。臨床前研究數(shù)據(jù)證實(shí),IBI101作用機(jī)制明確,能顯著增強(qiáng)效應(yīng)T細(xì)胞的活化,并介導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的清除,從而起到抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。2018年,IBI101的臨床試驗(yàn)申請(qǐng)相繼獲得中國(guó)國(guó)家藥監(jiān)局和美國(guó)FDA的批準(zhǔn)。根據(jù)信達(dá)生物公告,目前,該產(chǎn)品正在開(kāi)展1期研究。其中,評(píng)估IBI101單藥或聯(lián)合抗PD-1抗體達(dá)伯舒(信迪利單抗注射液)治療晚期惡性腫瘤患者的1a/1b期研究已在中國(guó)完成首例患者給藥。

麗珠單抗是由麗珠醫(yī)藥開(kāi)發(fā),以免疫共刺激分子OX40為靶點(diǎn)的全人源單克隆抗體,可激活T細(xì)胞上的OX40信號(hào),促進(jìn)T細(xì)胞的分裂、存活和分化,調(diào)節(jié)存活蛋白、細(xì)胞周期蛋白等的表達(dá),增強(qiáng)免疫反應(yīng)。 2019年5月,該產(chǎn)品在中國(guó)獲批臨床。

展望

目前,使用OX40靶向藥物的臨床試驗(yàn)最大的教訓(xùn)是它作為單藥或與ICB聯(lián)合使用時(shí)的安全性。雖然OX40靶向治療在荷瘤小鼠身上顯示了令人印象深刻的結(jié)果,但初步的臨床數(shù)據(jù)表明,其作為單一療法在人類(lèi)中的療效并不高。OX40共刺激與針對(duì)抑制性受體如抗PD-1和抗PD-L1的免疫療法結(jié)合使用是一種很有前途的策略。根據(jù)生物學(xué)原理和臨床前數(shù)據(jù),OX40靶向藥物應(yīng)作為序貫治療,然后是抗PD-1或抗PD-L1。測(cè)試組合方法、評(píng)估給藥時(shí)機(jī)和順序是很重要的。因此,需要進(jìn)行更多的研究,以期找到一些反應(yīng)的預(yù)測(cè)因子,更好地理解耐藥機(jī)制和免疫動(dòng)力學(xué),從而觸發(fā)免疫激活,提高OX40靶向藥物抗腫瘤的臨床活性,尤其是聯(lián)合用藥。

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