一个不受sMSLN影响能够选择性杀伤高表达MSLN靶细胞的TCE(T cell engager)

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今天介绍的是Numab的一个三抗NM28-2746(MSLN x CD3 x HSA),这个抗体已经授权三生国健开发。第一次了解这个公司是数年前看过他们一个PDL-1 x 4-1BB x HSA的抗体(NM21-1480这个抗体被基石引进,临床数据说不上好,属于既没有达到PDL-1的阻断又没达到激活4-1BB的效果,可能与分子设计太差有关,数据在他们官网都有自己可以去看看)以及一个据说可以稳定scfv结构的λcap平台。这个公司的抗体来源都是兔抗人源化,然后通过串一起的ScFv组成多抗结构,不携带恒定区通过αHSA来达到延长半衰期的作用,很有特色,前几周他们也发表了一篇文章介绍如何消除血清中预先存在的抗ScFv的抗体,同样的方法也被人用来提高ScFv的溶解度、稳定性或者表达量,经常做ScFv的很容易碰到类似的问题,感兴趣的可以自己去看原文[2]。

背景

MSLN是一个正常间皮细胞上的分化抗原,在正常组织中的分布较少,但在间皮瘤、胰腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌、胆管癌以及三阴乳腺癌都高表达,并且MSLN的高表达与疾病的不良预后相关,因此MSLN也成了一个比较具有吸引力的实体瘤靶点。不过作为一个抗肿瘤靶点MSLN也有两个挑战,1. 在正常的间皮细胞组织表达;2.MSLN在蛋白酶的作用下水解,然后从细胞表面脱落形成sMSLN。这两个因素都会导致治疗窗口变窄。

虽然TCE在血液瘤获得巨大的成功,但是在实体瘤仍然面临较大的困境:on-target off-tumor、因子释放、T细胞浸润、有效性不足以及肿瘤微环境等。这篇文章作者设计了一种新的双抗结构来克服以上的困难。双抗使用2价MSLN结合域,单价CD3结合域,这种设计可以使抗体选择性的杀伤高表达的靶细胞,降低对低表达MSLN的正常细胞的杀伤,也避免sMSLN对杀伤的影响,同时使用PDL-1 x 4-1BB的双抗提高TCE的抗肿瘤效果。

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结果

NM28-2746抗体结构

首先是基于他们MATCH™平台设计的抗体结构,克隆名为NM28-2746,纯度还可以,从这些数据来看他们做这类的抗体还是比较有经验的。NM28-1872为单价的MSLN和CD3抗体分子,NM21-1480就是PDL-1 x 4-1BB x HSA,NM21-1601为NM21-1480的鼠源替代分子

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NM28-2746对不同MSLN表达水平的细胞杀伤

作者选择了三种不同MSLN表达水平的细胞系,然后比较NM28-2746和NM28-1872对这些细胞的杀伤水平,对T细胞激活的影响以及细胞因子的释放。见下图,这些结果说明双价的MSLN结合可以很好的区分不同MSLN表达水平的靶细胞,无论是细胞杀伤、T细胞激活还是因子分泌都能展现出MSLN表达水平依赖的趋势。

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同样使用不同表达水平的靶细胞,NM28-2746也能更好的展现出剂量和时间依赖的细胞杀伤。

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NM28-2746的杀伤窗口不受sMSLN的影响

接下来研究sMSLN是否会影响抗体的杀伤窗口,通过向杀伤体系中添加不同浓度sMSLN,对比三抗的杀伤趋势。从结果看添加sMSLN后三抗的EC50会有一定的偏移,但是NM28-2746的EC50收到的影响较小,同时对MSLN高低表达的靶细胞依旧保持了较大的窗口。

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NM28-2746与PDL-1 x 4-1BB的联用

TCE在实体瘤中的有效性不足可能是肿瘤微环境的抑制,因此他们在体外将NM28-2746与NM21-1480联合使用检测对细胞的杀伤。在共孵育的体系中可见联用组比NM28-2746单用组有更强更持久的杀伤(图a)。

在小鼠体内实验中,单独使用NM28-2746展现出剂量依赖的肿瘤抑制,1mg/ml可以达到CR;单独使用NM21-1601的抑瘤效果较差;NM28-2746与NM21-1601联用说明这两个抗体具有良好的协同作用,并且也展现出NM28-2746剂量依赖的肿瘤抑制。

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NM28-2746与NM21-1601联用重塑肿瘤微环境

在体内实验的终点,将肿瘤进行流式分析,所有经αMSLN TCE治疗的小鼠肿瘤部位CD8 T细胞浸润都增加,与NM21-1601联用则能够进一步增加CD8 T细胞浸润,不过CD4 T细胞的变化他们则视而不见,也未给出解释。。。

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讨论

这篇文章介绍的NM28-2746通过差异化设计,能够区分高中低表达水平的靶细胞,减少TCE的on-target off-tumor,并且活性受sMSLN的影响较小,即使在sMSLN存在的情况下也能保持较大的治疗窗口,最后为了克服免疫抑制性的肿瘤微环境将TCE与PDL-1 x 4-1BB的联用,展示了较好的协同作用。

总结,主要的内容在22年的AACR上也已经报道了[3],没啥新鲜的,属于炒冷饭。

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参考文献

  1. An engineered T-cell engager with selectivity for high mesothelin-expressing cells and activity in the presence of soluble mesothelin

  2. Design of antibody variable fragments with reduced reactivity to preexisting anti-drug antibodies

  3. AACR 2022 Poster # 2871