——PD-1抗體療效差異原因——

在臨床實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不同靶點(diǎn)，不同廠家的免疫檢查點(diǎn)抑制劑的治療效果是不同的，即使是同靶點(diǎn)的PD-1抗體，也是有差異的，本文是方便自己梳理思路，積累素材，只是一家之言，如能對(duì)你有所啟迪，也是幸事。

差異原因(一)——不同ICIs的抗體亞型選擇不同

目前，在臨床應(yīng)用比較廣泛的ICIs，包括抗PD-1單抗、抗PD-L1單抗、抗CTLA-4單抗，本文主要探討抗PD-1單抗。

圖1.ICIs的抗體亞型

IgG類的抗體，有四種亞型：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4，在沒有PD-1抗體獲批以前，基本上絕大多數(shù)的腫瘤抗體類藥物采用的抗體亞型都是IgG1亞型，原因主要有兩點(diǎn)：

• IgG1血液中含量高，穩(wěn)定性高，易生產(chǎn)純化，成本低，是現(xiàn)階段最常被使用的Fc亞型。

• IgG1抗體Fc段介導(dǎo)的ADCC（抗體介導(dǎo)的細(xì)胞毒性）、ADCP（抗體介導(dǎo)的細(xì)胞吞噬）、CDC（補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞毒性）效應(yīng)是最強(qiáng)的。

圖2.?Fc段介導(dǎo)的效應(yīng)

IgG1亞型的選擇

以Her2靶點(diǎn)抗體-曲妥珠單抗為例，曲妥珠單抗通過(guò)Fab端特異性識(shí)別并結(jié)合表達(dá)Her2靶點(diǎn)的腫瘤細(xì)胞，曲妥珠單抗的Fc段可以與巨噬細(xì)胞的FcγR（Fcγ受體，是一類能與抗體Fc端結(jié)合的細(xì)胞表面受體）結(jié)合，介導(dǎo)ADCP效應(yīng)，也可以通過(guò)與NK細(xì)胞的FcγR結(jié)合，介導(dǎo)ADCC效應(yīng)，并通過(guò)C1q啟動(dòng)CDC效應(yīng)，進(jìn)而清除結(jié)合的靶細(xì)胞，即表達(dá)Her2靶點(diǎn)的腫瘤細(xì)胞。這是抗腫瘤抗體主要發(fā)揮效果的機(jī)制。

圖3.?抗PD-1單抗的作用機(jī)制

IgG4亞型的選擇

由于PD-1抗體主要是通過(guò)Fab端特異性結(jié)合T細(xì)胞上的PD-1受體，組織腫瘤細(xì)胞的PD-L1結(jié)合，進(jìn)而恢復(fù)T細(xì)胞的免疫識(shí)別和殺傷功能，F(xiàn)c段所介導(dǎo)的ADCC、ADCP、CDC效應(yīng)會(huì)消耗結(jié)合的T細(xì)胞，是不利的。所以，目前上市的PD-1抗體，基本上采用的都是IgG4亞型，主要原因是天然的IgG4亞型的Fc段介導(dǎo)的ADCC、ADCP、CDC效應(yīng)是最低的。

圖4.?IgG抗體亞型

但I(xiàn)gG4亞型存在以下幾個(gè)缺陷。

• Fc-Fc相互作用導(dǎo)致IgG4-Fc易聚集/解離，形成二聚體，并有研究報(bào)道，IgG4通過(guò)Fc-Fc作用介導(dǎo)免疫逃逸

• IgG4由于其CH3的不穩(wěn)定性，較IgG1亞型抗體更容易發(fā)生聚集/解離

• IgG4通過(guò)Fc結(jié)合到IgG1及其他IgG4的Fc上

圖5.?IgG4通過(guò)Fc-Fc作用介導(dǎo)免疫逃逸

差異原因(二)——ADCC/ADCP活性及細(xì)胞因子顯著影響PD-1抗體的抗腫瘤活性

對(duì)于抗PD-(L)1單抗的主要抗體亞型及抗體改造技術(shù)綜述如下：

圖6. 抗體改造技術(shù)

雖然各家都在Fc段花費(fèi)了很多精力進(jìn)行升級(jí)改造，各家技術(shù)也存在差異，導(dǎo)致了之后的種種效果差異。另外，IgG4并非完全能夠去除掉ADCC、ADCP效應(yīng)。

而且，有報(bào)道：

• 抗體Fc段與FcγRs結(jié)合后介導(dǎo)巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞活化，分泌IL-6，TNF-ɑ等相關(guān)細(xì)胞因子，增加免疫相關(guān)不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)

• 細(xì)胞因子IL-8等可結(jié)合免疫細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等，發(fā)揮免疫抑制活性，導(dǎo)致疾病進(jìn)展

圖7.?來(lái)源于 DahanR.et al.,?2015

差異原因(三)——抗體Fab段與PD-1的親和力和結(jié)合部位不同

抗體與受體親和能力的大小以及結(jié)合的受體的不同表位，嚴(yán)重影響抗體的療效。

圖8.?PD-1抗體的結(jié)合位點(diǎn)及EC50

例如：納武單抗和帕博利珠單抗主要結(jié)合在活動(dòng)的N-端和環(huán)形結(jié)構(gòu)表位，而替雷利珠單抗與環(huán)形結(jié)構(gòu)表位沒有結(jié)合作用。

對(duì)于不同結(jié)合部位，有過(guò)一篇文章進(jìn)行詳細(xì)匯總

抗PD-1與CTLA-4單抗的受體結(jié)合模型縱覽，IgG1亞型的選擇優(yōu)勢(shì)

——IgG1型PD-1抗體療效差異原因——

圖9. 派安普利單抗結(jié)合模型

當(dāng)然，也有一個(gè)例外，康方生物自主研發(fā)的抗PD-1單抗，采用的亞型就是IgG1型，通過(guò)Fc段的工程化改造，去除了ADCC、ADCP和CDC效應(yīng)。晶體衍射分析顯示派安普利單抗可以與人PD-1的N-58糖基化位點(diǎn)結(jié)合，這可以使得派安普利單抗與PD-1的解離更加緩慢。因此，與納武利尤單抗(2.43E-04/s)和帕博利珠單抗(2.80E-04/s)相比，派安普利單抗(9.51E-05/s)顯示出更慢的解離速率。在此做一個(gè)說(shuō)明。

——抗CTLA-4單抗的亞型選擇——

圖10.?Fcγ受體在抗CTLA4功能中的作用

抗CTLA-4單抗的亞型選擇

在體內(nèi)，不僅具有腫瘤細(xì)胞識(shí)別和毒殺效果的效應(yīng)T細(xì)胞（Teff）會(huì)表達(dá)CTLA-4，在腫瘤微環(huán)境中具有免疫抑制功能的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）也會(huì)表達(dá)CTLA-4。

理論上，伊匹木單抗結(jié)合CTLA-4靶點(diǎn)后，單核細(xì)胞（或其他髓系細(xì)胞類型）或自然殺傷（NK）細(xì)胞上的Fcγ受體的激活會(huì)導(dǎo)致Treg細(xì)胞的耗竭（左），在Teff細(xì)胞中，抗原呈遞細(xì)胞（APC）上的FcγR受托能夠結(jié)合伊匹木單抗，阻斷CTLA-4靶點(diǎn)，T細(xì)胞受體（TCR）能夠識(shí)別主要組織相容性復(fù)合物-抗原肽復(fù)合物（MHC–Ag），導(dǎo)致T細(xì)胞活性增強(qiáng)。

此時(shí)，對(duì)于伊匹木單抗，亞型的選擇就比較糾結(jié)了。最終選擇的是IgG1亞型。而另一款跟伊匹木單抗同期上臨床的抗CTLA-4單抗——Tremelimumab，采用的是IgG2亞型。

有關(guān)于CTLA-4靶點(diǎn)的爭(zhēng)議，本號(hào)多篇文章進(jìn)行過(guò)梳理。

從今年的ASCO-GI會(huì)議上公布的HIMALAYA研究數(shù)據(jù)來(lái)看，我們是可以得出，起始劑量的Treme應(yīng)用一針之后，是能夠明顯帶來(lái)長(zhǎng)生存獲益的，但ORR數(shù)據(jù)不如可樂(lè)組合，這也是可預(yù)見的。

那此時(shí)，這樣的數(shù)據(jù)似乎在支持詹姆斯經(jīng)典的CTLA-4的主要作用是來(lái)源于淋巴結(jié)內(nèi)。當(dāng)然是個(gè)人觀點(diǎn)，不足為信。Treme（IgG2亞型，弱ADCC效應(yīng)）與伊匹木單抗（IgG1亞型，強(qiáng)ADCC效應(yīng)）同期上臨床，伊匹木單抗早已經(jīng)上市，Treme卻一直未能單藥上市。直到在異質(zhì)性很高的肝癌領(lǐng)域取得突破。相較于伊匹木單抗宣傳的不僅在淋巴結(jié)內(nèi)解除CTLA-4靶點(diǎn)的免疫剎車作用，在腫瘤微環(huán)境中還能通過(guò)Fc段介導(dǎo)的ADCC效應(yīng)去殺死具有免疫抑制作用，同樣表達(dá)CTLA-4靶點(diǎn)的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞。而理論上，Treme應(yīng)該是不具有清除調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的作用的，能取得HCC的陽(yáng)性結(jié)果，實(shí)屬不易，也對(duì)當(dāng)下CTLA-4靶點(diǎn)作用機(jī)制的爭(zhēng)議增加了話題。具體是否保留ADCC效應(yīng)，似乎施貴寶是堅(jiān)定派，旗下三款抗CTLA-4單抗，有一款是通過(guò)腫瘤微環(huán)境的酸性環(huán)境，設(shè)計(jì)成PH敏感型，F(xiàn)c段改造增強(qiáng)ADCC效應(yīng)的抗CTLA-4單抗。另外，O+Y在晚期HCC 1L也應(yīng)該結(jié)束了入組，期待數(shù)據(jù)的早日披露。

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