癌癥一直是一個全球性的健康問題。根據(jù)國際癌癥研究機構(gòu)發(fā)布的《2020年全球癌癥》,2020年全球約有1930萬新癌癥病例和近1000萬例癌癥患者死亡。
注:左圖為2020年腫瘤新病例估計數(shù)
右圖為2020年腫瘤估計死亡人數(shù)
數(shù)據(jù)來源:GLOBCAN 2020
圖形來源:Global Cancer Observatory
目前,患者有多種治療方法可供選擇,包括化療、靶向治療和免疫治療等。
靶向治療:使用是一種能夠靶向控制癌細胞生長、分裂和擴散的蛋白質(zhì)的精準(zhǔn)藥物。其中,BRAFV600E突變、BCR-ABL融合蛋白、HER-2和表皮生長因子受體(EGFR)是靶向治療的一些重要靶點。大多數(shù)靶向藥物大致可分為兩類,包括小分子抗體和單克隆抗體。例如,羅氏王牌生物制劑Herceptin(trastuzumab)是一種美國FDA批準(zhǔn)的單克隆抗體,主要用于治療某些過表達HER-2間的乳腺癌和胃癌患者,而阿斯利康另一款美國FDA批準(zhǔn)的酪氨酸激酶抑制劑Iressa(gefitinib)則是一種一線治療用于轉(zhuǎn)移性非小細胞肺癌的小分子藥物,該藥物主要針對EGFR第19外顯子缺失或第21外顯子(L858R)替代突變。
免疫療法:利用的是患者自身免疫系統(tǒng)對抗癌癥的能力。免疫治療是多種實體腫瘤的第一線治療選擇,而免疫系統(tǒng)的檢查點蛋白也可以被認為是有效的治療靶點。例如,程序性細胞死亡蛋白1(PD-1)是人體免疫T細胞表面的檢查點蛋白,程序性死亡配體1(PD-L1)則是在腫瘤細胞表面過表達的免疫檢查點蛋白。PD-1和PD-L1之間的相互作用,使得腫瘤細胞能夠逃避T細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。目前,幾種基于抗體的PD-1/PD-L1阻斷療法已經(jīng)證明了對幾種人類常見腫瘤的治療存在益處,美國FDA目前已經(jīng)批準(zhǔn)的針對免疫檢查點的治療性抗體如下表所示。
表1:FDA批準(zhǔn)的PD-1和PD-L1治療方法
除此之外,研究人員目前也正在積極研究新的靶點,包括具有Ig和EM結(jié)構(gòu)域的T細胞免疫受體(TIGIT)。在小鼠癌癥模型中,共同阻斷TIGIT和PD-L1的抗體可增強CD8+T細胞效應(yīng)功能,抑制腫瘤生長。
2021年1月,羅氏基于II期CITYSCAPE試驗的數(shù)據(jù),宣布tiragolumab(一種抗TIGIT抗體)和atezolizumab聯(lián)合使用,在pd-L1陽性轉(zhuǎn)移性非小細胞肺癌中顯示出了令人鼓舞的療效和安全性。
目前來看,單獨使用小分子靶向治療和免疫治療均顯示出良好的臨床效果。此外,這兩種方法的結(jié)合使用也有可能在患者中產(chǎn)生協(xié)同和更加持久的治療結(jié)果。例如,一項聯(lián)合dabrafenib(靶點為BRAFV600E)、trametinib(靶點為BRAFV600E或V600K或V600K)和pembrolizumab進行的隨機II期臨床試驗結(jié)果顯示,與單獨接受三種藥物的患者相比,聯(lián)合用藥在改善無進展生存期和增強反應(yīng)存在優(yōu)勢,不過三聯(lián)用藥的患者也顯示出了不良反應(yīng)的增強。
01 重組藥物靶蛋白
注:左圖為2020年全球腫瘤估計死亡人數(shù)
右圖為2020年女性腫瘤估計死亡人數(shù)
數(shù)據(jù)來源:GLOBCAN 2020
圖形來源:Global Cancer Observatory
根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,肺癌是全球男性和女性癌癥死亡的主要原因,2020年預(yù)計有180萬人死亡(占比18%),其次是結(jié)直腸(占比9.4%)、肝 臟(占比8.3%)和胃部(占比7.7%)。非小細胞肺癌(NSCLC)則是其中最常見的肺癌類型。在全球范圍內(nèi),乳腺癌是女性中最致命的癌癥(占比15.5%)。EGFR與許多人類惡性腫瘤的發(fā)病機制有關(guān),包括頭頸部鱗狀細胞癌(HNSCC)、NSCLC、結(jié)腸直腸癌(CRC)和乳腺癌。為此,美國FDA也已經(jīng)批準(zhǔn)了多項針對這些類型腫瘤的EGFR抑制劑。EGFR配體阻斷抗體cetuximab和panitumumab可以靶向EGFR的胞外結(jié)構(gòu)域,而gefitinib和erlotinib是酪氨酸激酶抑制劑,可與EGFR的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域相互作用。未來,生物制藥市場上有望設(shè)計出更多包含這些蛋白的胞外或胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域產(chǎn)品。
A.人類EGFR His標(biāo)簽(AA 25-645)
B.人類EGFR His和GST標(biāo)簽(AA668-1210)
圖注:含有蛋白質(zhì)胞外結(jié)構(gòu)域或胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的產(chǎn)物
(A)EGF與EGFR的結(jié)合試驗:以2μg/ml的濃度固定化的人EGF hFc(Cat:10605-H01H),可結(jié)合人EGFR His(Cat:10001-H08H)
(B)EGFR(AA668-1210)的比活性測定方法
除此之外,腫瘤細胞為了保護自己,還可以通過遠離免疫細胞,來逃避患者體內(nèi)免疫系統(tǒng)的檢測。這一過程是通過配體-受體結(jié)合激活信號通路來實現(xiàn)的。受體-配體的相互作用也損害了患者對抗腫瘤的免疫力。例如,在許多癌癥類型中,CD47(配體)與信號調(diào)節(jié)蛋白a(SIRPa)受體的結(jié)合,會觸發(fā)了一個抑制性信號通路,使得惡性細胞能夠逃脫巨噬細胞的吞噬消除,而一些免疫檢查點治療性抗體則能夠通過阻斷配體-受體的結(jié)合來增加患者的抗腫瘤活性。
目前,阻斷PD-1及其配體PD-L1的治療性抗體已被科學(xué)研究證明具有臨床療效,而抗CD47抗體也可以通過阻斷CD47與SIRPa的結(jié)合來增強患者機體對于腫瘤細胞的吞噬作用。因此,在試驗設(shè)計支持以及相關(guān)研究的工具時,充分考慮到配體-受體配對試驗造成的影響是十分重要的。
02 細胞因子
在部分抗體的功能分析時可能還需要在細胞上進行測試,而在這種情況下通常就會使用細胞因子來解決。例如,在T細胞和NK細胞上表達的TIGIT是抗腫瘤效應(yīng)因子,而TIGIT能夠抑制NK細胞對腫瘤細胞的殺傷作用,進一步阻斷TIGIT可恢復(fù)NK和T細胞的功能。在進行NK細胞和TIGIT阻斷功能測定時,添加細胞因子IL-12或細胞因子混合物(IL-12、IL-15 和 IL-18)可以實現(xiàn)刺激NK細胞的效果。目前,市面上已經(jīng)開發(fā)了一系列細胞因子,以便支持研發(fā)人員進行和完成各種功能測定。
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