多发性骨髓瘤的治疗新方法——CD38和CD47双特异性双异位抗体开发-抗体改造与修饰专题-泰克生物

多发性骨髓瘤的治疗新方法——CD38和CD47双特异性双异位抗体开发

抗体工程能够定制治疗性抗体的设计和活性，以提高效率或获得其他有利的临床特性。Grandclément等[1]人开发了一种全人源双特异性抗体ISB 1442，旨在为CD38+血液系统恶性肿瘤重建合成免疫，目前ISB 1442正在进行复发难治性多发性骨髓瘤的I期临床试验。ISB 1442由两个抗CD38臂组成，针对两个不同的表位，优先驱动与肿瘤细胞的结合，并能通过亲和力诱导阻断同一细胞上的近端CD47受体，同时防止在健康细胞上发生靶向脱靶结合。ISB 1442的Fc部分经过工程改造，以增强补体依赖性细胞毒性、抗体依赖性细胞毒性以及抗体依赖性细胞吞噬作用。因此，ISB 1442代表了一种CD47双特异性抗体，它结合了肿瘤相关抗原的双表位靶向以及抗体效应功能的增强，以克服阻碍单特异性抗CD38抗体治疗骨髓瘤的潜在耐药机制。

ISB 1442由两个抗CD38单链抗体片段（Fab）通过一个由15个氨基酸（G4Sx3）组成的灵活甘氨酸-丝氨酸肽连接子与BEAT B链相连，而抗CD47单链抗体片段（Fab）则与BEAT A链相连。

图1 ISB 1442示意图

为了使CD38驱动的亲和力结合能够作用于近端CD47受体，该研究选择了ISB 1442抗体的2+1双特异性格式中的H2 Fab，其对CD47的KD值为0.9 μM（图2A、B），H2 Fab作为单体Fab时，能够阻断CD47与SIRPα之间的弱相互作用（KD约为1μM）（通过BLI进行的竞争结合测定显示，抗CD47-H2 Fab或magrolimab（hu5F9）Fab阻断了CD47-SIRPα相互作用）（图2C）。在2+1双特异性抗体格式中，H2 Fab在CD38+/CD47+细胞基的检测中诱导了与高亲和力抗CD47（magrolimab，hu5F9）单克隆抗体相似的CD47-SIRPα抑制作用（图2D）。

图2 双特异性抗体ISB 1442作用机理验证

所有ISB 1442结合域对食蟹猴CD38和CD47抗原均表现出相似的结合特性（图3A、B）。ISB 1442诱导了肿瘤细胞的显著吞噬作用，表明CD47抑制足以使巨噬细胞在体外吞噬多个肿瘤细胞（图3C、D）。

图3 双特异性抗体ISB 1442的抗原种属交叉验证和细胞水平验证

该研究对ISB 1442抗体进行了单亚单位变体的构建，使得其中两个CD38 Fab结构域都针对相同的表位（ISB 1442 E2RecAxE2RecA和ISB 1442 B6-D9xB6-D9）。然后将它们的活性与双亚单位的ISB 1442进行了比较（图4A）。与ISB 1442 E2RecAxE2RecA或ISB 1442 B6-D9xB6-D9相比，ISB 1442对肿瘤细胞的结合能力更强（图4B、C）。ISB 1442的结合能力明显优于ISB 1442 E2RecAxE2RecA变体，但与ISB 1442 B6-D9xB6-D9相比，其结合能力的差异并不显著。与ISB 1442 E2RecAxE2RecA和ISB 1442 B6-D9xB6-D9单亚单位变体相比，ISB 1442通过CDC对肿瘤细胞的杀伤能力更强（图4D、E）。这表明双亚单位的靶向方式增强了ISB 1442的CDC效果。

图4 双特异性抗体ISB 1442不同结构域结合和杀伤功能验证

在CD38低表达的细胞中，ISB 1442诱导的吞噬作用平均达56%，这一数值显著高于daratumumab所诱导的31%的吞噬作用（图5A、B）。此外，通过使用活细胞成像共聚焦显微镜，分析了CD38+和CD38-基因敲除的多发性骨髓瘤细胞的吞噬作用。ISB 1442仅诱导对CD38+多发性骨髓瘤细胞的选择性吞噬，而hu5F9则对CD38+和CD38-基因敲除的肿瘤细胞均产生类似程度的吞噬作用（图5C、D），这支持了ISB 1442对表达CD38的肿瘤细胞的特异性。除了吞噬作用外，ISB 1442比daratumumab表现出更高的通过细胞死亡途径（CDC）对肿瘤细胞的杀伤作用（图5E、F），并且与daratumumab相比，其通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用（ADCC）的效力更高，但最大杀伤作用相当（图5G、H）。

图5 ISB 1442的作用效果与抗CD38和抗CD47单特异性抗体对照

该研究介绍了ISB 1442的设计原理、作用机理以及作用效果评估。ISB 1442是一种双特异性双部位抗体，能够通过多种效应机制诱导合成免疫，同时绕过一些会削弱单特异性抗体活性的肿瘤逃逸机制。ISB 1442被设想为针对CD38+血液系统恶性肿瘤的下一代先天免疫细胞结合剂，并且目前正处于多发性骨髓瘤复发难治性病例的1期临床试验阶段，该研究为未来难治性肿瘤疾病的治疗性药物抗体开发提供了新的思路和参考。

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参考文献

[1] Grandclément, C., Estoppey, C., Dheilly, E. et al. Development of ISB 1442, a CD38 and CD47 bispecific biparatopic antibody innate cell modulator for the treatment of multiple myeloma. Nat Commun 15, 2054 (2024).

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