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![]() 文献概述问题:CD47是免疫球蛋白超家族中的细胞表面分子,是另一个在各种恶性细胞上过度表达的既定靶标,并被俗称为“don’t-eat-me”信号的调节因子。CD47/SIRPα靶标。即使在αCD47与αPD-1/PD-L1药物联合使用时,迄今为止在实体瘤患者中也观察到有限的疗效。实体瘤缺乏疗效的一种解释是无法有效靶向肿瘤,因为CD47在循环红系,骨髓和其他造血细胞上广泛表达。所需的高治疗剂量表明,增加红细胞(RBC)的吞噬作用有可能引起严重的贫血。如果αCD47与红细胞的结合可以减少,则有可能改善贫血,并提供一种逆转肿瘤对骨髓细胞先天免疫抑制的新方法。 方法:设计一种PD-L1/CD47双特异性抗体对PD-L1具有有效的亲和力,对CD47具有中等亲和力,以实现对肿瘤微环境(TME)中表达PD-L1的肿瘤和髓系细胞的优先结合。 结论:抗体设计减少了对红细胞的结合并增强了对TME的选择性,与αCD47及其在同源肿瘤模型中的αPD-L1组合相比,改善了治疗窗口。髓细胞和T细胞都被激活,并有助于αCD47/PD-L1双特异性抗体的抗肿瘤活性。 实验结果1、αCD47/PD-L1双克隆抗体的设计与表征设计出αCD47/PD-L1 bispecific antibody (BisAb)与CD47具有中等亲和力,与PD-L1具有高度亲和力(CD47 EC50=11.89 nM,PD-L1 EC50=0.32 nM) 。尽管对人类CD47的亲和力降低,但hBisAb阻断了SIRPα与CHO-hCD47细胞的结合。与其他人αPD-L1二价抗体(αhPD-L1)相比对于PD1/PDL1的block无统计学差异。
hBisAb诱导肿瘤细胞吞噬作用的增加大于αhCD47或αhPD-L1单药治疗,hBisAb介导的ADCP增强在IgG1中明显比 IgG4更有效。
αhCD47处理减少了IL-2的分泌,而αhPD-L1单药处理及其与αhCD47的组合增加了IL-2的分泌。说明了hBisAb增强DC介导的T细胞活化的优越能力。 ![]() 2、αCD47/PD-L1 BisAb优先结合TME中表达PD-L1的细胞,减少与不表达PD-L1的循环红细胞的结合BisAb优先结合肿瘤细胞。鼠源αCD47/PD-L1(mBisAb)与红细胞相比,具有与肿瘤细胞相当的体外结合选择性,以及CD47/SIRPα和PD-L1/PD-1作为阻断活性。与αmPD-L1相比,mBisAb表现出增强的与肿瘤细胞的结合,表明双特异性方法比单一疗法改善了肿瘤细胞的靶向。 ![]() 3、与αCD47和αPD-L1的组合相比,αCD47 / PD-L1 BisAb更好的抑制肿瘤生长,可能由CD8 T细胞和DC介导CT26肿瘤模型中,mBisAb显示出优于单独使用αmCD47或αmPD-L1抗体,Fc段也在mBisAb介导的治疗效果中发挥作用。mBisAb给药组的存活率(75%)也显著提高,且小鼠耐受mBisAb的给药,对体重没有影响,表明双特异性靶向方法增强抗肿瘤疗效并降低潜在的毒性作用。后面的免疫细胞相关研究说明,BisAb的治疗效果很可能由CD8 T细胞和DC同时介导。 ![]() 4. αCD47/ PD-L1 BisAb治疗诱导全身CD8 T细胞反应和肿瘤内CD8 T细胞的扩增通过CyTOF分析研究了mBisAb治疗对单个免疫亚群的影响。从肿瘤植入后第10天开始,每3-4天用对照或mBisAb治疗MC38小鼠,并在第15,20或25天收获肿瘤和脾脏。mBisAb治疗小鼠肿瘤中CD8 T细胞在总CD45细胞中增加。mBisAb治疗的肿瘤和脾脏中PD-L1染色的相同趋势可能反映了在mBisAb的存在下表位结合的竞争。 ![]()
从脾脏和肿瘤中取出mBisAb和对照处理的小鼠在肿瘤植入后第20天后(mBisAb介导的肿瘤内T细胞扩增的峰值)的T cells (live CD45CD19+−NK1.1−CD3)。与对照处理的小鼠相比,在mBisAb处理的小鼠的脾脏中的CD8 T细胞出现活化的表型(CD44++hi, CD62Llo, CX3CR1, KLRG1, T-bet, Eomes)的聚集。从植入肿瘤后第20天开始,mBisAb治疗组小鼠脾脏中表达KLRG1和CX3CR1(与效应T细胞反应相关的标志物)的CD8 T细胞成比例增加。且经过流式验证。 ![]() 在mBisAb治疗中,CD8 T细胞的比例较高,而Tregs的比例相对较低。mBisAb治疗的肿瘤具有更高的CD8 T细胞效应因子功能和抗原提呈功能,关键的T细胞募集趋化因子Cxcl9、Cxcl10和Ccl5的水平也升高。 这些数据表明,mBisAb可以通过增强CD8 T细胞在肿瘤中的募集和增强肿瘤抗原的呈递来增强肿瘤内CD8 T细胞的反应。 5. αCD47/ PD-L1 BisAb治疗重编程骨髓细胞群并驱动TME中的先天激活先天免疫激活相关的途径中也有基因富集,包括 I 型 IFN 信号传导、模式识别受体 (PRR) 介导的 IFNα 通路诱导和 FcγR 依赖性吞噬作用 。双特异性靶向方法对TME具有明显的影响,无法通过单独的抗体阻断CD47和PD-L1来概括。 ![]()
单细胞分群为6个亚群,cluster 5由非经典和经典单核细胞群组成,cluster 1细胞表现出未成熟单核细胞基因Ly6c2和Ccr2以及成熟标志物Itgax和Cx3cr1的共表达。cluster 2和4为肿瘤相关巨噬细胞(TAM)群体,其特征在于成熟巨噬细胞(Vcam1,Mertk,Apoe)和增殖(Top2a,Mki67)的标志物。cluster 3的血管生成和炎症标志物(Vegfa,Nos2,Mmp12)明显富集。cluster 6表现出与免疫抑制相关的标志物的表达(Mrc1,Cd200r1)。在mBisAb治疗后,TAM群表现出与抗原处理和呈递相关的基因的相对表达增加,伴随着通常与细胞周期和增殖相关的基因表达的减少。 cDC1,cDC2和mregDC群。在mBisAb处理的cDC2亚群中观察到与DC分化相关的基因相对表达的增加,对II型IFN的反应以及抗原的处理和呈递增加。 6、αCD47/PD-L1 BisAb治疗增加了stem-like progenitor 和效应CD8 T细胞亚群,并促进progenitor CD8 T cells分化为效应细胞六个不同的肿瘤内CD8 T细胞簇,CD8 T细胞簇1高表达转录因子Tcf7和趋化因子受体Cxcr3---progenitor CD8 T cells。CD8 T细胞簇1细胞通常与T细胞衰竭相关的基因表达也较低,包括转录因子Tox和抑制受体Pdcd1(编码PD-1),Lag3和Havcr2(编码Tim-3),而CD8 T细胞簇2和3具有相对较高的T细胞衰竭相关的基因表达。CD8 T细胞簇3还具有与CD8 T细胞效应功能相关的基因Ifng和Prf1,Ifng和Prf1表达较高,在促进DC和巨噬细胞募集,成熟和活化方面发挥作用。 ![]() cluster 2细胞可能终末耗竭,但cluster 3保留了高效应功能的潜力。mBisAb治疗特异性增加了cluster 1干细胞样祖细胞和cluster 3效应CD8 T细胞。GO富集分析也显示mBisAb治疗使其他通路的富集,例如T细胞活化的调节,TNF产生的正调节以及I型IFN介导的信号传导的正调节,这些通路在其他治疗条件下没有富集。 这些发现表明mBisAb治疗不仅扩大了肿瘤内stem-like progenitor CD8 T cells,而且还扩大了具有高效应潜力的群体,可能是通过增强stem-like progenitor CD8 T cells向效应状态的分化。 7、αCD47 / PD-L1 BisAb调节cynomolgus monkey的先天性和适应性免疫
hBisAb显示出与cynomolgus monkey CD47和PD-L1相当的结合和活性,给予hBisAb后的非人灵长类药物显示CD25CD8 T细胞 和 CD69CD4 T 细胞的增加,表明hBisAb调节免疫细胞群,包括T细胞活化。 ![]() 通过RNA-seq在NHP外周血样品中进行了基因表达分析。对hBisAb和载体处理样品之间的DEGs分析表明,hBisAb处理增加了与I型IFN信号传导--使肿瘤对当前的免疫检查点抑制剂敏感(STAT1,BATF2,IRF7,RSAD2,IFIT3)和骨髓细胞活化(CD80,MX1,TMEM173,DDX58)相关的基因的表达),许多与T细胞活化(CD28,ICOS,LAG3,CTLA4)和细胞迁移(CXCL10,CCR7)相关的基因也在hBisAb治疗后富集。 综上所述,CD47是hBisAb治疗后诱导的强大先天免疫激活的主要驱动力。 总结
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