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最全整理汇总:HER2阳性乳腺癌靶向治疗研究进展

 生物_医药_科研 2023-02-26 发布于浙江

前   言   

人表皮生长因子受体(HER)2异常表达的患者占所有乳腺癌的15%~20%,由于HER2具有强大的催化激酶活性进而触发许多不同的下游途径,如磷脂酰肌醇 3激酶 / 蛋白激酶 B( PI3K / AKT) 和膜受体酪氨酸蛋白激酶( MAPK) 途径。以曲妥珠单抗为基础,更多药物选择如帕妥珠单抗、拉帕替尼等的出现使患者的生存显著延长,也进一步改善了预后,但仍有很多患者对治疗不敏感及在短时间内出现复发和耐药。截止到目前为止,针对HER2的乳腺癌患者共有17款药物上市,38款药物临床在研,药物类型包括单克隆抗体、酪氨酸激酶抑制剂和抗体药物偶联物等。本文总结了对HER2靶向治疗的耐药机制和新的治疗方法及药物,旨在为新药研发提供参考。
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图 抗HER2单克隆抗体的抗肿瘤机制示意图(以Trastuzumab为例)。
者 |乘船远航

01

简介

1978年,第一个酪氨酸激酶-表皮生长因子受体(EGFR)被发现,1984年,NEU或HER2(也称为ERBB2)基因被鉴定。HER2的扩增或过表达与HER2阳性乳腺癌(BC)患者极低的生存率相关,首个用于BC的单克隆抗体(mAb)为曲妥珠单抗。在此之前,三阴性和HER2过表达相关疾病最具侵袭性,预后极差。晚期BC是无法治愈的,完全采用姑息治疗。肿瘤对HER2的依赖性,加上有效的HER2靶向药物,如曲妥珠单抗、帕妥珠单抗和图卡替尼和曲妥珠单抗偶联物deruxtecan (T-DXd),使HER2阳性(HER2+) BC患者的生存明显改善。目前,HER2+早期乳腺癌(EBC)接受化疗和双抗体治疗的生存率超过90%。

然而,尽管靶向HER2的药物使患者的生存率得到明显改善,但转移性HER2+肿瘤不可避免地产生耐药性,导致病情恶化。

02

HER2受体生物学研究史

1962年,斯坦利·科恩(Stanley Cohen)发现了一种负责小鼠门牙和眼睑打开的蛋白质,称为表皮生长因子(EGF),从而开始了HER2靶向治疗开启了从实验到临床之旅。证明EGF受体(EGFR)在EGF结合后形成复合物被认为是细胞生长的第一步。致癌基因(将正常细胞转化为肿瘤细胞的基因)的描述和发现始于20世纪70年代中期,哈罗德·瓦穆斯和迈克尔·毕晓普开始因发现逆转录病毒从宿主获得细胞基因(即致癌基因;相关链接: https:// www./prizes/medicine/1989/varmus/lecture/;https://www./prizes/medicine/1989/press-release/)。

酪氨酸激酶受体(ERBB)由v-erbA和v-erbB两部分组成,最初于1935年在一种禽红细胞病逆转录病毒中被发现。v-erbB是一种致癌基因,而v-erbA不是。最终,红母细胞白血病病毒致癌基因同源物2 (v-erbB2)发现与EGFR同源性很高。此外,EGFR被认为是从c-erbB2癌基因获得的。据报道,小鼠和非小鼠细胞系可被恶性大鼠或小鼠细胞系的成神经细胞瘤、胶质瘤和肿瘤DNA(后来命名为neu)转化。发现一个185,000Da的蛋白诱导neu转化;neu基因与erb-B基因同源,p185与EGFR基因相关。1984年发表的EGFR序列证实它与v-erbB2相似。
测序研究显示,名为HER2的酪氨酸激酶受体与neu具有很高的同源性,两者都位于17号染色体上。HER2和neu序列不同,但与位于7号染色体上的EGFR基因密切相关。因此,HER2和neu与ERBB2同源,但与EGFR (HER1)不同。最终发现了HER家族的另外两个成员:12号染色体上的HER3和2号染色体上的HER4。除了HER3(没有催化酪氨酸激酶活性)之外,所有的酪氨酸结合域都是相似的。一种针对p185的单克隆抗体(mAb)随后被证明可以将小鼠的一些特征恢复到非转化的表型,并抑制肿瘤生长。这项工作率先提出了HER2靶向治疗的概念。
随后的研究确定,细胞转化只需要基因扩增导致HER2蛋白过表达。HER2的过表达被发现发生在人类乳腺肿瘤中,HER2信号转导和转化功能导致生长与不良预后相关。图1为HER2作为肿瘤生物标志物和治疗靶点的研究进展。
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表1 HER2作为肿瘤生物标志物和治疗靶点的研究进展
03

单克隆抗体

曲妥珠单抗是首个针对HER2开发的人源化单抗,在治疗HER2+ BC方面取得了成功。曲妥珠单抗与HER2的细胞外结构域(ECD)结合,抑制细胞内HER2信号通路,抑制细胞周期阻滞并介导抗体依赖的细胞毒性(ADCC)。临床前数据显示细胞毒性药物和曲妥珠单抗之间的协同作用,为HER2过表达转移性乳腺癌(MBC)的化疗联合治疗的临床试验设计提供依据。曲妥珠单抗成为HER2+ BC患者的首选治疗药物。

尽管曲妥珠单抗改善了治疗结局,大量患者出现耐药和疾病复发。早期研究表明抗体靶向HER2的多个结构域可以发挥协同抗肿瘤作用。因此,第二种人源化抗HER2单抗帕妥珠单抗被开发出来。与曲妥珠单抗和HER2的ECD IV结合不同,帕妥珠单抗与ECD II结合,抑制HER2与HER1、HER3和HER4形成异二聚体,阻断下游肿瘤信号传导。曲妥珠单抗在缺乏HER3配体时更有效地抑制细胞生长。这些互补的作用机制,以及两种药物通过ADCC和/或补体介导的细胞毒性(CDC)对免疫系统介导的抗肿瘤活性的影响,表明联合治疗可能是协同的。

曲妥珠单抗的疗效部分取决于通过其Fc结构域介导的ADCC。免疫效应细胞(自然杀伤细胞(NK)或树突状细胞(DC))能够更紧密地结合Fc结构域的患者对曲妥珠单抗有更强的反应。一种新型抗HER2 IgG1单抗马吉妥昔单抗具有修饰过的Fc结构域,可增加对激活Fcγ受体(CD16A)的亲和力,并降低对免疫效应细胞上表达的抑动性Fcγ受体(CD32B)的亲和力。优化的Fc结构域增强了抗HER2+肿瘤的ADCC活性。

曲妥珠单抗生物类似物:与新型研发的HER2靶向抗体不同,曲妥珠单抗生物类似物是由活细胞形成的生物制剂,具有与原产品相似的药代动力学和药效学特性。目前FDA批准了五种曲妥珠单抗生物类似物进入美国市场,其他药物正在开发中(见相关链接: https://www./drugs/biosimi-lars/biosimilar-productinformation)。曲妥珠单抗-dkst (OGIVRI,MYL1401O)是首个获得FDA批准(2017年)用于HER2过表达BC和胃肠道(GI)肿瘤患者的曲妥珠单抗生物类似物。随后批准的包括用于HER2+ BC的曲妥珠单抗-pkrb (CT-P6)(2018年12月);曲妥珠单抗-dttb (SB3)(2019年1月),曲妥珠单抗-qyyp (PF-05280014;2019年3月)和曲妥珠单抗-anns (ABP980)用于HER2+乳腺和GI肿瘤(2019年6月)。

单克隆抗体制剂:为了减轻患者静脉注射的负担,开发了皮下注射的曲妥珠单抗(曲妥珠单抗-玻尿酸酸酶-oysk)并在临床试验中得到验证,于2013年和2019年分别在欧盟和美国获批。帕妥珠单抗-曲妥珠单抗-透明质酸酶-zzxf是一种固定曲妥珠单抗和帕妥珠单抗剂量的皮下制剂,与静脉注射制剂相比,在EBC患者的病理完全缓解(pCR)中表现出安全性和非劣效性,于2020年获得FDA批准。

酪氨酸激酶抑制剂:TKIs是靶向HER2细胞内催化激酶结构域的小分子,与ATP竞争,阻断磷酸化并激活下游信号通路。拉帕替尼是一种口服的4-苯胺喹唑啉TKI衍生物,是一种可逆的EGFR抑制剂(也称为HER1)和HER2,在对曲妥珠单抗不敏感的HER2驱动的肿瘤中具有活性。拉帕替尼通过阻断HER2和IGF1R之间的串扰来克服胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)上调(IGF1R上调介导的曲妥珠单抗耐药)。表达缺乏曲妥珠单抗结合ECD的p95HER2变体的细胞系和异种移植对拉帕替尼敏感,其原因可能是因为它靶向HER2的细胞内激酶结构域。体外研究表明,pTEN缺陷、曲妥珠单抗耐药的HER2+ BC细胞系对拉帕替尼仍然敏感。这些数据和其他数据支持拉帕替尼在曲妥珠单抗耐药BC48的临床开发。在曲妥珠单抗治疗的HER2+ MBC中,拉帕替尼联合卡培他滨优于单独使用卡培他滨,在激素受体阳性(HR+)/HER2+ MBC中,拉帕替尼-来曲唑双重组合比单独来曲唑更有效。
复发性HER2+疾病的转移常见于中枢神经系统(CNS),高达50%的HER2+ BC患者会发生脑转移。此外,从血脑屏障(BBB)演变而来的血肿瘤屏障(BTB)调节药物分布到脑转移。也有研究表明,HER2抗体的体积较大(例如,曲妥珠单抗),难以透过血脑屏障。拉帕替尼体积小,抗HER2活性强。在HER2+ MBC患者中,拉帕替尼单药治疗和联合治疗显示出较低的CNS进展率和CNS反应,其中就包括先前未经治疗的脑转移患者。这些数据为下一代TKIs的进一步改进提供了依据。
与拉帕替尼相比,来那替尼(HK -272)是一种不可逆的panHER TKI,靶向EGFR、HER2和HER4。来那替尼抑制曲妥珠单抗耐药细胞系的生长,并与曲妥珠单抗有协同作用。

在标准辅助曲妥珠单抗治疗后,来那替尼可提高HER2+ BC患者的无病生存率(iDFS),尤其是HR+肿瘤患者。与拉帕替尼类似,来那替尼-卡培他滨联合治疗改善了HER2+ MBC的预后。

吡咯替尼是另一种口服的、不可逆的、靶向EGFR、HER2和HER4的泛HER TKI,已被NMPA批准,联合卡培他滨,适用于治疗表皮生长因子受体2 (HER2)阳性、既往未接受或接受过曲妥珠单抗的复发或转移性乳腺癌患者。吡咯替尼与其他泛HER2 TKIs类似,其最常见的毒性是腹泻。

图卡替尼是一种有效的口服HER2特异性TKI,对HER2的疗效是EGFR的1000倍。图卡替尼在颅内异种移植模型中显示了良好的血脑屏障渗透性,并且在临床前研究中优于拉帕替尼。HER2 CLIMB试验表明,图卡替尼联合卡培他滨-曲妥珠单抗在延长既往抗HER2治疗的HER2+ MBC患者的无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)方面具有优势。图卡替尼于2020年4月被FDA批准用于治疗HER2+ MBC,包括CNS转移患者。

04

抗体偶联药物

ado-曲妥珠单-emtansine (T-DM1)是首个开发的抗HER2 ADC,由曲妥珠单抗通过稳定的连接剂连接到DM1,DM1是一种药物抗体比(DAR)约3.5的美坦辛衍生物。T-DM1导致HER2过表达细胞系有丝分裂中断和细胞凋亡,而与它们对曲妥珠单抗和拉帕替尼的敏感性无关。在随机试验中,T-DM1延长了HER2+ MBC患者的PFS和OS。

T-DXd是一种HER2 ADC,包含与曲妥珠单抗偶联deruxtecan (DXd)相同序列的人源化HER2抗体;T-DXd的DAR值为8。新型DXd ADC技术由可切割的四肽基连接剂、氨基亚甲基连接子和exatecan的新型拓扑异构酶抑制剂有效载荷衍生物(DS-8951)组成。DXd的连接子被组织蛋白酶选择性地切割,组织蛋白酶在肿瘤中上调,优先在癌细胞内释放有效载荷。再加上DXd在体内的半衰期短,限制了细胞毒素的全身暴露,以降低毒性。DXd的高膜渗透性产生局部旁观者效应,导致肿瘤细胞在肿瘤微环境(TME)中死亡。

单药T-DXd在难治性HER2+ MBC中表现出非常高的抗肿瘤活性,在二线HER2+ MBC中与T-DM1相比,PFS有很大改观。在DESTINY-Breast01临床试验研究中,T-DXd在BC脑转移中也显示出良好的活性。

T-DXd的一个独特之处在于其靶向HER2低表达MBC的能力。T-DXd与T-DM1相比,疗效增强、安全性较好以及肿瘤内HER2异质性的旁观者效应。在HER2low MBC III期DESTINY-Breast04试验中,与TPC化疗方案相比,T-DXd在PFS和OS方面优于TPC。

05

靶向HER2耐药机制

靶向HER2治疗的耐药性可能通过多种机制发生,其中某些机制在不同药物之间互通。曲妥珠单抗治疗失败的一个常见原因是HER受体家族的不完全抑制,这可以通过双重HER2靶向治疗或具有有效载荷的ADC来克服,即使在HER2表达较低的情况下也具有活性。HER2的有效抑制也可能与HER2突变的出现有关。其他耐药机制包括p95HER2的产生,p95HER2是HER2的一种截断形式,缺乏抗HER2抗体识别的ECD,Δ16HER2是一种剪接变体,缺乏外显子16编码的ECD,导致同源二聚体的稳定和下游信号的构成激活。图2描述了HER2靶向耐药机制。

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图2 靶向HER2耐药机制。

HER2突变:即使在没有HER2过表达或扩增的情况下,HER2突变也可以驱动BC进展。BC中HER2突变的频率为3%。HER2(L755S)是既往曲妥珠单抗治疗的MBC中与拉帕替尼耐药相关的最常见的突变。这种激活的HER2突变也导致了曲妥珠单抗和帕妥珠单抗双重阻断的耐药性,并降低了对T-DM1的敏感性。第二代TKIs(例如,阿法替尼和来那替尼)可以克服BC模型中的治疗耐药性,这表明它们可能是治疗带有HER2L755S突变的HER2+肿瘤患者的治疗替代方案。在SUMMIT篮子试验中,来那替尼被证明对HER2突变/HER2非扩增MBC有效。

HER2突变经常与HER3突变同时发生,具有这两种突变的肿瘤对来那替尼反应较差。HER3E928G激酶结构域突变已被证明可增强HER2/HER3的亲和力并减少HER2与来那替尼的结合。HER2和HER3突变的共表达导致下游PI3K-AKT通路增强和对来那替尼的耐药性。因此,联合抗HER2和PI3K抑制与PI3Kα抑制剂(如阿培利司)可能是一种很好的克服同时发生HER2和HER3突变引起的HER2耐药策略。

图卡替尼耐药BC细胞系的生成显示了HER2受体的磷酸化增强和下游信号通路的重新激活,而不像拉帕替尼和来那替尼耐药模型中看到的HER信号的部分重新激活。对图卡替尼的获得性耐药,可以通过吉非替尼和图卡替尼或泛HER TKIs组合克服。

HER2表位丢失或掩蔽:p95HER2的存在与HER2+ EBC患者的不良预后有关,MBC过表达p95HER2的患者对曲妥珠单抗的反应率低于表达全长HER2的患者。拉帕替尼抑制细胞系中p95HER2的磷酸化,降低AKT和MAPK的下游激活,抑制细胞生长。来自拉帕替尼临床试验的回顾性分析指出,p95HER2的存在对拉帕替尼的疗效没有影响。同样,在CHER-LOB新辅助研究中,患者随机接受曲妥珠单抗、拉帕替尼或其联合治疗,p95HER2表达不能预测预后,也不能预测对任何一种抗HER2药物的敏感性。因此,p95HER2作为耐药或敏感性的生物标志物的作用仍有待证实。

粘蛋白4 (MUC4)和CD44-透明质酸聚合物复合物的过表达通过掩盖HER2表位和激活HER2干扰曲妥珠单抗结合。雌激素受体阳性(ER+)/HER2+肿瘤中MUC4表达增加导致曲妥珠单抗结合位点减少。可溶性TNF上调MUC4表达,导致曲妥珠单抗耐药,在临床前模型中,将可溶性TNF抑制剂与曲妥珠单抗联合使用可阻止肿瘤生长。最近的数据还表明,MUC4表达在HER2+ BC中导致免疫抑制TME,并强调了肿瘤浸润巨噬细胞在抗肿瘤反应中的作用。INB03是一种第二代TNF抑制剂,在TME中增加抗肿瘤巨噬细胞吞噬和增加淋巴细胞功能。

代偿通路的激活:激活代偿信号通路以克服曲妥珠单抗治疗的影响一直是广泛探索的主题。近25-50%的BCs携带PIK3CA突变,其中HR+(~35%)和HER2+(~25%)亚型富集。PIK3CA突变与新辅助抗HER2治疗的pCR率降低以及在HER2+ MBC中曲妥珠单抗或帕妥珠单抗疗效降低有关。PTEN(一种关键的肿瘤抑制因子)的缺失,导致PI3K通路的过度激活,也在曲妥珠单抗耐药肿瘤中被观察到。PI3K和mTOR抑制剂的开发带来了治疗选择的希望,但在新辅助治疗中使用布帕尼西(一种泛PI3K抑制剂)的早期试验没有产生预期的结果。BOLERO-1和BOLERO-3试验分别评估了一线和曲妥珠单抗耐药HER2+ MBC患者在曲妥珠单抗+化疗的基础上加入mTOR抑制剂依维莫司。研究人群的生物标志物分析表明,大约40%的肿瘤中存在PI3K-AKT-mTOR通路激活,与未表现出激活的肿瘤患者相比,依维莫司治疗对这些患者具有一致的益处,但三者组合导致毒性增加。

HER2的异质性:HER2异质性(HER2在肿瘤中的可变表达)是对HER2靶向治疗产生耐药性的另一个潜在来源。在新辅助T-DM1 +帕妥珠单抗II期试验中,10%的患者中发现了HER2异质性。在HER2双重靶向治疗后,发现HER2异质性与缺乏pCR之间存在显著相关性。T-DXd在HER2low MBC中表现出显著的活性,显著改善PFS和OS,这一属性也可能使T-DXd克服由HER2异质性表达引起的耐药性,这在肿瘤异质性患者的早期设置中可能变得更加重要。

宿主与肿瘤免疫:ADCC是介导曲妥珠单抗抗肿瘤活性的关键机制,可被免疫抑制剂TME抑制。NK细胞在抗肿瘤免疫中具有重要作用。表达高水平HLA I类分子的肿瘤细胞可以通过杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIRs)的参与抑制NK细胞。HLA-G被证明通过与NK细胞受体KIR2DL4结合使BC细胞对曲妥珠单抗脱敏,阻断这种HLA-G - KIR2DL4信号通路使HER2+ BC在体内对曲妥珠单抗治疗敏感。此外,曲妥珠单抗分别增加了BC细胞和NK细胞TGFβ和干扰素-γ (IFN-γ)的产生。TGFβ诱导NK细胞表达PD1,阻断PD1可显著增加NK细胞的细胞毒性。因此,联合阻断HLA-G和PDL1/PD1可能是有效治疗曲妥珠单抗耐药BC的必要手段。

曲妥珠单抗还可以作用于巨噬细胞上的Fcγ受体,促进抗体依赖的细胞吞噬作用(ADCP),这有助于其抗肿瘤疗效。研究人员研究了靶向CD47的人源单抗Magrolimab通过激活ADCP来对抗曲妥珠单抗耐药。CD47是一种通过与巨噬细胞上的信号调节蛋白-α (SIRPα)相互作用来抑制吞噬作用的“不要吃我”信号的蛋白质。CD47在HER2+ BC中表达上调。研究发现,Magroliumab和曲妥珠单抗联合使用可以消除HER2+ BC细胞,由于巨噬细胞增强ADCP,疗效增加,即使在对ADCC耐药的HER2+ BC中也是如此。这为治疗曲妥珠单抗敏感或曲妥珠单抗耐药的HER2+ BC提供了一种新的治疗方法。

其他潜在的耐药性机制:抗HER2治疗耐药的其他机制最近已被阐明。一项研究模拟了HER2+ PIK3ca突变BC的耐药性,使用两种患者来源的异种移植,一种对紫杉醇和T-DM1耐药,另一种对T-DM1和帕妥珠单抗不敏感,表明肺泡上皮细胞和成纤维细胞网状以及淋巴管内皮透明质酸受体1阳性(Lyve1+)巨噬细胞可能是治疗耐药性的驱动因素。

06

HER2+ BC疗法展望

单克隆抗体:破坏HER2-HER3二聚体对HER2驱动的信号传导很重要,帕妥珠单抗可有效靶向此二聚体。帕妥珠单抗试验的积极结果支持针对HER3的策略,HER3在HER 2介导的肿瘤发生中起着至关重要的作用。与其他HER家族成员相比,HER3比较特殊,因为它的定义是缺乏功能性激酶结构域,因此没有任何催化活性。HER3是HER2的首选二聚体伙伴,HER2- HER3二聚导致PI3K信号通路的激活,介导对HER2靶向治疗的耐药。在过去十年中,已经评估了几种HER3靶向抗体,主要针对HER3的ECD(例如,seribantumab和patritumab),以改善ADCC(例如,lumretuzumab, TrasGex)或将HER3困在非活性构象(elgemtumab)。尽管这些药物已经显示出一些活性,但考虑到标准抗HER2疗法设定的高疗效标准,大多数药物已不再用于HER2+ BC的临床开发。现在,人们更加关注靶向HER2或HER3的新型ADC。此外,针对HER2的多个表位或HER2和HER3同时存在于一个分子中的双特异性抗体正在临床研究中。

ADC:ADC已经成功地将细胞毒素和HER2抗体的抗肿瘤特性结合成一个单一的药理学实体,其疗效大于其各部分的总和。ADC除了能够攻击表达靶蛋白的细胞并导致肿瘤细胞裂解外,可渗透膜的有效载荷还可以扩散到周围的肿瘤环境中,诱导旁观者效应。这项功能使靶向低表达或异质表达的肿瘤具有活性。此外,抗体Fc片段的ADCC也可能有助于抗肿瘤疗效。HER2 ADC也可以保留曲妥珠单抗介导的活性,如抑制HER2二聚体和抑制下游信号。

鉴于T-DM1和T-DXd的成功上市,目前有十几种HER2靶向的ADC正在临床开发中,目的是提高治疗指标和疗效。这些ADC与已批准的药物在细胞毒载荷、DAR值、连接子或靶向HER2表位方面有所不同。ADC连接子的开发一直是一个非常重要的研究领域。表2列出了目前正在开发的几种用于HER2+ BC的ADC。

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表2 选择正在开发中的HER2靶向抗体-药物偶联物

Trastuzumab duocarmycin (SYD985).:曲妥珠单抗duocarmycin (SYD985)是一种基于曲妥珠单抗的HER2靶向ADC,具有可切割连接剂duocarmycin (vc-seco-DUBA)有效载荷。这种新型有效载荷是一种活性毒素(DUBA),可使DNA烷基化,在分裂细胞和非分裂细胞中引起DNA损伤。蛋白酶可切割连接子以及通过扩散将有效载荷释放到TME中,促进了旁观者效应。SYD985报道的最常见的不良事件(AE)是眼部毒性,至于其他HER2 ADC,在一小部分患者中也观察到间质性肺疾病(ILD)/肺炎。

ARX788:ARX788是下一代HER2 ADC,使用特定位置的肟偶联技术和不可切割的连接子设计。它还采用了具有有限细胞渗透性的高亲水性有效载荷(AS269),不像其他ADC使用高渗透性有效载荷来引发旁观者杀伤效应。ARX788的临床前数据显示,在HER2+肿瘤、T-DM1耐药BC和HER2low肿瘤中具有活性。

Disitamab vedotin (RC48-ADC):Disitamab vedotin (RC48-ADC)由人源化抗HER2抗体hertuzumab组成,通过可切割的连接子偶联到细胞毒性药物monomethyl auristatin E (MMAE)。Disitamab靶向HER2受体的不同表位,与曲妥珠单抗相比对HER2具有更好的分子亲和力。

disitamab vedotin的连接物采用半胱氨酸随机偶联,比赖氨酸更均匀。此外,该制剂具有较好的内吞作用,不依赖于V - ATP酶活性,且无溶酶体抗性。临床前数据显示,HER2过表达的肿瘤细胞具有良好的活性,并且针对邻近肿瘤细胞具有强大的旁观者效应。目前正在对包括MBC和胃癌在内的实体肿瘤进行多项评估disitamab vedotin临床试验。

Zanidatamab zovodotin (ZW49):Zanidatamab zovodotin (ZW49)是一种双特异性HER2靶向ADC,结合了Zanidatamab (ZW25)的独特设计(结合HER2的ECDs II和IV)与细胞毒性和可切割连接子。ZW49的双异位抗体表现出相对于HER2靶向单特异性ADC的溶酶体转运和更好的内化。临床前数据显示,HER2低表达和HER2高表达模型以及脑转移模型均有效。

ALTA-ADC:为了提高HER2靶向ADC的效力,开发了一种在酸性pH下对HER2亲和力较低的基于帕妥珠单抗的ADC。对ADC进行工程改造,使其与靶标分离,有望使有效载荷进入溶酶体。这种HER2 ADC变体(被称为ALTA-ADC)表现出增加的溶酶体传递和细胞毒性,甚至对具有中等水平HER2表达的肿瘤细胞,并且与T-DM1相比,在小鼠异种移植模型中具有更高的疗效。此外,ALTA - ADC在较低剂量下达到治疗效果的能力可能有助于克服对其他肿瘤靶点的剂量限制毒性。

靶向钍-227缀合物(Targeted thorium-227 conjugates):靶向α-治疗的目的是将α-粒子发射放射性核素选择性地递送到TME中的肿瘤细胞。这些α-颗粒具有高度的细胞毒性,诱导难以修复的聚集双链DNA断裂,导致细胞死亡。靶向钍-227缀合物(TTCs)已经使用有效的螯合物生成,该螯合物将α粒子发射的放射性核素连接到肿瘤上表达的靶抗体。肿瘤细胞暴露于TTCs会释放损伤相关分子模式(DAMPs)的标记物。TTCs与其他DNA损伤剂联合使用结直肠癌异种移植证实了其合成致死效应。HER2 TTC与奥拉帕尼联合使用可完全抑制人DLD-1 BRCA2 - / -异种移植物的生长。

酪氨酸激酶抑制剂:使用小分子抑制剂靶向HER2的细胞内激酶结构域的新一代TKIs仍在继续研究。这类化合物因其跨越血脑屏障和BTB的独特能力而具有吸引力。表2列出了一些正在开发的新TKIs。

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表2正在开发中的HER2靶向TKIs

DZD1516为口服、可逆和选择性的HER2抑制剂,具有较好的血脑屏障渗透。I期药代动力学数据支持每日一次给药。DZD1516的耐受性也很好,大多数AE为1级事件。在这项研究中,腹泻没有被列为AE,这与大多数其他研究的HER2 TKIs不同。

HER2的致癌突变已在包括BC在内的多种实体肿瘤中发现,其中大多数发生在HER2的ATP结合位点以外的变构位点。BDTX-189是一种口服、ATP竞争性、不可逆的EGFR/HER2变构和HER2野生型小分子抑制剂,旨在以最大限度地降低毒性。BDTX-189在体内证明了多种变构ERBB突变体的有效性。早期数据表明BDTX-189在HER2扩增肿瘤和EGFR和HER2外显子20插入的非小细胞肺癌(NSCLC)患者中具有活性。

一般来说,新的HER2 TKI的焦点似乎已从HER2+BC转移到含有HER2点突变或改变的实体肿瘤,因为这些改变的频率在BC中从1%到2%不等,在其他癌症(例如胃癌和膀胱癌)中高达5-10%。poziotinib在HER2外显子20突变的NSCLC中的初步活性已被报道,neratinib在HER2突变的实体瘤中进行篮子试验(NCT01953926)。

双特异性抗体:抗体生物学和工程学的进步推动双特异性抗体的发展,包含两个结合位点,针对两个不同的抗原,也可以针对同一抗原上的两个不同的表位。因为双特异性也可以针对具有一个结合位点的抗原,而另一个结合位点可以是引起协同效应的免疫靶点。

Zanidatamab (ZW25):Zanidatamab (ZW25)是一种针对HER2的ECD IV和二聚结构域(ECD II)的人源化、双特异性IgG1抗体,与曲妥珠单抗和帕妥珠单抗分别靶向的结构域相同。与曲妥珠单抗不同,每个受体只能被一种单抗结合,扎尼达单抗促进受体聚类,每个HER2受体可以被两种扎尼达单抗靶向。因此,用扎尼达单抗治疗会导致HER2内化增强、下调和有效的效应-功能介导的细胞毒性。在抗HER2治疗进展的晚期HER2表达肿瘤患者中,Zanidatamab作为单药治疗或联合化疗显示出良好的抗肿瘤活性。Zanidatamab联合palbociclib和fulvestrant目前正在进行针对HR+/HER2+ MBC临床试验(NCT04224272),zanidatamab联合ALX148(一种CD47阻滞剂)正在进行HER2high和HER2low BC 临床试验(NCT05027139)。

Zenocutuzumab (MCLA-128):另一种正在研究的双特异性人源化IgG1抗体是zenocutuzumab (MCLA-128),它通过两种独立的作用机制起作用:抑制HER2-HER3信号通路和通过ADCC消除肿瘤细胞。MCLA128通过“停靠和阻断”机制发挥作用,其中抗体的一只臂结合HER2结构域I,并优化抗HER3臂的位置,以阻断配体- HER3受体的相互作用,防止HER2 - HER3二聚体和下游信号的激活。Zenocutuzumab联合曲妥珠单抗和长春瑞滨在HER2+ MBC患者中6个月的临床获益率为35%,这些患者之前接受了包括T-DM1在内的抗HER2治疗。zenocutuzumab在HER2+ BC中的进一步发展尚不确定;然而,其结合HER2和阻断NRG1融合蛋白结合以及随后HER2 - HER3二聚体的能力正在NRG1融合阳性癌症中被积极探索(NCT02912949)。

KN026:KN026是一种双特异性抗体,针对HER2上的两个不同的表位(结构域II和IV),导致双重HER2信号阻断,其机制可能是通过导致HER2聚集在细胞表面和内乳糖。KN026在大量预处理的HER2+ MBC患者中的FIH试验结果显示,客观缓解率(ORR)为28%,中位PFS为6.8个月。

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靶向蛋白降解

曲妥珠单抗- PROTAC缀合物将E3连接酶定向的降解物与抗体连接物结合在一起,该抗体连接物在抗体- PROTAC内化后可被水解,释放出诱导催化蛋白降解的活性PROTAC。对曲妥珠单抗-BRD4降解物缀合物的研究表明,它选择性地靶向BRD4,仅在HER2过表达的BC细胞系中降解,而在HER2阴性细胞系中不降解。这种新的抗体-PROTAC策略结合了PROTACs的催化效力和ADC的组织特异性,能够开发新的分子,可以靶向降解特定组织中的特定分子。

一项新兴技术旨在通过偶联靶向蛋白降解物与HER2特异性抗体,形成抗体新降解物偶联物(AnDC),选择性降解表达HER2的细胞。将蛋白降解物偶联到HER2抗体上,使降解物特异性地靶向靶细胞的细胞质。ORM-5029旨在通过抗体靶向(pertuzumab)表达HER2的肿瘤提供催化GSPT1蛋白降解物(SMol006)。一旦抗体和降解物通过内吞作用进入HER2+肿瘤细胞,抗体在溶酶体中被降解,释放出游离的降解物,其与细胞质中的GSPT1结合。然后利用细胞的天然蛋白质降解系统破坏GSPT1,导致肿瘤细胞死亡。ORM-5029在体外和体内的疗效与其他GSPT1降解剂和已批准的ADC相当。

利用免疫系统的免疫治疗

除了直接针对致癌驱动因子HER2并抑制其功能外,利用先天和适应性免疫系统来对抗增殖的肿瘤细胞是HER2+ BC中一个有希望和积极研究的领域。表3和图3概述了一些研究策略。

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图3 针对HER2+MBC的免疫策略
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表3 HER2+BC评估中的免疫双特异性药物
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双特异性衔接子

BC免疫治疗的低活性归因于化疗后的免疫抑制TME,可能是由于转移性肿瘤上MHC I类分子的丢失导致靶向BC特异性抗原的T细胞克隆的减少或延迟恢复。新的双特异性抗体(BsAb)可以通过同时结合肿瘤特异性抗原和免疫细胞导致肿瘤细胞死亡来克服这一障碍。HER2是这些BsAbs靶向的常见抗原。双特异性T细胞接合物(BiTEs)使用针对CD3和HER2的BsAb将T细胞重定向到靶向表达HER2的肿瘤细胞(图3)。BiTE方法的优点是T细胞的激活不依赖于抗原特异性。双特异性杀伤细胞接合物(BiKEs)结合到自然杀伤细胞(NK)/单核细胞上的CD16和肿瘤细胞上的HER2,以根除表达HER2的癌细胞。

早期的候选2B1是一种小鼠来源的HER2,具有Fcγ双特异性抗体,可激活NK细胞对抗HER2表达的肿瘤细胞。尽管2B1在一期试验中没有表现出抗肿瘤活性,但在20名患者中有10名患者的免疫激活。这些发现有助于更好地理解抗体诱导的ADCC可能发挥抗肿瘤活性的机制。

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图3 HER2–CD3双特异性抗体的结构和作用机制
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免疫刺激抗体偶联物

免疫刺激抗体偶联物(ISACs)以共价的方式将免疫刺激物与肿瘤特异性抗体(如曲妥珠单抗)结合,并可触发靶向肿瘤依赖的先天免疫系统和适应性免疫系统的激活 (图3)。

toll样受体(TLRs)是启动先天免疫的重要组成部分。这些受体也连接先天免疫和适应性免疫。BDC-1001是ISAC的一个例子,它由曲妥珠单抗生物类似药与TLR7/8激动剂结合,具有不可切割的连接剂连接。BDC-1001采用三管齐下的方法——曲妥珠单抗介导的直接抗肿瘤作用、局部吞噬作用和免疫刺激TLR7/8分子(激活髓系抗原呈递细胞(APC)。这导致细胞毒性和后续处理和呈递的新抗原,刺激T细胞介导的持久免疫。这种结构的优点是TLR7/8激活仅发生在内化到APC之后,从而减轻了非特异性免疫激活的风险。

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工程化毒素体

工程化毒素体(ETBs)是一种结合抗体特异性和细菌毒素细胞破坏机制的新型免疫毒素。MT-5111是去免疫的ETB融合到HER2抗体的一个例子,具有一种新的作用机制,通过酶和永久性核糖体破坏诱导直接细胞杀伤,从而潜在地绕过存在于HER2 TKIs、ADC或抗体形态的耐药机制。此外,MT-5111与HER2上的一个表位结合,这与曲妥珠单抗和帕妥珠单抗不同,可以与现有的HER2靶向药物结合。MT-5111一期临床试验的初步结果HER2表达实体肿瘤表现为最佳反应,疾病稳定,无DLT,且尚未达到最大耐受剂量。

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CAR-M和CAR-NK疗法

嵌合抗原受体(CARs)是一种结合抗体特异性和T细胞下游信号的工程分子,是一类关键的细胞免疫疗法。尽管FDA批准的CAR-T疗法可用于血液系统恶性肿瘤,但由于T细胞需要主动运输和渗透到TME,其在实体肿瘤中的应用受到了阻碍。因此,人类巨噬细胞等替代免疫细胞已被CARs (CAR-M)基因改造,以重新定向它们对实体肿瘤的吞噬活性。在实体瘤异种移植小鼠模型中,单次输注这些CAR-Ms能够缩小肿瘤并改善OS。此外,CAR-Ms将免疫抑制的M2巨噬细胞转化为促炎的M1巨噬细胞,通过激活未成熟的DC和招募活化的CD8+ T细胞到肿瘤部位,上调APC机制并重新编程TME,从而放大抗肿瘤反应。

CT-0508是一种细胞产品,由自体外周血单核细胞来源的巨噬细胞组成,由含有抗HER2 CAR-M的腺病毒载体转导,并锁定为促炎M1表型。在一项正在进行的FIH试验中,HER2过表达实体瘤患者正在研究中,早期数据显示出良好的耐受性。

CAR-工程NK细胞优于CAR-T细胞;它们更安全,因为它们不会诱发细胞因子释放综合征(CRS),并且它们参与多种机制来促进细胞毒性。CAR-NK细胞代表对抗肿瘤相关抗原(TAAs)的受体,并将效应NK细胞重定向到靶向特定肿瘤。CAT-179是一种正在开发中的现成CAR-NK细胞疗法,具有针对HER2的优化CAR,IL-15细胞因子可增强和维持NK细胞活性,TME开关可抵消TME中的免疫抑制TGFβ信号。

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针对HER2的肿瘤疫苗

肿瘤疫苗旨在激发患者自身的免疫系统,通过刺激CD8+和CD4+ T细胞对肿瘤特异性抗原的反应来识别和杀死肿瘤细胞。一些包括HER2特异性疫苗的平台已被用于开发肿瘤疫苗。这些疫苗范围从简单的多肽疫苗到更复杂的基于自体或异体细胞的疫苗,如表4所示。

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表4 针对HER2+乳腺癌的疫苗

关于肿瘤疫苗的一个关键考虑因素是治疗环境。转移性疾病中的疾病负担和免疫抑制性TME可能限制T细胞活性。在疾病负担非常低的情况下,如术后EBC和癌前原位导管癌(DCIS),疫苗可能成功几率更大。此外,与CPIs或与化疗和靶向药物的联合可能会增强疫苗在(新)佐剂环境中的疗效。

肽疫苗:这是最常见的疫苗设计,与其他类型的疫苗相比有几个优点:生产难度较小,更具成本效益,更容易管理,副作用相对较少。使用HER2蛋白不同结构域的肽疫苗已在BC患者中进行了评估。E75是一种来自HER2细胞外结构域的9个氨基酸免疫原肽,在60-75%的人群中表达。Nelipepimut-S/NeuVax是一种MHC I类疫苗,由E75和免疫佐剂GM-CSF联合组成。

蛋白质疫苗:这些疫苗比肽疫苗具有优势,因为它们同时包含HLA I类和II类表位,因此不受HLA限制。此外,它们可以显著激活T细胞,导致增强的免疫反应和更好的T细胞激活。虽然这种方法尚未被广泛探索,但早期试验显示,使用HER2细胞内结构域(ICD)的片段具有良好的耐受性,患者产生了HER2 ICD特异性T细胞免疫。

细胞疫苗:可以从患者自身的肿瘤细胞中提取,以生成自体疫苗,或者异基因肿瘤细胞系可用于开发基于细胞的疫苗。异基因疫苗提供了另一种选择,因为它们可以从已建立的表达特定TAAs的癌细胞系中获得。与环磷酰胺和每周曲妥珠单抗联合使用的异基因HER2-GM-CSF疫苗的初步数据显示有效,值得进一步研究。自体疫苗的一个缺点是疫苗的可变性和漫长的生产过程。

树突细胞:DCs是免疫应答的有效调节剂,是一种特化的APCs,可以刺激naive T淋巴细胞,同时产生记忆T淋巴细胞。DC疫苗平台允许患者自身免疫系统对抗原进行处理,引发针对靶点上的多个表位的免疫反应,而不是使用抗体或小分子抑制剂的单一表位方法。在侵袭性BC甚至DCIS患者中进行了DC疫苗的初步研究;后者显示了开发预防BC疫苗的可能性。虽然DC疫苗是一种很有前途的个性化策略,但疫苗制造过程复杂,需要简化以使其更容易获得。异体或人工APC的探索应该克服这一限制。

重组DNA或病毒疫苗:可用于递送肿瘤特异性抗原和产生抗原特异性细胞和体液免疫反应。基于DNA的疫苗简单、安全、经济,是一种简单实用的方法。多项临床前研究证明了这一策略的有效性。质粒疫苗的临床试验正在HER2+ EBC患者中进行,目的是评估这些疫苗的免疫原性(表4)。病毒的天然免疫原性是一种固有的优势。与基于DNA的疫苗不同,TAAs与病毒抗原一起出现,可能导致增强和持久的免疫T细胞反应。一项I期试验的初步结果令人鼓舞,该试验使用一种编码HER2片段的自我复制RNA (VRP-HER2)的新型α病毒载体。随后的临床前研究表明,只有针对HER2真正的致癌驱动因素的疫苗才能引起显著的抗肿瘤反应,并且只有与CPI联合使用才能观察到长期的肿瘤抑制。

尽管肿瘤疫苗在特定患者中具有固有的良好耐受性和诱导免疫原性和长期生存,但在随机的II期或III期试验中尚未证明有效性。脂质纳米颗粒、病毒样颗粒、聚合物和不可降解颗粒等新型运载工具也正在被探索。以前的疫苗迭代集中在使用TAAs而不是新抗原;后者是由于肿瘤细胞固有的遗传不稳定性而引起的突变,而前者是未突变的抗原,这可能解释了用疫苗疗法观察到的效果不佳。新抗原能够诱导T细胞反应,与在抗病毒T细胞中发现的反应相当。针对实体肿瘤的基于mRNA的疫苗的临床试验正在开展中。

结  语

由于药物研发的进步和新型抗 HER2 疗法的出现,HER2 阳性 MBC 的治疗呈现出充满活力和创新的景象,同时也出现了新的治疗挑战,甚至对 HER2 阳性的诊断标准也提出异议。不断有新药物显示出有效性,并很快成为临床的标准治疗。同时,还有许多创新药物正在进行临床前或早期临床阶段评估,所以促进合作试验以加速这些药物的开发非常重要。除了评估新药,还应进一步探索抗 HER2 靶向治疗药物与其他不同作用机制的药物进行组合的可能性,包括与不同的化疗、免疫治疗、靶向治疗、内分泌治疗等。在临床中实施这些复杂的治疗策略之前,需要识别出可以从不同治疗策略中获益的人群和生物标志物,这也是以后的研发方向。


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Swain Sandra M,Shastry Mythili,Hamilton Erika. Targeting HER2-positive breast cancer: advances and future directions.[J]. Nature reviews. Drug discovery,2022.

Mandó, P., Rivero, S. G., Rizzo, M. M., Pinkasz, M. & Levy, E. M. Targeting ADCC: a diferent approach to HER2 breast cancer in the immunotherapy era. Breast 60, 15–25 (2021).

Van Tine, B. et al. Interim results of a phase 1 study of the novel immunotoxin MT-5111 in patients with HER2+ tumors. Cancer Res. 8 (Suppl. 4), Abstr. P2-13-45 (2022).

Bedard, P. L. et al. Zanidatamab (ZW25), a HER2-targeted bispecific antibody, in combination with chemotherapy (chemo) for HER2-positive breast cancer (BC): results from a phase 1 study. Cancer Res. 82 (Suppl. 4), Abstr. P2-13-07 (2022).

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