2018年底,Celgene低調(diào)中止了CD47單抗CC-90002用于治療急性髓性白血?。ˋML)和高風(fēng)險骨髓增生異常綜合征(MDS)的單藥臨床試驗。在CC-90002試驗中止的當(dāng)天,CD47領(lǐng)域其他公司,如Trillium、Forty Seven、Surface Oncology的股價均下跌。但是經(jīng)過短暫的股價震蕩后,擁有First-in-class CD47單抗新藥5F9的Forty Seven公司的市值又迅速恢復(fù)并且維持在5億美元左右。
2019年3月25日,另一家專注于CD47抗體新藥研究的美國生物科技公司Arch Oncology宣布完成5000萬美元的B輪融資,用于推動其CD47抗體新藥AO-176的單藥I期臨床試驗。值得注意的是,此輪投資方除了幾家業(yè)內(nèi)知名的生物醫(yī)藥專業(yè)投資基金外,還吸引了擁有較強生物藥研發(fā)背景的羅氏風(fēng)投入場。
雖然Celgene從Inhibrx引進的anti-CD47在I期臨床折戟,但從自2017年至今多家制藥巨頭仍爭相先后布局CD47相關(guān)項目可見,CD47/SIRPα作為自PD-1/PD-L1之后研究進展最為迅速的腫瘤免疫檢查點,在臨床應(yīng)用上仍有巨大的吸引力。
CD47靶點的生物學(xué)機制較為復(fù)雜,但CD47成為腫瘤免疫治療靶點在理論基礎(chǔ)上還是比較清晰的。CD47在許多癌癥細胞都高表達,阻斷它的信號通路近年成為靶點治療的亮點。由于腫瘤細胞上高表達的CD47與巨噬細胞表面受體SIRPɑ結(jié)合,傳遞出“別吃我”信號,抵消腫瘤細胞上的“吃我”信號,從而屏蔽巨噬細胞的吞噬功能。所以如果利用單抗等來阻斷CD47/SIRPα信號通路,就可以恢復(fù)巨噬細胞對腫瘤細胞的吞噬。
圖片來源:NEJM
CD47作為新一代腫瘤免疫治療的靶點可以引起先天性和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的作用機制,這已經(jīng)反復(fù)在臨床試驗上得到證實,在單藥試驗中對血液和實體腫瘤抑制有顯著的活性。例如,在皮膚T細胞淋巴瘤患者身上使用Trillium 公司的TTI-621單藥會增強巨噬細胞對腫瘤的吞噬作用,同時也有加強T細胞對癌癥細胞攻擊的趨勢。CD47單抗5F9也在Forty Seven公司的實體瘤一期試驗中表現(xiàn)出單藥活性。
值得關(guān)注的安全性問題
Forty Seven、Celgene(Inhibrx)、Surface Oncology等公司作為CD47靶點相關(guān)抗體藥物研發(fā)的先驅(qū),也在臨床研究中發(fā)現(xiàn)并報道了一系列安全性問題,使得CD47靶點的安全性問題廣受關(guān)注。
CD47參與維持體內(nèi)紅細胞的平衡。在衰老紅細胞表面,由于細胞表面鈣網(wǎng)蛋白(calreticulin)等“吃我”信號的提升,最終“吃我”信號超過CD47“別吃我”信號,促進巨噬細胞對衰老紅細胞的吞噬。CD47主導(dǎo)紅細胞在體內(nèi)的清除和平衡。這就意味著,CD47治療藥物殺傷腫瘤細胞的同時,可能會誤傷紅細胞,導(dǎo)致出現(xiàn)貧血。
第一代CD47單抗,如Celgene的CC-90002和Surface Oncology公司的SFR231等都試圖通過選擇體外紅細胞凝集反應(yīng)活性低的抗體來解決這個問題。但在實際臨床試驗中,貧血和藥代動力學(xué)下沉效應(yīng)(PK sink effect)還是沒有解決,可見紅細胞凝集反應(yīng)不是造成貧血的主要原因。
上面討論的這些情況在創(chuàng)新藥的開發(fā)過程中非常常見。很多和靶點有關(guān)的療效和安全性問題也都是需要經(jīng)過第一代藥物分子的試錯和經(jīng)驗沉淀后(也就是說為整個行業(yè)交學(xué)費)用第二代分子才解決的,CD47可能也不例外。
降低CD47藥物對紅細胞的結(jié)合能力有多個策略,其中最有效的一種就是設(shè)計篩選出減少或者消除血紅細胞結(jié)合力的CD47抗體,Arch Oncology公司的產(chǎn)品AO-176就是這樣一個抗體。根據(jù)公司披露的信息來看,該單抗可以選擇性地結(jié)合腫瘤細胞而不結(jié)合血紅細胞。盡管具體的試驗數(shù)據(jù)沒有披露,但是AO-176單藥的成藥性應(yīng)該會是羅氏風(fēng)險投資做盡職調(diào)查時考慮的主要內(nèi)容之一。如果專利搜尋可以發(fā)現(xiàn)另外兩個選擇性結(jié)合腫瘤細胞而基本不結(jié)合血紅細胞的單抗來自Phanes Therapeutics。兩個沒有相關(guān)性的公司得出同樣結(jié)果,說明降低CD47藥物對紅細胞結(jié)合策略是可行的。
理論上講,紅細胞表面的CD47和腫瘤細胞表面的CD47可能有不同的構(gòu)象,或結(jié)合不同細胞內(nèi)和細胞表面蛋白。另外,相對于球形的腫瘤細胞,兩面中央凹圓餅狀的血紅細胞的膜表面拓撲構(gòu)象和膜流動性不一樣。如果設(shè)計得當(dāng),CD47抗體可能會因為紅細胞特殊的膜結(jié)構(gòu)而無法和其表面的CD47結(jié)合。
眾多在研公司也將安全性問題納入到分子設(shè)計研究中,這些公司在前人的基礎(chǔ)上開發(fā)第二代CD47抗體,并且已有較大的進展。可以預(yù)見,下一代不結(jié)合或者少結(jié)合紅細胞的CD47單抗將在保留該類新藥在臨床試驗中表現(xiàn)出的藥效的前提下,消除或降低貧血等副作用,為癌癥患者提供更多的治療手段。
CD47雙抗的想象空間
CD47單抗獨一無二的潛力在于它能克服癌細胞對先天免疫系統(tǒng)巨噬細胞抑制,開辟腫瘤免疫治療的全新途徑。近期Trillium公司做的一個腫瘤特定位點注射的臨床試驗表明,CD47的阻斷可能引起免疫系統(tǒng)對腫瘤細胞特異抗原的識別,從而加強T細胞對癌癥細胞的攻擊。如果這個結(jié)果在下一步更大的臨床試驗中被證實,CD47單抗和PD-1或PD-L1單抗聯(lián)用會大大提高它們單藥的效率。
同樣,CD47單抗如果和一些有選擇性的腫瘤免疫治療靶點做成雙抗,也可能給腫瘤治療帶來意外的驚喜。而剛剛閉幕的AACR 2019也宣示了CD47靶點的研發(fā)方向。這個全球抗癌藥物研發(fā)的盛會上展示了3個有關(guān)CD47靶點的壁報。其中兩個是不結(jié)合或少結(jié)合紅細胞的二代單抗品種,一個是雙抗品種。單抗有ArchOncology的OA-176[11]和GeneScience的GenSci-059,雙抗是Novimmune的anti-CD47 / Methothelin。
總而言之,第二代CD47抗體無論作為單藥還是聯(lián)合用藥,甚至雙抗,都有超過PD-1和PD-L1單抗的潛力。好事多磨,我們期待這一天盡快到來。
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