4-1BB也稱(chēng)為CD137，是T細胞表面一種重要的激活型免疫檢查點(diǎn)分子，屬于腫瘤壞死因子受體家族分子（TNFR），由腫瘤壞死因子受體超家族成員9（TNFRSF9）基因編碼。

       4-1BB主要在抗原啟動(dòng)的T細胞上表達，在靜止的T細胞上不表達。除了在T細胞表面表達外，4-1BB還在樹(shù)突細胞(DCl)、NK細胞等細胞表面表達。

       當4-1BB和其配體4-1BBL結合后，第一，會(huì )活化轉錄因子NF-kB信號通路，增加抗凋亡基因bcl-xL和bfl-l的表達，促進(jìn)CD8+ T淋巴細胞的存活。第二，通過(guò)c-Jun N末端激酶（JNK）等途徑，促使細胞因子的產(chǎn)生和分泌。

       通過(guò)激活下游NF-κB、JNK/SAPK等信號通路，促進(jìn)T細胞的增殖，同時(shí)也可刺激巨噬細胞產(chǎn)生多種炎癥細胞因子，如IL-6、TNF-α等，從而激活機體免疫系統，達到抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展、促進(jìn)腫瘤細胞清除的功效。

       4-1BB（CD137）的免疫調節機制

       （圖片來(lái)源：Clin Cancer Res; 21(14) July 15, 2015）

       4-1BB作為激動(dòng)性受體，與PD-1等抑制性受體“去剎車(chē)”功能不同，主要發(fā)揮“踩油門(mén)”的作用。盡管兩者機制迥異，但均可有效增強免疫細胞的抗腫瘤活性。但是靶向4-1BB抗體藥物的研發(fā)并非一帆風(fēng)順。

       單抗研發(fā)受限于療效或毒 性

       Urelumab是第一個(gè)進(jìn)入臨床試驗的靶向4-1BB的單抗產(chǎn)品，由BMS研發(fā)，是一款全人源IgG4單克隆抗體，2005年首次進(jìn)入人體試驗。2008年，Urelumab初步臨床數據發(fā)布，具有較好的臨床療效。然而在I/II期臨床試驗中，Urelumab則顯示出與藥物靶標和劑量相關(guān)的肝 臟毒 性，臨床開(kāi)發(fā)因此受到阻礙。

       Utomilumab是輝瑞開(kāi)發(fā)的一款靶向4-1BB的人源化IgG2單克隆抗體，與Urelumab作用機制不同，Utomilumab既可激活4-1BB，又可阻斷與4-1BBL的結合，因此對免疫細胞的激動(dòng)能力相對較溫和，安全性較高。但臨床試驗顯示，作為單藥治療，Utomilumab抗腫瘤活性十分有限。

       為了克服療效和毒 性的問(wèn)題，研究者們開(kāi)始探索新的開(kāi)發(fā)策略：在最大化4-1BB激動(dòng)作用的同時(shí)，讓4-1BB誘導的毒 性降到最小化。這些策略分別有：瘤內給藥、雙特異性抗體等、蛋白水解活化抗體的研發(fā)，以及無(wú)Fc段設計等。其中雙抗、三抗以及四抗的開(kāi)發(fā)是目前靶向4-1BB藥物研發(fā)的主流。

       雙抗研發(fā)進(jìn)度領(lǐng)先

       雙特異性抗體通過(guò)對腫瘤細胞表面靶點(diǎn)和4-1BB親和力不同，有望優(yōu)先結合腫瘤細胞表面靶點(diǎn)，激活T細胞，殺滅腫瘤細胞。通過(guò)精準靶向腫瘤細胞，降低了脫靶毒 性的作用，提高藥物療效和安全性。目前靶向4-1BB的雙抗研發(fā)布局熱烈，國內外多家藥企紛紛入局。

       靶向4-1BB雙抗藥物研發(fā)進(jìn)展

       （資料來(lái)源：根據公開(kāi)資料整理）

       BioNTech SE和Genmab合作研發(fā)的GEN1046是一種全長(cháng)IgG1亞型的PD-L1×4-1BB雙抗，基于Genmab專(zhuān)有的DuoBody技術(shù)平臺，通過(guò)單克隆全人PD-L1和4-1BB抗體的Fab臂交換產(chǎn)生，保留了天然IgG的結構和藥代動(dòng)力學(xué)。臨床前研究顯示，GEN1046在較寬的濃度范圍內（0.01-1μg/mL）能夠同時(shí)結合PD-L1和4-1BB表達的細胞。

       GEN1046的結構

       （圖片來(lái)源：參考2）

       BT7480是Bicycle公司利用特有的雙環(huán)肽技術(shù)開(kāi)發(fā)的一款腫瘤靶向免疫細胞激動(dòng)劑。雙環(huán)肽分子集抗體、小分子藥物及肽類(lèi)的特性于一身，具有與抗體類(lèi)似的親和性和特異性；同時(shí)，其肽類(lèi)性質(zhì)則提供了可調控的藥物動(dòng)力學(xué)半衰期和腎 臟清除途徑。BT7480由3個(gè)雙環(huán)肽偶聯(lián)而成，一個(gè)雙環(huán)肽可以與Nectin-4結合，另外兩個(gè)雙環(huán)肽與4-1BB(CD137)結合。

       臨床前研究顯示，BT7480不需持續給藥，就可以顯著(zhù)激發(fā)免疫細胞的浸潤，消除動(dòng)物體內表達Nectin-4的腫瘤。

       BT7480結構示意圖

       （圖片來(lái)源：參考3）

       LBL-024是維立志博研發(fā)的一款PD-L1/4-1BB雙抗，其以高親和力結合腫瘤微環(huán)境中的PD-L1，使LBL-024靶向腫瘤細胞，避免外周激活4-1BB，降低毒 性，結合PD-L1后，阻斷PD-L1/PD-1通路，解除PD-1對于免疫細胞的抑制作用。

       同時(shí)，LBL-024對4-1BB共刺激作用依賴(lài)于交聯(lián)作用，只有當LBL-024結合到腫瘤細胞上表達的PD-L1后，同時(shí)結合免疫細胞上的4-1BB并形成交聯(lián)，才能激活4-1BB通路。

       LBL-024結構示意圖

       （圖片來(lái)源：維立志博官網(wǎng)）

       目前，LBL-024正在進(jìn)行I/II期臨床試驗，旨在評估LBL-024在晚期惡性腫瘤患者中的安全性、耐受性及初步有效性。

       TJ-CD4B是天境生物創(chuàng )新雙抗管線(xiàn)的重點(diǎn)產(chǎn)品，它能同時(shí)靶向Claudin 18.2和4-1BB，與這兩個(gè)靶點(diǎn)特異結合后，可增加淋巴細胞腫瘤浸潤并增強腫瘤免疫應答。臨床前研究表明，TJ-CD4B即便在Claudin 18.2低表達的情況下，仍能與腫瘤細胞結合，并產(chǎn)生較好的免疫活性。基于獨特的4-1BB結合表位，TJ-CD4B僅在與Claudin 18.2結合時(shí)才會(huì )激活T細胞。從而防止了肝毒 性的產(chǎn)生。目前TJ-CD4B正處于臨床I期研究。

       ATG-101是德琪醫藥和原啟生物合作開(kāi)發(fā)的一款新型PD-L1/4-1BB雙抗。臨床前研究表明，ATG-101在抗PD-1/L1復發(fā)耐藥的動(dòng)物腫瘤模型中顯示了強效的抗腫瘤活性，并在藥物非臨床研究質(zhì)量管理規范（GLP）毒理研究中展現了極 佳的安全性。作為澳大利亞首 款進(jìn)入臨床的PD-L1/4-1BB雙抗，ATG-101目前正在在澳大利亞、中國和美國三地開(kāi)展臨床試驗。

       ATG-101臨床前療效

       （圖片來(lái)源：J Immunother Cancer 2021;9(Suppl 2):A1–A1054）

       三抗、四抗漸入佳境

       除了雙抗藥物外，國內基石生物和百利藥業(yè)還開(kāi)發(fā)了靶向4-1BB的三抗和四抗藥物。

       國內靶向4-1BB三抗、四抗藥物研發(fā)進(jìn)展

       （資料來(lái)源：根據公開(kāi)資料整理）

       NM21-1480是基石藥業(yè)研發(fā)的一款靶向PD-L1、4-1BB和HSA的多特異性抗體。NM21-1480僅在與腫瘤細胞表面上的PD-L1結合的情況下才會(huì )與4-1BB的獨特抗原表位相結合，從而激活T細胞，殺傷腫瘤細胞的同時(shí)，可避免出現傳統4-1BB激動(dòng)劑單抗所出現的肝毒 性問(wèn)題。另外，NM21-1480獨特的單價(jià)結構和對PD-L1的超高親和力，有望實(shí)現降低患者的給藥頻率、克服對PD-1/PD-L1抗體的原發(fā)性和繼發(fā)性耐藥等臨床問(wèn)題。

       GNC-038是百利藥業(yè)開(kāi)發(fā)的四特異性結構的“靶向免疫”抗體，具有靶向CD19、CD3、PD-L1和4-1BB四個(gè)抗原的結構域。它可以激活T細胞的第一信號和第二信號，通過(guò)抗CD19、PD-L1結構域靶向并殺傷腫瘤細胞。

       GNC-039也是一款可同時(shí)結合EGFR、PD-L1、CD3、4-1BB四個(gè)靶點(diǎn)的四特異性抗體。它能激發(fā)機體形成特異性腫瘤免疫殺傷力，同時(shí)還有望穿透血腦屏障、克服腫瘤靶點(diǎn)異質(zhì)性表達等難題。

       GNC-035可同時(shí)結合ROR1、PD-L1、CD3、4-1BB四個(gè)靶點(diǎn)，激發(fā)機體形成特異性腫瘤靶向免疫殺傷，并長(cháng)期維持對腫瘤細胞的殺傷能力、逆轉抑制性的腫瘤免疫微環(huán)境等。目前，這三款藥物均處于臨床I期階段。

       小 結

       4-1BB作為經(jīng)典的激動(dòng)型免疫檢查點(diǎn)靶點(diǎn)，雖然其單抗研發(fā)受療效及肝毒 性的影響，進(jìn)展受阻。但是目前研發(fā)人員圍繞最大化激動(dòng)作用并最小化毒 性來(lái)開(kāi)發(fā)新一代4-1BB激動(dòng)劑，已經(jīng)取得了一定的成果。未來(lái)期待該靶點(diǎn)能有進(jìn)一步突破，為腫瘤免疫治療開(kāi)辟一條新路徑。

       參考：

       1. Sharma P, Siddiqui B A, Anandhan S, et al.The Next Decade of Immune Checkpoint Therapy[J].Cancer Discov,2021, 11 (4): 838-857.

       2. Preclinical Characterization and Phase I Trial Results of a Bispecific Antibody Targeting PD-L1 and 4-1BB (GEN1046) in Patients with Advanced Refractory Solid Tumors.

       3. Hurov et al., (2021). BT7480, a novel fully synthetic Bicycle tumor-targeted immune cell agonist? (Bicycle TICA?) induces tumor localized CD137 agonism. Journal of ImmunoTherapy of Cancer,

       http://dx.doi.org/10.1136/jitc-2021-002883.

       4.https://www.i-mabbiopharma.com/cn/article-788.aspx.