近期，百奧賽圖討論了研發雙抗ADC的原因并正式對外發布了基于RenLite的雙抗ADC藥物研發平臺。百奧賽圖期待與合作伙伴攜手，共同加速推進雙抗ADC藥物研發，早日造福病患。

 

1、為什么要做雙抗ADC

 

腫瘤相關抗原(tumor associated antigen, TAA)是一類在腫瘤細胞上特異性高表達的重要成藥靶點。已有諸多靶向TAA的單抗藥物上市，早在1998年獲批的曲妥珠單抗(商品名赫賽汀，Herceptin)便是其中一例，通過靶向腫瘤細胞表面抗原Her2，阻斷腫瘤細胞生長，起到治療腫瘤的作用，成為乳腺癌和胃癌的一線治療方案。然而，單抗藥物作用機制有限且易產生耐藥性，進而影響藥物的治療效果。

 

近些年，隨著連接子(linker)和毒素分子(payload)技術的快速發展，基于TAA靶點的抗體偶聯藥物(antibody drug conjugates, ADC)取得了顯著進步，到目前為止已經有針對11個TAA靶點的14款ADC藥物獲批上市。

 

ADC藥物的作用機制是通過具有高內吞活性的抗體靶向識別，將毒素分子帶入腫瘤細胞內，再利用毒素分子特異性殺傷腫瘤細胞。同時ADC藥物一般采用可裂解的連接子，在胞內更高效的釋放毒的同時也可以通過旁觀者效性(bystander effect)實現對臨近腫瘤細胞的殺傷，增強ADC藥物的治療效果。針對Her2已經有三款ADC藥物獲得FDA批準，分別是羅氏的Kadcyla，榮昌生物的愛地希和第一三共的Enhertu。

 

與單抗藥物不同，雙特異性抗體(雙抗)可以同時識別一個靶點的兩個表位或是兩個不同的靶點，進而通過多種不同的分子機制產生更好的療效。目前市面上共有3款獲批雙抗藥物，還有超過100個產品處于臨床開發階段。

 

近些年針對TAA靶點的雙特異抗體也取得了很大的進展。例如強生的Rybrevant是一款靶向EGFR和cMET的雙抗產品，通過EGFR和cMET的快速內吞同時抑制這兩條重要的腫瘤細胞生長信號通路，憑借其在臨床一期的優異表現快速獲得FDA批準上市，用于治療具有特定耐藥突變的非小細胞肺癌患者。

 

結合了雙抗和ADC優勢的雙抗ADC藥物，是一個更為嶄新的概念。

 

一方面通過雙抗更加特異性地靶向腫瘤細胞，增加藥物的安全性;

 

另一方面通過交聯作用促進兩個靶點的協同內吞，在提高毒素進入腫瘤細胞效率的同時，進一步通過減少受體蛋白在細胞膜上的表達量來抑制腫瘤細胞生長信號，達到更好的治療效果(圖1)。

 

圖1. 雙抗ADC的作用機制及其優勢

具有多重優勢的雙抗ADC無疑將成為未來創新藥研發的新熱點。目前這個方向的研究尚處于早期，僅有Merck的EGFR x MUC1雙抗ADC(M1231)剛剛進入臨床，臨床前的在研產品也很少。

 

百奧賽圖認為主要原因有兩方面：

 

首先是能夠用于雙抗構建的抗體骨架分子較少，且靶點非常集中，僅在Her2, Her3, EGFR, MUC1等幾個靶點上有好的可選抗體分子，缺少足夠的“骨架”來快速搭建穩定表達的雙抗ADC分子;

 

其次，目前針對這些分子的抗體大都是通過阻斷活性篩選獲得的，其內吞活性是否滿足需求，能否作為ADC藥物的最佳候選抗體分子也尚未可知。

 

百奧賽圖基于共用輕鏈全人抗體小鼠RenLite的雙抗ADC平臺和“千鼠萬抗”計劃，針對以上兩個問題開展了大量的工作，產生了針對眾多靶點的、豐富且適合用于雙抗ADC藥物開發需求的抗體分子庫，以規模化開發雙抗ADC藥物分子。

 

2、基于RenLite平臺的雙抗ADC藥物研發

 

RenLite小鼠由百奧賽圖利用自主研發的大片段染色體工程技術SUPCE(size unlimited precise chromosome engineering)開發的全人抗體小鼠，其中鼠的重鏈可變區已經被人的重鏈可變區進行了完整的原位替換，鼠的κ輕鏈可變區原位替換為人的共同固定輕鏈(圖2A)。利用RenLite小鼠產生的全人抗體具有共同的輕鏈，從而可以有效解決雙抗開發過程中的重鏈和輕鏈錯配的問題，提高組裝正確率。

 

我們的研究結果顯示，固定輕鏈并不影響抗體在小鼠體內完成親和力成熟，RenLite小鼠同野生型小鼠一樣，能夠產生表位豐富且親和力強的抗體。結合KIH(knobs-into-holes)技術連接兩個母本單抗的重鏈，可組裝成結構穩定具有單抗結構的雙抗分子(圖2B)，保障了后續ADC藥物偶聯的方便性和成功率。由此可見，高質量的母本單抗元件、簡易的雙抗組裝方法以及單抗結構的雙抗分子，滿足了規模化開發雙抗ADC藥物分子的需要。

 

圖2. 基于RenLite平臺高通量地產出雙抗ADC

百奧賽圖于2020年3月發起千鼠萬抗計劃，對1000多個潛在可成藥靶點進行規模化的抗體開發。這其中有200多個TAA靶點，有潛力生成大量的雙抗組合，理論上可達20000種。為了使母本單抗更適用于后續雙抗ADC的開發，除了常規的靶點親和力篩選外，更增加了對抗體內吞能力的評估。大量經過各種篩選驗證的ready-to-use的母本共用輕鏈單抗骨架，使得雙抗的組裝更加方便和快速。

 

百奧賽圖已建立起上百種人腫瘤細胞系和PDX的抗原表達數據庫，以及大量CDX/PDX腫瘤體內藥效模型用于雙抗ADC的藥效及安全性評估。此外，我們還建立了自發腫瘤大動物轉化醫學平臺，對通過小鼠體內藥效篩選到的PCC分子進一步驗證藥效和安全性，從而縮小臨床前和臨床試驗之間的距離，以提高臨床轉化成功率，讓我們在做創新靶點藥物研發的同時，盡可能降低臨床試驗的風險(圖3)。

 

圖3. 百奧賽圖雙抗ADC藥物開發全流程

以百奧賽圖自研的雙抗ADC產品YH012(Her2 x Trop2 ADC)為例：其雙抗骨架比對應母本單抗具有更強的內吞(共表達的NCI-N87細胞系)，表現出靶點協同性;而在Trop2高表達、Her2低表達細胞系(NCI-H292)，雙抗內吞低于Trop2母本單抗，體現出雙抗選擇性(圖4)。

 

圖4. Her2 x Trop2雙抗骨架的內吞活性。

Her2 x Trop2雙抗骨架具有良好的純度和偶聯性質，半胱氨酸方法偶聯后DAR值近于4，具有良好的DAR分布(圖5)。

 

圖5. Her2 x Trop2雙抗的純度(SEC-HPLC)和偶聯后DAR分布(HIC-HPLC)

在加速熱穩定和低pH條件下，Her2 x Trop2雙抗骨架都顯示出良好的抗體穩定性和理化性質(圖6)。

 

圖6. Her2-Trop2雙抗穩定性分析

在體外人腫瘤細胞殺傷試驗中，藥物偶聯Her2 x Trop2后的雙抗ADC YH012顯示強殺傷，且和單價抗體相比具有顯著差異;同時，YH012的殺傷同樣具有選擇性(圖7)。

 

圖7. YH012體外殺傷

在人肺腺癌細胞NCI-H1975(Her2，Trop2共表達)的CDX小鼠藥效模型中，YH012相比陽性藥ADC(benchmark)、母本單抗ADC均體現出更強和持續的抗腫瘤作用(圖8)。

 

圖8. YH012在NCI-H1975模型藥效結果

運用公司大動物轉化醫學平臺，我們進一步驗證了YH012在自發腫瘤大動物體內的藥效和安全性。在一條乳腺癌肺轉移的犬中，低劑量(3mg/kg, Q2W)治療不能抑制腫瘤生長，而高劑量(6mg/kg, Q2W)給藥后，可以看到腫瘤持續縮小(圖9)。大動物轉化醫學研究驗證了YH012的有效性、劑量相關性和安全性。

 

圖9. YH012在大動物自發腫瘤模型中的響應

充足的可選TAA靶點，高質量的適用于雙抗ADC藥物形式的雙抗骨架，完善的循證體內藥效評估和大動物轉化醫學能力，使得我們能夠快速獲得大量優質的雙抗ADC PCC分子。我們期待著與全球合作伙伴，深挖創新靶點和分子，共同加速推進雙抗ADC藥物的開發，早日造福病患。

(新媒體責編：pl0902)