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

       1、為什么要做雙抗ADC

       腫瘤相關(guān)抗原（tumor associated antigen, TAA）是一類在腫瘤細(xì)胞上特異性高表達(dá)的重要成藥靶點(diǎn)。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(guò)靶向腫瘤細(xì)胞表面抗原Her2，阻斷腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，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(jī)制有限且易產(chǎn)生耐藥性，進(jìn)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(shù)的快速發(fā)展，基于TAA靶點(diǎn)的抗體偶聯(lián)藥物（antibody drug conjugates, ADC）取得了顯著進(jìn)步，到目前為止已經(jīng)有針對(duì)11個(gè)TAA靶點(diǎn)的14款A(yù)DC藥物獲批上市。

       ADC藥物的作用機(jī)制是通過(guò)具有高內(nèi)吞活性的抗體靶向識(shí)別，將毒素分子帶入腫瘤細(xì)胞內(nèi)，再利用毒素分子特異性殺傷腫瘤細(xì)胞。同時(shí)ADC藥物一般采用可裂解的連接子，在胞內(nèi)更高效的釋放毒的同時(shí)也可以通過(guò)旁觀者效性（bystander effect）實(shí)現(xiàn)對(duì)臨近腫瘤細(xì)胞的殺傷，增強(qiáng)ADC藥物的治療效果。針對(duì)Her2已經(jīng)有三款A(yù)DC藥物獲得FDA批準(zhǔn)，分別是羅氏的Kadcyla，榮昌生物的愛(ài)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(shí)識(shí)別一個(gè)靶點(diǎn)的兩個(gè)表位或是兩個(gè)不同的靶點(diǎn)，進(jìn)而通過(guò)多種不同的分子機(jī)制產(chǎn)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(guò)100個(gè)產(chǎn)品處于臨床開(kāi)發(fā)階段。

       近些年針對(duì)TAA靶點(diǎn)的雙特異抗體也取得了很大的進(jìn)展。例如強(qiáng)生的Rybrevant是一款靶向EGFR和cMET的雙抗產(chǎn)品，通過(guò)EGFR和cMET的快速內(nèi)吞同時(shí)抑制這兩條重要的腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)信號(hào)通路，憑借其在臨床一期的優(yōu)異表現(xiàn)快速獲得FDA批準(zhǔn)上市，用于治療具有特定耐藥突變的非小細(xì)胞肺癌患者。

       結(jié)合了雙抗和ADC優(yōu)勢(shì)的雙抗ADC藥物，是一個(gè)更為嶄新的概念。

       一方面通過(guò)雙抗更加特異性地靶向腫瘤細(xì)胞，增加藥物的安全性；

       另一方面通過(guò)交聯(lián)作用促進(jìn)兩個(gè)靶點(diǎn)的協(xié)同內(nèi)吞，在提高毒素進(jìn)入腫瘤細(xì)胞效率的同時(shí)，進(jìn)一步通過(guò)減少受體蛋白在細(xì)胞膜上的表達(dá)量來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)信號(hào)，達(dá)到更好的治療效果（圖1）。

       圖1. 雙抗ADC的作用機(jī)制及其優(yōu)勢(shì)

       具有多重優(yōu)勢(shì)的雙抗ADC無(wú)疑將成為未來(lái)創(chuàng)新藥研發(fā)的新熱點(diǎn)。目前這個(gè)方向的研究尚處于早期，僅有Merck的EGFR x MUC1雙抗ADC（M1231）剛剛進(jìn)入臨床，臨床前的在研產(chǎn)品也很少。

       百奧賽圖 認(rèn)為主要原因有兩方面：

       首先是能夠用于雙抗構(gòu)建的抗體骨架分子較少，且靶點(diǎn)非常集中，僅在Her2, Her3, EGFR, MUC1等幾個(gè)靶點(diǎn)上有好的可選抗體分子，缺少足夠的“骨架”來(lái)快速搭建穩(wěn)定表達(dá)的雙抗ADC分子；

       其次，目前針對(duì)這些分子的抗體大都是通過(guò)阻斷活性篩選獲得的，其內(nèi)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(tái)和“千鼠萬(wàn)抗”計(jì)劃，針對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題開(kāi)展了大量的工作，產(chǎn)生了針對(duì)眾多靶點(diǎn)的、豐富且適合用于雙抗ADC藥物開(kāi)發(fā)需求的抗體分子庫(kù)，以規(guī)模化開(kāi)發(fā)雙抗ADC藥物分子。

       2、基于RenLite平臺(tái)的雙抗ADC藥物研發(fā)

       RenLite小鼠由百奧賽圖利用自主研發(fā)的大片段染色體工程技術(shù)SUPCE（size unlimited precise chromosome engineering）開(kāi)發(fā)的全人抗體小鼠，其中鼠的重鏈可變區(qū)已經(jīng)被人的重鏈可變區(qū)進(jìn)行了完整的原位替換，鼠的κ輕鏈可變區(qū)原位替換為人的共同固定輕鏈（圖2A）。利用RenLite小鼠產(chǎn)生的全人抗體具有共同的輕鏈，從而可以有效解決雙抗開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重鏈和輕鏈錯(cuò)配的問(wèn)題，提高組裝正確率。

       我們的研究結(jié)果顯示，固定輕鏈并不影響抗體在小鼠體內(nèi)完成親和力成熟，RenLite小鼠同野生型小鼠一樣，能夠產(chǎn)生表位豐富且親和力強(qiáng)的抗體。結(jié)合KIH（knobs-into-holes）技術(shù)連接兩個(gè)母本單抗的重鏈，可組裝成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定具有單抗結(jié)構(gòu)的雙抗分子（圖2B），保障了后續(xù)ADC藥物偶聯(lián)的方便性和成功率。由此可見(jiàn)，高質(zhì)量的母本單抗元件、簡(jiǎn)易的雙抗組裝方法以及單抗結(jié)構(gòu)的雙抗分子，滿足了規(guī)模化開(kāi)發(fā)雙抗ADC藥物分子的需要。

       圖2. 基于RenLite平臺(tái)高通量地產(chǎn)出雙抗ADC

       百奧賽圖于2020年3月發(fā)起千鼠萬(wàn)抗計(jì)劃，對(duì)1000多個(gè)潛在可成藥靶點(diǎn)進(jìn)行規(guī)?；目贵w開(kāi)發(fā)。這其中有200多個(gè)TAA靶點(diǎn)，有潛力生成大量的雙抗組合，理論上可達(dá)20000種。為了使母本單抗更適用于后續(xù)雙抗ADC的開(kāi)發(fā)，除了常規(guī)的靶點(diǎn)親和力篩選外，更增加了對(duì)抗體內(nèi)吞能力的評(píng)估。大量經(jīng)過(guò)各種篩選驗(yàn)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(xì)胞系和PDX的抗原表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)，以及大量CDX/PDX腫瘤體內(nèi)藥效模型用于雙抗ADC的藥效及安全性評(píng)估。此外，我們還建立了自發(fā)腫瘤大動(dòng)物轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)平臺(tái)，對(duì)通過(guò)小鼠體內(nèi)藥效篩選到的PCC分子進(jìn)一步驗(yàn)證藥效和安全性，從而縮小臨床前和臨床試驗(yàn)之間的距離，以提高臨床轉(zhuǎn)化成功率，讓我們?cè)谧鰟?chuàng)新靶點(diǎn)藥物研發(fā)的同時(shí)，盡可能降低臨床試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)（圖3）。

       圖3. 百奧賽圖雙抗ADC藥物開(kāi)發(fā)全流程

       以百奧賽圖自研的雙抗ADC產(chǎn)品YH012（Her2 x Trop2 ADC）為例：其雙抗骨架比對(duì)應(yīng)母本單抗具有更強(qiáng)的內(nèi)吞（共表達(dá)的NCI-N87細(xì)胞系），表現(xiàn)出靶點(diǎn)協(xié)同性；而在Trop2高表達(dá)、Her2低表達(dá)細(xì)胞系（NCI-H292），雙抗內(nèi)吞低于Trop2母本單抗，體現(xiàn)出雙抗選擇性（圖4）。

       圖4. Her2 x Trop2雙抗骨架的內(nèi)吞活性。

       Her2 x Trop2雙抗骨架具有良好的純度和偶聯(lián)性質(zhì)，半胱氨酸方法偶聯(lián)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(lián)后DAR分布(HIC-HPLC)

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

       圖6. Her2-Trop2雙抗穩(wěn)定性分析

       在體外人腫瘤細(xì)胞殺傷試驗(yàn)中，藥物偶聯(lián)Her2 x Trop2后的雙抗ADC YH012顯示強(qiáng)殺傷，且和單價(jià)抗體相比具有顯著差異；同時(shí)，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(xì)胞NCI-H1975（Her2，Trop2共表達(dá)）的CDX小鼠藥效模型中，YH012相比陽(yáng)性藥ADC（benchmark）、母本單抗ADC均體現(xiàn)出更強(qiáng)和持續(xù)的抗腫瘤作用（圖8）。

       圖8. YH012在NCI-H1975模型藥效結(jié)果

       運(yùn)用公司大動(dòng)物轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)平臺(tái)，我們進(jìn)一步驗(yàn)證了YH012在自發(fā)腫瘤大動(dòng)物體內(nèi)的藥效和安全性。在一條乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的犬中，低劑量（3mg/kg, Q2W）治療不能抑制腫瘤生長(zhǎng)，而高劑量（6mg/kg, Q2W）給藥后，可以看到腫瘤持續(xù)縮小（圖9）。大動(dòng)物轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究驗(yàn)證了YH012的有效性、劑量相關(guān)性和安全性。

       圖9. YH012在大動(dòng)物自發(fā)腫瘤模型中的響應(yīng)

       充足的可選TAA靶點(diǎn)，高質(zhì)量的適用于雙抗ADC藥物形式的雙抗骨架，完善的循證體內(nèi)藥效評(píng)估和大動(dòng)物轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)能力 ，使得我們能夠快速獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)的雙抗ADC PCC分子。我們期待著與全球合作伙伴，深挖創(chuàng)新靶點(diǎn)和分子，共同加速推進(jìn)雙抗ADC藥物的開(kāi)發(fā)，早日造福病患。