基于体外肿瘤细胞杀伤与细胞因子释放预测CD3 T细胞双特异性抗体CRS风险的回顾性研究

《The AAPS Journal》：Leveraging in vitro Tumor Cell Killing and Cytokine Release to Predict Cytokine Release Syndrome Associated with CD3 T-cell Bispecifics in Oncology: a Retrospective Analysis

【编辑推荐】CD3 T细胞双特异性抗体（TCB）的临床开发因细胞因子释放综合征（CRS）风险而受限。本研究通过回顾性分析8种TCB的临床前数据，首次发现当首次给药后Cmax超过体外最敏感肿瘤细胞杀伤EC50的25倍（即96%最大效应）时才会触发CRS。该阈值可为优化首次人体（FIH）剂量选择提供依据，推动临床开发加速。

　　

在肿瘤免疫治疗领域，CD3 T细胞双特异性抗体（TCB）犹如一把"双刃剑"——通过同时结合肿瘤抗原和T细胞表面的CD3受体，能有效激活T细胞杀伤肿瘤，但同时也可能引发危及生命的细胞因子释放综合征（CRS）。目前临床开发面临的核心困境在于：缺乏从临床前数据预测CRS的有效方法，导致首次人体（FIH）试验往往采用过度保守的剂量策略。以莫舒努单抗（mosunetuzumab）为例，其起始剂量比最终获批剂量低1000倍，这意味着大量患者可能在无效剂量下接受治疗，既延误病情又拖慢研发进程。

《The AAPS Journal》最新发表的这项研究针对这一瓶颈问题展开突破性探索。罗氏制药的Apolline Lefevre领衔的研究团队创新性地对8种结构相似的IgG1样TCB（包括已获批的格洛菲塔单抗和福米塔米格等）进行系统性回顾分析，首次建立基于体外肿瘤细胞杀伤实验的CRS预测阈值，为优化临床剂量策略提供科学依据。

研究采用多维度技术方法整合分析：首先收集8种TCB的体外药效学数据，包括传统体外实验（肿瘤细胞系+健康供者PBMC）和体外实验（患者来源肿瘤细胞+自体T细胞）的肿瘤细胞杀伤EC₅₀，以及细胞因子释放检测数据；同时提取首次静脉给药后的临床药代动力学参数（C_max、T_max、AUC等）和CRS分级（ASTCT标准）；通过浓度-效应归一化分析建立暴露-反应关系，并探讨靶介导药物处置（TMDD）与肿瘤负荷的关联性。

体外杀伤和细胞因子释放效能

研究揭示不同TCB的肿瘤细胞杀伤效力存在显著差异，EC₅₀跨度达5个数量级（4.6×10^-5 nM至22 nM）。

值得注意的是，体外实验（细胞系）的灵敏度始终高于体外实验（患者来源材料），且同一分子在不同实验条件下的EC₅₀波动可达30倍以上。细胞因子释放EC₅₀同样呈现高度变异，但与肿瘤杀伤效力显著相关（相关系数0.89），提示两者生物学通路的一致性。

CRS与暴露参数的关系

单纯的血药浓度与CRS严重程度无明确关联，但经最敏感体外杀伤EC₅₀归一化后，规律浮出水面：

当C_max/EC₅₀比值低于25倍（对应96%最大效应）时，所有患者均未出现CRS；超过该阈值后，1-3级CRS均可发生，但严重程度与比值无直接梯度关系。相比之下，细胞因子释放EC₅₀归一化未能建立明确阈值，可能与检测细胞因子种类不一及CRS机制复杂性有关。

临床浓度目标的实践意义

分析显示，基于体外最小预期生物效应水平（MABEL）的起始剂量始终安全但过于保守，而基于体外MABEL的剂量则可能过早触发CRS。例如福米塔米格在0.2倍体外MABEL浓度即出现CRS。采用25倍EC₅₀阈值可显著缩小FIH剂量与预期治疗剂量（ATD）的差距，提升研发效率。

个体差异机制的深入解析

对异常病例的追踪发现，某些低暴露量却发生CRS的患者呈现典型的TMDD药代动力学特征：

清除加速、C_max降低，且多伴随高肿瘤负荷（如福米塔米格患者sBCMA>1500 ng/mL）。这印证了CRS与靶点介导的药理活性间的本质关联，也提示高肿瘤负荷患者需加强CRS监测。

本研究首次确立体外肿瘤细胞杀伤EC₅₀在TCB的CRS预测中的核心地位，提出的25倍阈值原则为FIH剂量选择提供量化标准。这一发现不仅证实CRS是药理活性的"伴随现象"，更推动肿瘤免疫治疗从"经验性保守"向"数据驱动优化"转变。值得注意的是，该方法对不同靶点（血液瘤/实体瘤）、不同格式（2+1/1+1）的TCB均显示适用性，如莫舒努单抗（1+1格式）的临床数据也符合该规律。研究者特别强调应通过多条件体外实验（不同细胞系、E:T比率）模拟临床异质性，为个体化剂量探索提供空间。随着FDA逐步推动新方法方法（NAMs）替代动物试验，这种基于体外数据的量化策略将更具普适价值。该研究为加速创新免疫疗法临床转化提供关键方法论支撑，有望使更多患者尽早获益于前沿肿瘤免疫治疗。