一种新型靶向CD7并递送BCL-XL抑制剂的抗体-药物偶联物在T细胞急性淋巴细胞白血病中展现出强效抗白血病活性

《Leukemia》：A novel CD7-directed antibody-drug conjugate targeting BCL-XL with potent anti-leukemic activity in T-cell acute lymphoblastic leukemia

　　

T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）当前治疗主要依赖强化化疗方案，儿童总体生存率约为~85%，成人则低于50%。因此，T-ALL领域亟需新的治疗选择。既往临床前研究和临床试验已证明，BCL-2家族中两种抗凋亡蛋白BCL-XL和/或BCL-2的抑制剂具有抗白血病活性。然而，BCL-XL抑制剂（BCL-XLi）的疗效会受到严重、与靶点作用相关的血小板减少这一问题的限制。该研究报道了一种新型基于抗人CD7单克隆抗体（mAb）的抗体-药物偶联物（ADC），其携带BCL-XL选择性抑制剂，即ADC-CD7-BCL-XLi，可规避这一重要局限。研究结果显示，ADC-CD7-BCL-XLi能够高效杀伤大多数T-ALL细胞系。进一步利用T-ALL患者来源异种移植模型（PDX）证实：（i）ADC-CD7-BCL-XLi具有强效抗白血病活性，且对血小板无毒性；（ii）ADC-CD7-BCL-XLi与BCL-2选择性拮抗剂venetoclax联用具有协同作用，可延长白血病缓解期及小鼠生存时间；（iii）ADC-CD7-BCL-XLi+venetoclax的抗白血病效应在与化疗联用时可进一步导致治愈。上述临床前数据强有力支持在T-ALL患者中评估ADC-CD7-BCL-XLi，包括将其作为通向造血干细胞移植（HSCT）的潜在桥接治疗方案。

该研究发表于《Leukemia》，聚焦于T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）的精准治疗新策略。T-ALL是一类侵袭性强的血液系统恶性肿瘤，其特点是T细胞前体在分化过程中异常阻滞并持续增殖。尽管现行一线强化化疗方案可使儿童患者获得较高总体生存率，但成人患者疗效仍然有限，而复发/难治性T-ALL（r/r T-ALL）缺乏有效挽救手段，预后极差。因此，寻找兼具高效性与安全性的新型治疗策略，是T-ALL领域的重要研究方向。

从机制上看，T-ALL细胞的存活高度依赖BCL-2家族抗凋亡蛋白。既往研究表明，不同T-ALL亚型对BCL-2和BCL-XL的依赖性并不相同：早期T细胞前体型T-ALL（ETP T-ALL）更依赖BCL-2，而非ETP型T-ALL则更依赖BCL-XL。基于这一认识，BCL-2/BCL-XL通路成为极具潜力的治疗靶点。问题在于，尽管BCL-XL抑制在非ETP T-ALL中具有明确抗白血病潜力，但系统性应用BCL-XL抑制剂会造成严重的剂量限制性血小板减少，因为血小板生存同样依赖BCL-XL。这种“靶点相关毒性”限制了BCL-XL抑制策略的临床转化。研究人员因此提出，通过抗体-药物偶联物（ADC）将BCL-XL抑制剂定向递送至T-ALL细胞，有望在保留疗效的同时避免血小板毒性，从而扩大治疗窗。

为实现这一目标，研究人员设计了一种靶向CD7的ADC。CD7是T细胞和NK细胞表面糖蛋白，在超过99%的初诊及复发T-ALL病例中高表达，因而是理想的靶向分子。该研究构建的ADC-CD7-BCL-XLi以抗hCD7单克隆抗体为骨架，通过可被组织蛋白酶切割的二肽连接子连接BCL-XL选择性抑制载荷。研究总体结论显示，该分子不仅在体外和体内均具有显著抗白血病活性，而且避免了传统BCL-XL抑制剂所致的血小板毒性；与venetoclax联用可进一步增强疗效；若再联合化疗，则在部分T-ALL PDX模型中可实现长期无病生存甚至治愈。这一结果表明，CD7靶向递送BCL-XL抑制剂是一种具有较高转化潜力的治疗策略，对T-ALL尤其是复发/难治病例具有重要意义，并可能作为通向造血干细胞移植（HSCT）的桥接治疗方案。

该研究主要采用以下关键技术方法：研究人员构建了抗CD7抗体-药物偶联物（ADC-CD7-BCL-XLi），并以T-ALL细胞系开展细胞活性、半数抑制浓度（IC₅₀）、Caspase-3/7活化及线粒体膜电位检测，评估其促凋亡作用；采用来源于诊断T-ALL病例骨髓的患者来源异种移植模型（PDX）及ALL-SIL细胞系异种移植小鼠模型，评价体内抗白血病活性、药代动力学和血小板毒性；通过流式细胞术、Western blot、Kaplan-Meier生存分析以及联合用药实验，分析与venetoclax、化疗及dasatinib联合时的协同效应与耐药相关机制。

在研究结果部分，论文首先指出，非ETP T-ALL对BCL-XL抑制更敏感，而ETP T-ALL对BCL-2抑制更敏感。研究人员在PDX模型中比较了BCL-XL选择性抑制剂A-1331852与BCL-2选择性抑制剂S55746的疗效，证实非ETP T-ALL主要依赖BCL-XL存活，而ETP T-ALL则呈现相反模式。进一步研究发现，BCL-XL与BCL-2双重抑制具有协同抗白血病效应并可延长宿主生存，但较高剂量的系统性BCL-XL抑制会引发致死性出血，提示控制血小板毒性是释放该治疗策略潜力的关键前提。

在“Design of ADC-CD7-BCL-XLi”部分，研究人员详细描述了新型ADC的构建思路。该分子采用抗CD7抗体作为靶向部分，通过可裂解连接子偶联BCL-XL抑制载荷11，该载荷为A-1331852类似物，具有高亲和力和较低细胞穿透性，可减少非特异毒性。研究同时设置了同型对照ADC（Iso-BCL-XLi）和未偶联抗CD7抗体（CD7 Naked）作为比较基础，从设计上确保后续实验能够区分靶向效应、载荷效应及抗体本身效应。

在“ADC-CD7-BCL-XLi has pro-apoptotic activity in vitro”部分，研究表明该ADC在体外具有显著促凋亡作用。研究人员检测了20株T-ALL细胞系，发现其中15株对ADC-CD7-BCL-XLi高度敏感，IC₅₀介于10 pM至4 nM之间，另有4株表现为中等敏感或低敏感。ADC-CD7-BCL-XLi的IC₅₀明显低于游离载荷及同型对照ADC，并且与细胞表面CD7表达水平相关。进一步分析显示，其敏感性还与BCL-XL相对于MCL-1和BCL-2的表达比值相关，若再结合每个细胞的CD7受体数量，这种相关性更强。功能实验显示，该ADC可诱导Caspase-3/7活化并造成线粒体膜电位丧失，证明其通过线粒体凋亡通路诱导T-ALL细胞死亡。

在“ADC-CD7-BCL-XLi is anti-leukemic in T-ALL”部分，研究人员在体内证实了该ADC的显著抗肿瘤效应。于ALL-SIL皮下移植模型中，单次给予15 mg/kg ADC-CD7-BCL-XLi即可引起明显肿瘤回缩，其起效速度、抑瘤深度和持续时间均优于navitoclax。药代动力学分析显示，该ADC半衰期约为12.2至14.1天，且血浆中游离载荷水平极低。更重要的是，navitoclax处理小鼠出现显著血小板减少，而ADC-CD7-BCL-XLi不影响血小板计数，也不影响体重。在hCD7/mCD7嵌合敲入小鼠及健康供者来源血小板、T细胞和NK细胞的离体实验中，同样未观察到明显毒性。随后在6个非ETP T-ALL PDX模型中，ADC-CD7-BCL-XLi对其中5个模型表现出剂量依赖性抗白血病活性，且在骨髓这一相对治疗不敏感部位也具有显著作用。对低CD7表达、反应较差的PDX #5，提升hCD7表达后其对该ADC的敏感性增强，进一步支持CD7表达是决定疗效的重要因素。

在同一部分后续实验中，研究人员还评估了重复给药策略。结果显示，采用在外周血检测到1%–5% CD7阳性白血病细胞时再给药的方式，可使白血病细胞在最多三次治疗中持续保持敏感，并延长小鼠生存。然而，最终仍出现复发。复发细胞依然保持CD7阳性，但伴随BCL-2和BCL-XL表达增强，以及蛋白酪氨酸激酶ACK1活化。进一步实验表明，ADC-CD7-BCL-XLi与ACK1抑制相关药物dasatinib联用在PDX中存在协同作用，提示ACK1活化可能参与耐药形成。

在“ADC-CD7-BCL-XLi cooperates with venetoclax to strongly inhibit leukemia expansion”部分，研究重点考察了该ADC与venetoclax联合的协同效应。体外实验已提示二者协同，随后在T-ALL #2 PDX体内模型中进一步验证。结果显示，ADC-CD7-BCL-XLi单药可随时间降低外周血、骨髓和脾脏中的白血病负荷，而与venetoclax联合时，这一效应显著增强；venetoclax单药作用较弱。联合治疗可在12 h即诱导更强烈的凋亡，并持续至60 h。在两个独立PDX模型中，该联合方案显著延缓白血病进展、延长复发时间并提高总体生存。连续应用该联合方案虽进一步增强抑瘤效果，但最终仍可出现复发，且复发细胞表现为CD7表面表达明显下调、BCL-2/BCL-XL表达升高，并对再次注入的新小鼠中的ADC-CD7-BCL-XLi失去应答。

在“Chemotherapy and ADC-CD7-BCL-XLi+venetoclax combination can induce cure in T-ALL PDXs”部分，研究人员进一步将该双联方案与标准化疗联合。研究采用vincristine加dexamethasone共3个周期治疗T-ALL PDX小鼠，随后给予或不给予ADC-CD7-BCL-XLi+venetoclax。结果表明，化疗本身可降低白血病负荷，但停药后出现复发；而在化疗后追加ADC-CD7-BCL-XLi+venetoclax，可显著改善结局并延长生存。在T-ALL #2模型中，5只小鼠中有3只在491天研究终点时仍保持无病状态；在T-ALL #3模型中，全部小鼠在300天研究终点前均无病生存。该结果说明，该联合策略在特定模型中可达到治愈水平的疗效。

讨论部分强调，本研究证实非ETP T-ALL的生存主要依赖BCL-XL，但同时也受BCL-2支持，因此BCL-XL/BCL-2双重抑制具有明确的生物学合理性和治疗潜力。限制既往BCL-XL抑制策略临床应用的核心问题，在于系统给药导致严重血小板毒性。ADC-CD7-BCL-XLi通过CD7靶向递送BCL-XL抑制载荷，成功实现了对白血病细胞的有效打击，同时保留血小板并避免可检测毒性，从而显著改善治疗指数。该分子单药具有明确活性，与venetoclax联合可加深和延长缓解，而进一步联合化疗则可在部分PDX模型中实现长期无病生存甚至治愈。研究还指出，耐药与BCL-2/BCL-XL补偿性上调、ACK1活化及CD7下调相关。基于这些结果，研究人员认为该策略不仅适用于T-ALL，且可能扩展至表达CD7并依赖BCL-2/BCL-XL的其他血液系统恶性肿瘤。论文最终结论可概括为：ADC-CD7-BCL-XLi是一种新型、非血小板毒性的CD7靶向免疫治疗工具，在T-ALL临床前模型中表现出强效抗白血病活性；其与venetoclax及标准治疗联合显示出显著协同潜力，值得推进至临床试验评估。