《Cells》:Next-Generation Multi-Engager Complexes Linking Natural Killer Cells to Tumor Cells and Targeting the Proteolytic Checkpoint ADAM17
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自然杀伤细胞(NK细胞)是一类固有淋巴细胞,可通过直接细胞毒活性及抗原特异性抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)杀伤转化细胞而无需预先致敏。人NK细胞仅通过IgG Fc受体CD16(FcγRIIIA)介导ADCC,触发脱颗粒及细胞因子产生。双特异性杀伤衔接
自然杀伤细胞(NK细胞)是一类固有淋巴细胞,可通过直接细胞毒活性及抗原特异性抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)杀伤转化细胞而无需预先致敏。人NK细胞仅通过IgG Fc受体CD16(FcγRIIIA)介导ADCC,触发脱颗粒及细胞因子产生。双特异性杀伤衔接物(BiKEs)、三特异性杀伤衔接物(TriKEs)、四特异性杀伤衔接物(TetraKEs)、激活型NK细胞衔接物(ANKETs)及先天细胞衔接物(ICEs)等多衔接复合物已被开发用于连接CD16与肿瘤抗原。然而,CD16的表达可被蛋白水解检查点——解整合素-金属蛋白酶17(ADAM17)快速下调,该酶可切割CD16。NK细胞中ADAM17的诱导可由多种刺激触发,包括强效激活受体CD16及细胞因子信号通路。肿瘤微环境会进一步加剧CD16的下调,显著削弱肿瘤浸润NK细胞的ADCC效力。此外,多种实体瘤中ADAM17的表达及功能上调,导致NK细胞配体及促肿瘤因子释放。因此,开发抑制ADAM17以增强NK细胞功能并抑制肿瘤细胞生长的策略,对提升多衔接复合物的疗效至关重要。本综述概述了NK细胞生物学及ADAM17在调控NK细胞功能与肿瘤细胞生长中的作用,梳理了处于临床开发阶段的NK细胞多衔接复合物的当前格局,并探讨整合ADAM17阻断组分以优化治疗结局的新兴策略。
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引言
与T细胞不同,NK细胞无需预先抗原致敏即可识别应激、转化及病毒感染细胞。NK细胞通过两种机制介导细胞毒性:天然细胞毒性及抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)。天然细胞毒性由激活受体与抑制受体的信号平衡调控,而人NK细胞的ADCC仅由CD16(FcγRIIIA)结合细胞表面结合的IgG(主要为IgG1)触发,该受体是唯一可在无共刺激条件下诱导完全脱颗粒的NK细胞激活受体。激活后,NK细胞启动信号级联反应,动员细胞毒颗粒并裂解靶细胞,同时产生干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及趋化因子CCL3、CCL4、CCL5等,这些分泌信号可调节固有及适应性免疫应答,包括抗原提呈树突状细胞成熟、主要组织相容性复合体(MHC)Ⅰ类及Ⅱ类分子表达、T细胞招募及辅助性T细胞1(TH1)极化,这些特性使NK细胞成为癌症免疫治疗的热门候选靶点。
嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法已革新部分血液系统恶性肿瘤的治疗,但其应用受限于细胞因子释放综合征(CRS)及免疫效应细胞相关神经毒性综合征(ICANS)的高发风险,且自体CAR T细胞的生产及给药流程复杂、成本高昂,单一抗原靶向还会产生抗原逃逸复发的选择压力。临床证据表明,自体NK细胞输注的CRS及ICANS风险显著降低,同种异体NK细胞可通过“缺失自我”机制杀伤肿瘤细胞且不引发移植物抗宿主病(GvHD),支持开发现货型产品以规避个体化治疗的制备负担,同时NK细胞可通过抗体疗法靶向广谱肿瘤抗原。
当前临床研究兴趣正从单克隆抗体(mAbs)疗法转向更具灵活性的模块化NK细胞多衔接复合物系统,该系统可直接连接NK细胞与肿瘤抗原并整合细胞因子刺激。CD16与IgG的结合亲和力受遗传多态性影响,而NK细胞衔接分子直接结合CD16,其信号诱导受CD16等位基因变异的限制更小。本综述概述NK细胞生物学、ADAM17在NK细胞及肿瘤细胞中的功能与调控,以及NK细胞多衔接复合物的研发现状,重点聚焦于整合抗ADAM17组分以实现NK细胞及肿瘤细胞中ADAM17阻断与靶向的下一代复合物。
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NK细胞生物学
2.1. NK细胞亚群与成熟
人NK细胞属于CD3?CD56+谱系的固有免疫细胞,起源于共同淋巴样祖细胞,主要在骨髓中发育成熟,也可在次级淋巴器官中成熟。人NK细胞传统上根据CD56与CD16的差异表达分为两大亚群:CD56bright(CD16dim/?)亚群与CD56dim(CD16+)亚群。CD56brightNK细胞约占循环NK细胞的5%–15%,富集于次级淋巴器官(尤其是淋巴结与扁桃体),分化程度较低,高表达CD94/NKG2A抑制复合物,经细胞因子刺激后可产生大量促炎细胞因子(尤其是IFN-γ与TNF-α);该亚群表面CD16低表达或不表达,因此对ADCC的贡献极小,但保留发育可塑性,经IL-2、IL-15等细胞因子刺激后可分化为CD56dim表型。CD56dimNK细胞是主要的循环亚群,约占外周血NK细胞的85%–95%,为终末分化细胞,高表达CD16,含有穿孔素与颗粒酶的细胞毒颗粒,对肿瘤及病毒感染靶细胞具有杀伤能力,是介导天然细胞毒性与ADCC的主要效应亚群。
2.2. NK细胞细胞毒性的诱导
天然细胞毒性在激活受体信号超过抑制阈值时被触发,抑制阈值由杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIRs)及识别经典MHCⅠ类分子与非经典HLA-E分子的CD94/NKG2A异二聚体共同确立。“缺失自我”原理描述了NK细胞裂解MHCⅠ类分子表达降低、缺失或异常靶细胞的能力。激活受体配体(如NKG2D、NKp30、NKp46、DNAM-1)常在恶性及应激细胞上高表达,可提供额外刺激信号以抵消肿瘤细胞的抑制信号。人NK细胞的ADCC仅由CD16介导,其识别结合于靶细胞表面抗原的IgG抗体的Fc段;CD16介导的信号强度独特,其激活阈值可覆盖主导性抑制性KIR信号,即使在HLA充足的肿瘤中也能驱动完全脱颗粒,是多种FDA批准的治疗性抗体发挥抗肿瘤作用的主要机制。
NK细胞激活后通过两条主要通路启动细胞毒效应机制:颗粒胞吐通路是靶细胞直接杀伤的主导机制,含穿孔素与丝氨酸蛋白酶(颗粒酶)的细胞毒颗粒通过微管组织中心(MTOC)重排向免疫突触极化,穿孔素在靶细胞膜上聚合形成跨膜孔道,促进颗粒酶A与B进入靶细胞;颗粒酶B直接切割并激活半胱天冬酶-3,启动内源性凋亡及线粒体细胞色素c释放,颗粒酶A则诱导不依赖半胱天冬酶的单链DNA损伤。第二条细胞毒通路通过死亡受体配体发挥作用:NK细胞组成性表达TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)并上调Fas配体(FasL),分别结合易感肿瘤细胞的DR4/DR5与Fas,触发外源性凋亡,两条通路的相对贡献随靶细胞表型与激活背景变化,共同确保靶细胞的快速清除。
CD16本身无内在信号能力,而是非共价结合携带免疫受体酪氨酸激活基序(ITAMs)的CD3ζ链与FcRγ链,后者形成同源或异源二聚体。IgG包被的靶细胞结合CD16后诱导受体聚集,Src家族激酶(包括Lck与Fyn)磷酸化ITAMs,磷酸化的ITAMs作为蛋白酪氨酸激酶Syk与ZAP-70的停靠位点,启动下游信号级联,包括磷脂酶Cγ(PLCγ)激活,生成三磷酸肌醇(IP3)与二酰甘油(DAG),触发钙流与蛋白激酶C(PKC)激活;同时PI3K/Akt与MAP激酶通路平行激活,共同驱动细胞毒颗粒向免疫突触极化、穿孔素与颗粒酶脱颗粒,以及IFN-γ、TNF-α等细胞因子与趋化因子的产生。
CD16与IgG的结合亲和力受遗传多态性影响,最具临床意义的多态性位于氨基酸158位,由核苷酸559的G→T点突变导致缬氨酸(V)替换为苯丙氨酸(F)。CD16 158V与IgG1的结合亲和力约为158F的2倍,但158F等位基因全球分布更广,约25%人群为F/F纯合基因型。该多态性的临床意义已被证实:非霍奇金淋巴瘤患者接受利妥昔单抗治疗时,158V纯合子应答率显著更高,西妥昔单抗与曲妥珠单抗的应答率也存在类似的基因型差异。
与其他NK细胞激活受体不同,CD16的表面表达受ADAM17翻译后调控。ADAM17高效切割细胞表面CD16,该过程可在数分钟内发生,导致细胞表面CD16显著丢失。CD16介导的ADCC、其他激活受体激活、多种细胞因子刺激及肿瘤微环境均可诱导ADAM17活性。这一过程可能是调节免疫突触与效应-靶细胞结合的负反馈机制,但进化上这种快速显著的受体丢失若无功能获益则难以保留,推测其更可能在感染性疾病中优化应答或减轻过度炎症,而非针对恶性肿瘤——因癌症的进化压力主要集中在育龄期之后。事实上,CD16脱落对NK细胞的抗肿瘤功能具有损害作用,该过程可通过定点突变CD16、靶向其切割区的单克隆抗体、ADAM17小分子抑制剂及抗ADAM17单克隆抗体等多种策略阻断。多项研究证实,阻止CD16脱落可在体外与体内增强NK细胞的ADCC效应及IFN-γ产生。
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ADAM17:功能与调控
3.1. ADAM17的发现与激活
ADAM17是Ⅰ型跨膜锌依赖性金属蛋白酶,属于metzincin金属蛋白酶超家族的adamalysin亚家族,在大多数细胞谱系中组成性表达。研究表明ADAM17可加工百余种底物,其活性空间限制主要为顺式作用,即作用于同一细胞表面的底物,通常在靠近细胞膜区域切割,该过程称为胞外域脱落。ADAM17的生理必要性极为关键:小鼠全身性Adam17基因敲除会导致围产期死亡,表现为心脏瓣膜发育缺陷、皮肤屏障异常及多器官分支形态发生障碍,表型与EGFR或其配体(ADAM17的底物)敲除小鼠重叠,反映其在生长因子信号通路中的核心作用;人类ADAM17纯合功能缺失突变会导致严重多系统疾病,特征为新生儿炎症性皮肤与肠道疾病,包括口周炎性皮炎、血性腹泻及细菌感染易感性。鉴于ADAM17的广泛表达与广谱底物库,其并非可有可无,长期系统性抑制可能带来显著风险,因此靶向特定底物或细胞选择性抑制ADAM17的策略更具可行性。
ADAM17组成性表达,处于基础低活性状态,其向细胞膜转运需要失活菱形样伴侣蛋白iRhom1或iRhom2协助以离开内质网;其中iRhom1广泛表达,而iRhom2仅在造血细胞中限制性表达,决定白细胞特异性ADAM17成熟。iRhoms对ADAM17转运至高尔基体至关重要,在此处其抑制性前结构域被弗林型前蛋白转化酶切除,使酶“成熟”但仍无催化活性。
ADAM17的蛋白水解活性可被细胞激活或应激高度诱导,中性粒细胞激活后数分钟内即可完全切割表面50000–100000个CD62L(L-选择素)分子,是该过程的典型范例。ADAM17活性的诱导涉及“关闭”(无活性)与“开放”(活性)构象的快速可逆转换:无活性状态下催化位点空间受阻,无法接触底物;激活由细胞类型与刺激特异性的异质性细胞内信号通路驱动,主要涉及MAPKs与PKC等丝氨酸/苏氨酸激酶。静息细胞中,ADAM17可能形成膜二聚体并与内源性抑制剂金属蛋白酶组织抑制因子3(TIMP3)结合,非共价阻断催化区;细胞激活及MAPK信号通路激活后,无活性二聚体转化为活性单体,促使TIMP3解离,解除酶抑制。此外,ADAM17的二聚体样结构域与富含半胱氨酸结构域包含高度保守的半胱氨酸-X-X-半胱氨酸(CXXC)基序,可作为变构二硫键与氧化还原敏感的快速构象开关,共同确保ADAM17活性的诱导时机与强度精确匹配细胞应答需求。
3.2. 肿瘤微环境中的ADAM17活性
ADAM17在多种恶性肿瘤中表达上调且与预后不良相关,包括卵巢癌、结肠癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌及前列腺癌。乳腺癌(尤其是三阴性乳腺癌)中ADAM17 mRNA与蛋白水平较正常乳腺组织显著升高,高表达是总生存期缩短的强预测指标。ADAM17的蛋白水解活性在肿瘤发生发展中的核心作用已被证实:它是表皮生长因子受体(EGFR)配体(包括转化生长因子α(TGF-α)、双调蛋白、表皮调节素与HB-EGF)脱落的主要蛋白酶,这些可溶性因子结合同一肿瘤细胞或邻近细胞的EGFR,触发下游通路驱动细胞增殖、存活与转移潜能;ADAM17介导的配体脱落也是EGFR抑制剂临床耐药的机制之一,高水平的TGF-α与双调蛋白可竞争性占据受体结合位点,导致西妥昔单抗等单抗疗效不佳。ADAM17对肿瘤细胞黏附分子的切割可重塑细胞表面促进转移,例如其介导的CD44脱落驱动头颈部鳞状细胞癌的肿瘤干性,并与口腔鳞状细胞癌患者的淋巴结转移及肿瘤复发显著相关。此外,该蛋白酶还塑造免疫抑制性肿瘤微环境:NK细胞激活受体NKG2D与NKp30的应激诱导配体MICA/B与NR3LG1(又称B7-H6)可被ADAM17从肿瘤细胞表面切割脱落,脱落的MICA/B与NR3LG1可作为诱饵分子竞争性抑制NKG2D与NKp30信号,促进肿瘤微环境中NK细胞耗竭;持续暴露于这些可溶性配体还可诱导NKG2D的内吞与溶酶体降解,导致NK细胞脱敏,而阻断这些配体的脱落可增强NK细胞介导的肿瘤杀伤效应。
肿瘤微环境中促进免疫抑制的关键组分(包括TGF-β与缺氧)可诱导ADAM17的激活与上调。缺氧通过未折叠蛋白反应激活、活性氧产生、内质网应激及缺氧诱导因子1α(HIF-1α)稳定等多种机制诱导ADAM17表达与活性,HIF-1α作为转录调节因子可直接结合ADAM17启动子上调其表达,沉默HIF-1α则可阻止ADAM17上调;肿瘤微环境中髓源性抑制细胞与肿瘤代谢增强产生的活性氧也被证实可激活ADAM17,这些汇聚信号共同构建了有利于ADAM17诱导与上调的微环境,导致免疫与肿瘤细胞的底物广泛下调。
3.3. NK细胞中的CD16脱落
ADAM17是CD16的主要脱落酶,其切割位点位于胞外近膜区域的Ala195与Val196之间,邻近残基Ser197起关键作用,其被脯氨酸替换(S197P)可导致CD16近膜区构象改变,使其抵抗ADAM17切割;这种不可切割的CD16变体保留黏附与信号功能,与158V等位基因结合可形成高亲和力、不可切割的CD16版本,目前正在诱导多能干细胞(iPSC)来源的NK细胞与T细胞中开展癌症与自身免疫病治疗的相关临床试验(NCT04551885、NCT04245722、NCT05950334)。
ADAM17活性增强的实体瘤中,前列腺癌、卵巢癌、结直肠癌等多种恶性肿瘤的肿瘤浸润NK细胞均存在CD16?表型;尽管高密度的NK细胞肿瘤浸润通常与患者良好预后相关,但该临床获益依赖于NK细胞的功能状态,CD16丢失导致肿瘤浸润NK细胞对抗体重组疗法及CD16依赖性衔接物的反应性降低,削弱其治疗潜力。此外,ADAM17还可切割调控NK细胞归巢至淋巴器官与增殖微环境的CD62L。
肿瘤浸润NK细胞表面CD16减少,加上肿瘤微环境多重信号诱导ADAM17激活与上调,提示抗体重组疗法对CD16的利用是实体瘤治疗的重要障碍,因此战略性保护CD16对最大化利用CD16介导细胞毒性的多衔接复合物疗效至关重要。
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NK细胞衔接物研发现状
4.1. 概念架构:NK细胞衔接物
NK细胞衔接分子的演进反映了对NK细胞生物学认知的深化及早期策略局限性的突破。所有NK细胞衔接物共享的核心设计原则是:以高亲和力桥接NK细胞激活受体(最常用CD16)与肿瘤相关抗原,从而将NK细胞细胞毒性导向肿瘤细胞,类似于治疗性IgG抗体介导ADCC的机制;但与抗体不同,衔接分子无需竞争其他抗体的Fc受体,也不受IgG结合亲和力变异的影响,且具备多特异性抗原识别、亲和力可调及可整合细胞因子模块等优势。由于CD16在所有成熟外周血NK细胞中表达,是唯一可独立驱动完全效应程序的激活受体,且不在T或B细胞表达,因此成为NK细胞衔接物的首选锚定受体,这种模块化灵活性催生了多种衔接物架构。
双特异性杀伤衔接物(BiKEs)与三特异性杀伤衔接物(TriKEs):BiKE由靶向CD16的单链可变片段(scFvs)和/或仅重链抗体可变区(VHH)及肿瘤抗原组成,早期平台验证了NK细胞定向杀伤的概念,但受限于血清半衰期短、缺乏细胞因子刺激及单一抗原靶向导致的抗原逃逸风险。TriKE在保留效应臂与靶向臂的基础上,增加IL-15作为第三组分,IL-15是强效的NK细胞存活与增殖细胞因子,当前TriKE平台的抗原靶点包括B7-H3、CD19、CD33、HER2与EGFR。
先天细胞衔接物(ICE)是由Affimed GmbH开发的四价双特异性抗体平台,采用2+2结构(两个抗CD16结构域与两个抗肿瘤抗原结构域)串联双抗体形式,双价结合CD16与肿瘤抗原可提供比单价形式更高的结合亲和力与更强的NK细胞激活效应,ICE平台的肿瘤抗原靶点包括EGFR、BCMA与CD123。
其他NK细胞靶向策略还包括增加第二个NK细胞激活受体效应臂:Innate Pharma开发了靶向CD16与NKp46并携带修饰IL-2变体以促进NK细胞增殖的抗体类NK细胞衔接物疗法(ANKET);Dragonfly Therapeutics设计了同时靶向NK细胞CD16与NKG2D的三特异性NK细胞衔接物疗法(TriNKET),这类靶向CD16以外激活受体的策略有望稳定免疫突触并降低CD16信号阈值。
4.2. 临床在研衔接分子
目前临床开发的靶向免疫细胞的多衔接复合物已有多篇综述讨论,以下重点概述利用CD16的在研药物。AFM13是Affimed GmbH与MD安德森癌症中心联合开发的CD30/CD16 ICE,用于CD30+淋巴瘤(包括霍奇金淋巴瘤与外周末梢T细胞淋巴瘤);作为双特异性抗体,AFM13在复发/难治性霍奇金淋巴瘤单药治疗中显示中等活性,但体外用AFM13预加载同种异体细胞因子扩增的NK细胞可显著增强抗肿瘤活性。AFM13-NK细胞联合疗法的Ⅰ期临床试验(NCT04074746)纳入42例多线治疗失败的CD30+淋巴瘤患者,NK细胞来源于供者脐带血,经细胞因子预激活、扩增后与AFM13预复合再输注,结果显示客观缓解率达92.9%,完全缓解率达66.7%,且未观察到CRS、ICANS或GvHD,中位随访20个月时11例患者仍维持完全缓解,是目前NK细胞衔接物策略最具说服力的临床数据之一。
AFM24是靶向EGFR表达实体瘤的EGFR/CD16 ICE,是AffMEd ICE平台向实体瘤领域的延伸;临床前研究显示AFM24可介导NK细胞强烈激活并杀伤EGFR+肿瘤细胞系,包括对西妥昔单抗或帕尼单抗耐药的KRAS突变等细胞系。AFM24单药首次人体Ⅰ/Ⅱa期剂量递增研究纳入35例晚期EGFR表达实体瘤患者,覆盖7个剂量队列(14–720 mg),显示出良好的安全性,毒性仅限于可控的输液相关反应,仅报告1例3级剂量限制性毒性;肿瘤活检数据显示肿瘤内固有与适应性免疫应答被激活,为联合检查点抑制剂或过继NK细胞疗法提供了机制依据。
第三个Affimed ICE产品AFM28采用抗CD16效应臂与靶向CD123的scFv(CD123/CD16),用于杀伤急性髓系白血病(AML)与骨髓增生异常综合征(MDS)的干细胞与祖细胞;Ⅰ期剂量递增研究(NCT05817058)正在评估其对复发/难治性AML与高危MDS的单药疗效,2024年末至2025年初公布的早期临床数据显示其安全性可控,300 mg剂量下未观察到剂量限制性毒性,虽发生2例CRS但均为低级别,无需托珠单抗(抗IL-6R)或其他抗细胞因子干预,且无ICANS报告,高剂量队列中AFM28单药完全缓解率达40%。
TriKE平台由明尼苏达大学实验室与GT Biopharma联合开创,第一代TriKE GTB-3550在抗CD16与抗CD33 scFvs之间整合IL-15功能域(CD16/IL-15/CD33),可同时交联NK细胞与CD33+髓系恶性肿瘤靶标,并提供原位IL-15信号驱动NK细胞激活、存活与体内扩增;临床前研究显示GTB-3550可诱导NK细胞强力杀伤AML与MDS靶标,并克服肿瘤微环境中的髓源性抑制细胞,临床试验证实其安全性,并使AML患者骨髓原始细胞比例降低60%以上(NCT03214666),后因二代TriKE GTB-3650的研发而终止。GTB-3650以更高亲和力的抗CD16 VHH替换CD16靶向scFv,在保留CD33靶向特异性与细胞因子刺激的同时增强CD16结合能力,目前正在AML与MDS的Ⅰ/Ⅱ期临床试验中评估(NCT06594445)。
Innate Pharma与赛诺菲联合开发的ANKET平台同时靶向NK细胞上的NKp46、CD16及肿瘤相关抗原,其中NKp46/CD16A/CD123 ANKET分子曾处于AML与母细胞性浆细胞样树突状细胞肿瘤的Ⅰ/Ⅱ期临床试验阶段,直至2026年3月Innate Pharma宣布终止ANKET相关研发工作。
Dragonfly Therapeutics开发的TriNKET平台同时靶向NK细胞的NKG2D与CD16及肿瘤相关抗原,DF1001靶向HER2+乳腺癌、尿路上皮癌、食管癌、肺癌及结直肠癌等,临床试验显示其安全性良好,无剂量限制性毒性,仅报告低级别输液相关反应与疲劳(NCT04143711)。
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克服ADAM17介导的CD16脱落以增强NK衔接物疗效的策略
5.1. 抗ADAM17阻断抗体
现有NK细胞衔接物的抗肿瘤效应依赖CD16表达,而ADAM17的激活限制了其疗效;如前所述,CD16被衔接分子交联可诱导ADAM17激活,因此阻断ADAM17蛋白水解功能预计可增强NK细胞衔接物的疗效。目前已报道多种ADAM17抑制剂,但早期尝试使用广谱小分子金属蛋白酶抑制剂(包括靶向ADAM17、ADAM10及基质金属蛋白酶(MMP)家族共有的锌结合活性位点的羟肟酸类化合物)因选择性差及剂量限制性脱靶毒性而失败,例如马立马司他、普林诺司他、他诺司他等广谱MMP抑制剂因疗效不足与毒性问题未能推进至Ⅲ期临床试验后;即使是两种靶向ADAM17的抑制剂BMS-561392与TMI-005,也因交叉抑制活性及类似的疗效与毒性问题在Ⅱ期临床试验中终止。这些经验凸显了ADAM17特异性及NK细胞定向ADAM17抑制策略的重要性,而本节所述的多衔接复合物可满足这一需求。
MEDI3622是MedImmune开发的特异性ADAM17功能阻断单克隆抗体,用于阻断实体瘤中EGFR配体的释放,研究人员已构建其多种Fc变体,包括人IgG1亚型(Medi-1)、IgG4亚型(Medi-4)、Medi-F(ab′)2、削弱FcγR结合的Medi-PGLALA及Medi-scFv。Medi-1可阻断NK细胞中ADAM17功能,防止CD16脱落,同时其Fc区被CD16结合,诱导并延长CD16低水平信号,与IL-15、IL-2等细胞因子刺激产生协同效应,增强NK细胞激活与增殖,该过程涉及NK细胞上CD137(4-1BB)上调及其与外周血单个核细胞(PBMCs)上CD137L的结合;此外,阻断ADAM17底物CD62L的脱落(调控NK细胞向增殖微环境归巢)可增强体内NK细胞扩增。目前已知的其他三种人ADAM17功能阻断单抗中,D1(A12)对NK细胞的功能效应不同于Medi-1,D8P1C1与C12则不能阻断造血细胞中的ADAM17。
5.2. 整合ADAM17抑制功能的下一代衔接物
研究人员开发了新型双特异性衔接物——靶向ADAM17阻断剂CD16(TAB16),由阻断ADAM17功能的Medi-scFv与高亲和力、均匀结合CD16的VHH连接而成。TAB16可将ADAM17抑制导向NK细胞,其增强IL-15驱动的激活与增殖效应与Medi-1类似;更重要的是,TAB16还可连接NK细胞与卵巢癌细胞系高表达的ADAM17,介导ADCC,实现双重功能。TAB16平台可进行模块化改造,例如连接IL-15功能域生成TAB16/15,该分子消除了各组分批次间差异,研究显示TAB16/15在无需额外IL-15的情况下,保留了NK细胞特异性ADAM17阻断与增殖增强效应,并可介导针对卵巢癌细胞系的ADCC。这种靶向ADAM17的策略为细胞选择性阻止关键受体脱落提供了新途径。
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结论与未来方向
NK细胞多衔接复合物是一类重要的免疫治疗药物,解决了单克隆抗体与过继细胞疗法的关键局限性。CD16是唯一可在无共刺激信号下诱导完全脱颗粒与细胞因子分泌的NK细胞激活受体,通过连接NK细胞CD16与肿瘤靶标,这类衔接物可快速引导固有免疫细胞细胞毒性,并规避CD16与IgG1结合亲和力的多态性差异。然而,CD16激活、其他激活受体刺激、多种细胞因子及肿瘤微环境免疫抑制组分诱导的ADAM17激活,是ADCC持续杀伤肿瘤的重要障碍。抗ADAM17单抗Medi-1可阻断胞外域脱落,并通过CD16信号促进细胞因子协同效应,增强NK细胞启动与增殖能力;为解决Medi-1的脱靶问题,研究人员已证实可将Medi-scFv整合入抗CD16衔接复合物,实现NK细胞定向ADAM17抑制。
Medi-scFv可作为多衔接复合物的模块化组件,例如整合入TriKE(即Medi-TriKEs)可阻断NK细胞中的ADAM17功能并靶向多种肿瘤抗原。近期报道的一种靶向B7-H3(在多种实体瘤中高表达)的TriKE由CD16 VHH、IL-15功能域及新型B7-H3 VHH组成,整合Medi-scFv可从多方面增强其功能:通过阻止NK细胞CD16下调,提升ADCC效力与IL-15协同效应;通过Medi-scFv与B7-H3 VHH实现ADAM17与B7-H3的双抗原靶向,降低抗原逃逸风险;通过抑制肿瘤细胞中ADAM17,保留MICA/B、NR3LG1等NK细胞配体,并阻止促肿瘤EGFR配体释放。同时阻断NK细胞与肿瘤细胞中的ADAM17可优化激活通路间的功能转换:研究显示 prolonged CD16刺激最终会降低穿孔素表达,但切换至NKG2D刺激通路可完全恢复穿孔素释放;通过Medi-scFv抑制肿瘤细胞的ADAM17可保留关键的NKG2D配体MICA/B,使NK细胞在CD16介导的穿孔素表达下降时,可有效切换至持续的NKG2D驱动的细胞毒应答。
含Medi-scFv的多衔接复合物不仅限于增强NK细胞功能,还可用于连接其他免疫细胞群与肿瘤细胞。双特异性T细胞衔接物(BiTEs)与三特异性T细胞衔接物(TriTEs)可连接细胞毒性T细胞与肿瘤细胞以介导直接杀伤,加入Medi-scFv也可带来获益:包括阻断T细胞上CD62L等关键ADAM17底物,增强其向次级淋巴器官与炎性肿瘤微环境的归巢;阻断肿瘤细胞上的ADAM17底物;以及靶向T细胞至ADAM17高表达的肿瘤。
Medi-TriKEs的应用还可能超越癌症领域,通过整合病原体包膜蛋白靶向臂,可用于靶向自身免疫病中的致病B/T细胞或治疗HIV等感染性疾病。
将ADAM17抑制功能整合入多衔接复合物,可解决NK细胞蛋白水解检查点的功能后果及其介导的肿瘤细胞免疫逃逸问题。该策略不仅通过增强NK细胞细胞毒输出发挥作用,还通过稳定表面配体与中和促肿瘤脱落优化效应细胞与恶性肿瘤的相互作用。随着临床开发的推进,这类含Medi-scFv的复合物有望通过实现细胞选择性ADAM17抑制,显著提升实体瘤治疗的成功率。