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赛诺菲、再生元牵头“解封”激活型免疫检查点CD28
来源:BioMice百奥动物 时间:2022-07-22

2006年3月,TeGenero公司的CD28超级激动剂单抗TGN1412治疗风湿性关节炎/白血病的1期临床试验中,6名志愿者遭受细胞因子释放综合征并伴有多器官功能衰竭,全身极度肿胀成为“大象人”,万幸的是最终脱离生命危险,该事件直接导致TeGenero破产。16年前的黑天鹅事件也给CD28药物开发蒙上了一层阴影。

后续TGN1412并未被就此放弃,莫斯科抗体公司TheraMab顺利接盘并更名为TAB08,有报道称1期临床NCT03006029、NCT01990157不良事件保持在一个可接受的水平(短暂的发热与IL-6有关),然而试验如今已经因“行政原因”终止,这款CD28单抗最终也没能迎来涅槃重生[1]

如此看来,再次沉沦的CD28的未来当真就是砂砾宿命了吗?

2017年,Science上发表了一篇题为Rescue of exhausted CD8 Tcells by PD-1 targeted therapies is CD28-dependent的文章,证明了CD28/B7共刺激途径对有效的PD-1疗法至关重要。至此,CD28再次回到研究者的视线中。

2019年11月,赛诺菲在Nature Cancer发表了一款CD28/CD3/CD38三抗的研究进展。该三抗在CD3分子亲和力的选择上,采用了中等亲和力的抗体(KD~20nM)平衡了杀伤有效性以及细胞因子大量释放的安全性问题[2]

2020年1月,再生元在Science Translational Medicine发表论文,指出CD28双抗可以增强CD3的抗肿瘤疗效。在动物实验中,共刺激型CD28双抗明显增强了CD3双抗的疗效,且没有细胞因子风暴的风险。

2020年6月24日,再生元再次在ScienceTranslational Medicine杂志上发表论文,证实了肿瘤特异性抗原(TSA) x CD28双特异性抗体可以与更广泛的抗PD-1抗体协同作用,增强癌症治疗效果,诱导长效抗肿瘤免疫力,且不会诱发细胞因子风暴,具有很好的耐受性。

今年2月,赛诺菲的研发团队在Nature发表了一篇HER2×CD3×CD28三抗的研究进展。研究表明,在原代人CD3+T细胞重组的免疫缺陷NSG小鼠体内,该三抗使CD8 T细胞中颗粒酶的表达增加了6.8倍。相关肿瘤药效实验结果表明,剂量低至10μg/kg时,HER2×CD3×CD28三抗依然能够诱导肿瘤消退。

近期,惠和生物靶向CD3×CD28×CD19三特异性抗体CC312的IND申请获得美国FDA默示许可,进入临床研发阶段,CC312是国内首个,也是全球第三个基于CD28共刺激信号的三特异性抗体。

随着赛诺菲、再生元等牵头的研究推进,CD28被强势拉回公众视野,更多的潜力有待开发!

CD28相关信号通路

CD28是T细胞激活最重要的参与者之一,是增强MHC-TCR的主激活信号的主要辅助信号。CD28和CTLA-4具有高度的同源性,具有相同的配体CD80和CD86(B7-1和B7-2),CD28负责传递激活信号,活化T细胞,而CTLA-4负责传递抑制信号给T细胞,让T细胞不会杀伤其它细胞,包括肿瘤细胞。CTLA-4与配体的亲和力要高于CD28,因此会竞争阻断CD28的T细胞激活作用。在T细胞辅助激活的过程中,CD86优先表达,在与CD28结合上,CD86表现出优于CD80的结合能力,有利于T细胞激活。在T细胞激活的过程中,CD28扮演着“加油”角色,CTLA-4扮演着“前刹车”角色,PD-1则扮演着“后刹车”角色[3]

CD28、CTLA-4、PD-1/PD-L1信号通路[4]

CD28靶点部分开发进展

CD28作为一个老靶点,不仅机制清晰,而且针对不同临床适应症,既可开发拮抗剂也可开发激动剂,理应前景无限,但由于其研发历程的跌宕起伏,目前只有少量抗体药物开发管线。

其临床药物开发上主要集中在3个方面:CD28关联靶点融合蛋白药物;单抗药物;多特异性抗体药物。

(数据来源科睿唯安及公开信息整理)

CD28系列人源化动物模型

对于CD28相关药物的研究,再生元和赛诺菲已经做出了很好的表率,进一步的数据也许会让CD28再次火热起来。相关动物模型对于CD28靶向调节剂开发可谓至关重要,BioMice 百奥动物自主研发的CD28系列人源化鼠是评估CD28相关抗体药物的优质临床前实验动物模型。

B-hCD28 小鼠验证数据

蛋白表达分析

流式细胞术分析B-hCD28纯合小鼠CD28的表达

取抗CD3ε抗体刺激野生型小鼠和纯合B-hCD28小鼠的脾细胞,用种属特异性抗CD28抗体进行流式分析。小鼠CD28在野生型小鼠中检测到。人CD28仅在纯合B-hCD28小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

抗人CD28抗体的体内药效

抗人CD28抗体在B-hCD28小鼠体内的抗肿瘤活性

实验结果表明,两种抗人CD28抗体在B-hCD28小鼠体内均能有效控制肿瘤生长,表明B-hCD28小鼠为抗人CD28抗体的体内评价提供了一个优质的临床前模型。

抗人PD-L1xCD28双特异性抗体的体内药效

抗PD-L1和抗CD28 (PD-L1xCD28)双特异性抗体(BsAb)在B-hCD28小鼠中的抗肿瘤活性

结果表明,抗人PD-L1xCD28 BsAbs能够有效控制B-hCD28小鼠的肿瘤生长,表明B-hCD28小鼠为抗人PD-L1xCD28 BsAbs的体内评价提供了一个优质的临床前模型。

B-hCD3E/hCD28小鼠验证数据

蛋白表达分析

流式细胞术分析B-hCD3E/hCD28纯合小鼠CD3E的表达

取野生型小鼠和纯合B-hCD3E/hCD28小鼠脾细胞,用种属特异性抗CD3E抗体进行流式细胞术分析。小鼠CD3E在野生型小鼠中检测到。人CD3E仅在纯合B-hCD3E/hCD28小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

流式细胞术分析B-hCD3E/hCD28纯合小鼠CD28的表达

取野生型小鼠和纯合B-hCD3E/hCD28小鼠脾细胞,用种属特异性抗CD28抗体进行流式细胞术分析。小鼠CD28在野生型小鼠中检测到。人CD28仅在纯合B-hCD3E/hCD28小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

B-hCD3EDG/hCD28 小鼠验证数据

蛋白表达分析

流式细胞术分析B-hCD3EDG/hCD28纯合小鼠CD3E的表达

取野生型小鼠和纯合B-hCD3EDG/hCD28小鼠脾细胞,用种属特异性抗CD3E抗体进行流式分析。小鼠CD3E在野生型小鼠中检测到。人CD3E仅在纯合B-hCD3EDG/hCD28小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

流式细胞术分析B-hCD3EDG/hCD28纯合小鼠CD28的表达

取野生型小鼠和纯合B-hCD3EDG/hCD28小鼠脾细胞,用种属特异性抗CD28抗体进行流式细胞术分析。小鼠CD28在野生型小鼠中检测到。人CD28仅在纯合B-hCD3EDG/hCD28小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

B-hCD28/hTROP2小鼠验证数据

蛋白表达分析

流式细胞术分析B-hCD28/hTROP2纯合小鼠CD28的表达

取野生型小鼠和纯合B-hCD28/hTROP2小鼠脾细胞,用种属特异性抗CD28抗体进行流式细胞术分析。小鼠CD28在野生型小鼠中检测到。人CD28仅在纯合B-hCD28/hTROP2小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

Western blot分析TROP2在B-hCD28/hTROP2纯合小鼠中的表达

取野生型小鼠和纯合B-hCD28/hTROP2小鼠的皮肤组织,用抗TROP2抗体进行western blot分析。小鼠TROP2在野生型小鼠中检测到。人TROP2仅在纯合B-hCD28/hTROP2小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

B-hCD28/hB7-H3小鼠验证数据

蛋白表达分析

流式细胞术分析B-hCD28/hB7-H3纯合小鼠CD28的表达

取野生型小鼠和纯合B-hCD28/hB7-H3小鼠脾细胞,用种属特异性抗CD28抗体进行流式细胞术分析。小鼠CD28在野生型小鼠中检测到。人CD28仅在纯合B-hCD28/hB7-H3小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

Western blot分析B-hCD28/hB7-H3纯合小鼠B7-H3的表达

采集野生型小鼠和纯合B-hCD28/hB7-H3小鼠附睾,用抗B7-H3抗体进行western blot分析。由于抗体的交叉反应,野生型小鼠和纯合B-hCD28/hB7-H3小鼠均可检测到B7-H3。

B-hCD28/hCD20小鼠验证数据

蛋白表达分析

流式细胞术分析B-hCD28/hCD20纯合小鼠CD28的表达

取野生型小鼠和纯合B-hCD28/hCD20小鼠脾细胞,用种属特异性抗CD28抗体进行流式细胞术分析。小鼠CD28在野生型小鼠中检测到。人CD28仅在纯合B-hCD28/hCD20小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

流式细胞术检测B-hCD28/hCD20纯合小鼠CD20的表达

取野生型小鼠和纯合B-hCD28/hCD20 小鼠脾细胞,用种属特异性抗CD20抗体进行流式细胞术分析。小鼠CD20在野生型小鼠中检测到。人CD20仅在纯合B-hCD28/hCD20小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

B-hSIRPA/hCD47/hCD3E/hCD28小鼠验证数据

蛋白表达分析


流式细胞术分析B-hSIRPA/hCD47/hCD3E/hCD28纯合小鼠CD3E、CD28、SIRPA、CD47的表达

取野生型小鼠和纯合B-hSIRPA/hCD47/hCD3E/hCD28小鼠脾细胞,分别用种特异性抗CD3E、CD28、SIRPA、CD47抗体进行流式细胞术分析。由于抗体的交叉反应,野生型小鼠和B-hSIRPA/hCD47/hCD3E/hCD28小鼠均可检测到小鼠SIRPA,人SIRPA仅在纯合B-hSIRPA/hCD47/hCD3E/hCD28小鼠中检测到,而在野生型小鼠中未检测到;小鼠CD3E、CD28、CD47在野生型小鼠中检测到,人CD3E、CD28、CD47仅在纯合B-hSIRPA/hCD47/hCD3E/hCD28小鼠中检测到,而在野生型小鼠中检测不到。

CD28靶点相关模型列表

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参考资料:

[1] https://mp.weixin.qq.com/s/6tuPYtTIr_gNQrb0N7o7_w

[2] Sanofi R&D Investor Event

[3] Dimitris Skokos et al. A class of costimulatoryCD28-bispecific antibodies that enhance the antitumor activity ofCD3-bispecific antibodies. Sci. Transl. Med. 2020

[4]https://oncologypro.esmo.org/education-library/esmo-handbooks/immuno-oncology/immune-synapse