肿瘤免疫疗法新贵: I-DASH家族酶抑制剂
近年来，免疫肿瘤（immuno-oncology, I-O）治疗发展迅速，已经成为继手术、放疗、化疗、靶向治疗之后肿瘤的另一有效治疗手段。尽管取得了振奋人心的进展，但目前的肿瘤免疫疗法仍然存在应答率较低和毒副作用等缺陷。肿瘤细胞免疫原性不足、免疫抑制肿瘤微环境等成为当前免疫疗法最大的绊脚石。I-DASH家族酶抑制剂作为免疫肿瘤新疗法，能够使“冷肿瘤”变为“热肿瘤”、重塑肿瘤微环境，达到免疫治疗最大化的效果，越来越受到科学家和制药工业的广泛关注，有望成为肿瘤免疫治疗的下一个新高地。
一
I-DASH家族酶简介
I-DASH (Immuno-DPPIV Activity Structure Homolog)，即与免疫相关、并且与二肽基肽酶 4（dipeptidyl peptidase IV, DPPIV）同源、显示DPPIV样活性或类似结构的酶，称为I-DASH家族酶（DPPIV 活性和/或结构同源物），它们属于丝氨酸蛋白酶家族9b亚科 。该家族包括成纤维细胞活化蛋白 α (FAP)、DPPIV (也称为 CD26）、DPP8、DPP9、DPPII、PRCP和PREP，以及两个缺乏酶活性的蛋白DPP6和DPP10。这些酶共享一个保守的催化三联体丝氨酸、天冬氨酸和组氨酸 。在人体生理学和解剖学中，它们的氨基酸序列同源，结构相似，但功能和作用不同。这些酶已被证实参与包括神经传递、新陈代谢、癌症、细菌感染、疼痛、炎症、氧化应激等病理/生理过程中，开发有效抑制剂在各种疾病治疗方面具有重要意义。
图1 . I-DASH家族酶成员
01
DPPIV（二肽基肽酶IV），又称为T细胞表面抗原CD26，II 型跨膜糖蛋白，是一种细胞表面的丝氨酸蛋白酶。它是由两条相似的肽链组成的同源二聚体，每条肽链的主要结构是由6个氨基酸的胞浆区，22个氨基酸的跨膜区和738个氨基酸构成的细胞外部分组成。胞外部分包括富含糖基化的区域、富含半胱氨酸的区域，和具有催化三联体的催化区域Ser630、Asp708 和 His740。DPPIV在肠道中高表达，此外于肝脏、胰腺、胎盘、胸腺等也有表达，部分以可溶形式存在于循环血液中。可溶性的DPPIV具有酶活性，其主要作用是优先将氨基末端第2个氨基酸为丙氨酸（Ala）或脯氨酸（Pro）的末端前两个氨基酸剪切去除。
DPPIV 在外周血单核细胞 (PBM)、外周血巨噬细胞和树突状细胞中含量低，而当单核细胞分化为巨噬细胞和树突状细胞活化后，表达上调。
截至2021年底发现的DPPIV底物包括：胰高血糖素样肽 1 (glucagon-like peptide 1，GLP-1) 和 2 (GLP-2)、趋化因子CXCL9（IFN-γ诱导单核因子）、CXCL10（IFN-γ 诱导蛋白10）、CXCL11（IFN-诱导T 细胞 α-趋化剂）、CXCL12（基质细胞衍生因子1, SDF-1）、CCL11(人嗜酸性粒细胞趋化因子,eotaxin)、CCL12 (巨噬细胞衍生趋化因子)。通过与DPP-IV底物结合，调节T淋巴细胞活性，增加单核/巨噬细胞募集，进而影响血管再生、细胞成活、细胞增殖，参与调节组织的修复。DPPIV异常表达和活化与多种疾病的发生和发展密切相关。
DPPIV能裂解胰高血糖素样肽 (GLP-1) 和葡萄糖依赖性促胰岛素激素 (glucose-dependent insulinotropic polypeptide，GIP) ，这两种物质在胰岛素分泌调节中起到了非常重要的作用，当DPPIV酶表达增高或活性增强时会减少胰岛素分泌，从而升高血糖。上世纪90年代，由Tufts大学William W. Bochovchin发现，DPPIV 抑制剂可以通过保护GLP-1、GIP 不被DPPIV 酶灭活，直接刺激胰腺β 细胞再生，改善糖耐量减退，并增加胰岛素敏感性，促进胰岛素分泌，从而有效控制2型糖尿病患者血糖。仅此一项专利，就创造了一个价值10亿美元的销售授权。该系列专利已授权给默克公司、诺华公司、百时美施贵宝公司和勃林格殷格翰公司。
近两年，越来越多的研究显示，DPPIV与肿瘤免疫密切相关。在某些肿瘤中，随着疾病进展，DPPIV表达水平降低，提示DPPIV是一种肿瘤抑制因子。另一方面，DPPIV又是与肿瘤侵袭相关的蛋白，参与调节细胞增殖、迁移和黏附等恶性表型及相关病理过程，DPPIV是恶性肿瘤及肿瘤干细胞的标志物之一。因此，DPPIV抑制剂在肿瘤发生、发展及诊断、治疗都具有巨大开发潜力。
众所周知，淋巴细胞的转运和迁移受趋化因子的调控，对趋化因子进行调控可以募集足量的效应细胞进入肿瘤组织对肿瘤进行杀伤。法国巴斯德研究院Albert等研究发现，DPPIV抑制剂可招募免疫细胞进入肿瘤，抑制肝癌、黑色素瘤、乳腺癌、前列腺癌等多种肿瘤生长，具有抗肿瘤作用，抑制DPPIV后产生的抗肿瘤作用和趋化因子CCL11和白细胞介素-33(IL-33) 表达显著相关 (Nature Immunol. 2019，20: 257–264) 。Da Silva等人的最近研究显示，DPP4负责在肿瘤组织中灭活CXCL10。抑制DDPIV酶活性以保持CXCL10活性，从而增加CXCR3+淋巴细胞转运到肿瘤组织。DPP4抑制后，高表达CXCR3的肿瘤浸润T细胞（TIL）数量显著增加。DDPIV抑制剂可以与其他免疫疗法联合使用，包括辅助型免疫治疗和免疫检查点封闭分子，增加肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）以改善当前肿瘤免疫治疗，有着十分重要的意义。
图2 . DPPIV抗肿瘤机制
DPPIV抑制剂用于肿瘤治疗已经有药品进入临床II期（Cancers 2022, 14, 624 ），适应症包括食管癌、非小细胞肺癌、肝癌、血液肿瘤、晚期恶性胸膜间皮瘤。
表1. DPPIV抑制剂抗肿瘤药物进展
02
FAP (Seprase)FAP（Fibroblast Activation Protein，成纤维细胞活化蛋白）与DPP IV一样，是一种 II 型跨膜糖蛋白，也是一种细胞表面的丝氨酸蛋白酶 。其以95 kDa 单体或 170 kDa 同型二聚体形式存在，FAP的结构分为胞浆区、跨膜区和胞外区三部分，其中胞浆区是由6个氨基酸组成的短肽链，跨膜区是由19个氨基酸组成，起到固定作用的疏水跨膜片段，然而FAP分子中氨基酸序列20～761的绝大部分都暴露在细胞外的微环境中，这一部分就是胞外区，是关键的酶催化区。FAP-α除了脯氨酸后二肽基肽酶活性与 DPP4 相同外，它还具有对 X-Gly-Pro-Y 序列的内肽酶活性 。
FAP在成人正常组织中检测不到，但广泛存在于上皮来源的恶性肿瘤中，在肿瘤相关成纤维细胞（CAF）中表达丰富，具有特殊的生物学特性和基因稳定性, 与恶性肿瘤的侵袭和转移、血管形成、免疫逃逸等密切相关，因此被认为是肿瘤诊断和治疗的重要靶点。
图3. FAP在肿瘤组织中的表达及FAP酶活性。癌症相关成纤维细胞(CAFs)表达高水平的成纤维细胞活化蛋白-α (FAP)。FAP具有二肽基肽酶(DPP)和内肽酶(EP)活性（Front Oncol. 2021; 11: 648187 ）。
细胞表面FAP通过发挥二肽基肽酶(DPP)和肽链内切酶(EP)活性，降解和重建肿瘤与宿主之间的基质，促进肿瘤细胞向胶原底部迁移，从而有利于肿瘤细胞从原发部位脱离，协助癌细胞侵袭和远距离转移；CAFs 通过分泌各种细胞因子与其他基质细胞、肿瘤细胞进行信息交流，抑制免疫细胞功能，促进肿瘤发展。CAFs可分泌一系列细胞因子: 如血管内皮生长因子（VEGF）可调控肿瘤血管网；TGF-β抑制DC成熟、促进Treg分化；白细胞介素6（IL-6）可促进MDSC分化，抑制细胞毒性T细胞；CXCL12使肿瘤细胞抗凋亡蛋白Bcl-2和Survivin上调从而产生耐药性等。CAFs还可调控胞外基质，对药物与免疫细胞的浸润产生屏障作用，如通过分泌大量胶原、纤连蛋白等促进肿瘤外基质固化，抑制由肿瘤组织分泌趋化因子招募的免疫细胞、抗肿瘤药物的渗透。有研究观察到破坏FAP阳性CAF细胞能够激活机体免疫系统，增加IFN-γ和肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF）-α的释放，促进效应T细胞活化。
图4. FAP在肿瘤中的作用。FAP通过促进肿瘤细胞的增殖和侵袭，促进微血管的形成，调节免疫，如抑制树突状细胞和T细胞的分化和成熟，从而增加骨髓抑制细胞的比例，上调IFN-γ和TNF-α，从而促进肿瘤的生长。
值得一提的是，Talabostat（PT-100/Val-boroPro/BXCL701），是全球第一个进入人体临床试验的FAP 抑制剂（非特异性，为泛I-DASH家族酶抑制剂，同时抑制DPPIV、DPP8/9、FAP），该机制于2022年ASCO会议上完整披露（NCT03910660）,治疗前列腺癌获得突破进展。
靶向FAP的药物偶联技术提供了一种新的肿瘤治疗策略：2021年7月，罗氏半年公报中公开了最新管线，其开发的一款靶向FAP-CD40的双特异性抗体RG6189（RO7300490）已进入I期临床。
与FAP特异性结合的FAP抑制剂 (FAP inhibitors, FAPIs) 被放射性核素标记后，可用于PET或SPECT显像，成为潜在的新型放射性药物，有望开创核素靶向诊疗的新时代。尤其是68Ga-FAP抑制剂在临床上已显示出良好的前景，为肿瘤的早期诊断、精确分期以及放射性核素治疗提供了一种新的思路。POINT Biopharma管线的PNT6555（来自于Tufts大学赖宏森/Bochovchin课题组），即基于FAP靶向示踪分子的放射性核素偶联药物，成功实现核素靶向诊疗一体化，并拟在近日直接推进至III期临床。
表2. FAP抑制剂抗肿瘤药物进展
03
DPP8(DPRP1)和DPP9(DPRP2)DPP8 和 DPP9 位于细胞内，同样作为二聚体，具有类似 DPPIV 的活性和高度的序列相似性，DPP8/DPP9 活性已在人类单核细胞中得到证实，而 DPP9 则显示在单核细胞向巨噬细胞分化过程中上调，其特征是具有从底物 N 端切割两个残基后脯氨酸键的罕见能力。DPP8 和 DPP9 具有独特的细胞定位模式，存在于免疫系统、内皮细胞、大脑和男性生殖器官的细胞中，对细胞行为、癌症生物学、疾病发病机制和免疫反应都有重要作用。研究表示纯合 DPP9 敲除小鼠在出生后 8-24 小时内发生死亡。重要的是，这两种蛋白质之间的功能差异已经出现，例如 DPP8 可能与肠道炎症更相关，而 DPP9 参与抗原呈递和细胞内信号传导。同样，DPP9 与 H-Ras 和 SUMO1 的连接，及其在 AKT1 通路下调中的作用为 DPP9 作用的分子机制提供了重要的见解。RU134-42 抗原肽是第一个被鉴定的 DPP8/9 的天然底物；其他底物包括钙网蛋白、腺苷酸激酶 2 等。
先天免疫系统使用大量模式识别受体 (PRR) 来检测包括病原体和无菌损伤在内的细胞危险信号。激活后，细胞内 PRR 的一个子集组装成称为炎性体的多蛋白复合物。这些信号复合物使炎性细胞因子成熟并执行细胞焦亡(Pyroptosis)的裂解细胞死亡形式。该级联受到多个检查点的严格调节，以防止异常激活和相关的自身炎症性疾病。
NLRP1 和 CARD8 是相关的炎症小体形成蛋白，具有共享结构域。两种蛋白质都经历自我切割以产生抑制性 N 端 (NT) 和炎性 C 端 (CT) 片段，这些片段保持相关和自身抑制。CT 释放足以激活。虽然 NLRP1 和 CARD8 检测到的内源性危险信号仍有待发现，但抑制丝氨酸水解酶、二肽基肽酶 8 和 9 (DPP8/9) 会激活两种炎症小体。最近研究（Nature. 2021 Apr;592(7856):773-777）证明，Talabostat（PT-100/Val-boroPro/BXCL701）对高度相关的胞浆丝氨酸蛋白酶DPP8和DPP9的抑制可触发程序性免疫刺激形式。DPP8/9抑制激活炎性体传感器蛋白Nlrp1b，进而激活pro-caspase-1介导"细胞焦亡(Pyroptosis)"。 另有研究（The EMBO Journal, 2020，39: e105071）发现Talabostat（PT-100/Val-boroPro/BXCL701）通过抑制DPP9 可以诱导静息 T 细胞中 CARD8 炎性小体的活化， CARD8 激活后，活化的caspase-1 会切割其成孔底物 GSDMD，从而触发初始T细胞焦亡(Pyroptosis)（如下图）。
图5 . DPP9诱导细胞焦亡机制
图6 . 细胞焦亡触发一系列免疫反应
另有研究表明，除了DPPIV参与了趋化因子CXCL10的灭活外，I-DASH酶家族的其他成员如DPP8和DPP9也都参与了多种趋化因子的灭活。DPP对趋化因子的这种靶向切割会损害淋巴细胞浸润，导致肿瘤微环境中免疫细胞的数量减少，不利于肿瘤抑制。因此泛DPP抑制剂对于CXCL家族结构的保持，可以起最大的作用，从而募集淋巴细胞趋化到肿瘤部位，导致肿瘤免疫应答。
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DPPII(DPP7/QPP)存在于溶酶体中，并具有强序列同源性，虽然效率要低得多，但DPPII同样证明可以切割 DPP4 底物。目前没有其他已知的天然底物，尚不清楚它是否具有任何生理相关性。
有研究显示DPPII参与细胞分化和细胞死亡的保护过程，并在胶原碎片、肌纤维蛋白和短神经肽的降解中发挥作用。
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PREP也是一种重要的丝氨酸蛋白水解酶，由710个氨基酸组成，分子量80 kDa。在人体中，PREP 分布广泛，其中，腺体器官和免疫器官，比如甲状腺、肾上腺和脾脏，表达丰富。PREP 是一种具有核酸内切酶活性的寡肽酶。然而，研究人员更关注其在神经肽失活而非蛋白水解中的功能作用，它已成为治疗阿尔茨海默病的重要药物靶点。研究已经表明PREP抑制剂可促进神经元和小脑颗粒细胞生长。
此外，PREP 还参与水解免疫活性肽 N-乙酰-脯氨酰-脯氨酸和 N-乙酰-丝氨酰-天冬氨酰-赖氨酰脯氨酸。并且，在下丘脑腹内的PREP可以使神经元对葡萄糖敏感，从而调节胰腺胰岛素分泌，有望形成糖尿病的新疗法。
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DPP6 和 DPP10 缺乏 DPPIV 样酶活性。有研究表明他们在大脑中表达，参与钾通道的调节。研究发现，DPP6 在大脑、睾丸和胰腺中表达，而DPP10 似乎仅限于人脑、肾上腺和胰腺中表达。Western印迹分析表明，与正常组织相比，DPP10在结直肠癌中的表达降低，提示这可能是一个独立的结直肠癌的预后标志物，但分子机制尚不清楚。
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综上，I-DASH家族酶抑制剂在肿瘤发生、发展以及免疫治疗中，相互协同，发挥着重要的作用。研究发现，选择性单一抑制其中一种酶，很难多方面、多角度地彻底抑制肿瘤生长，而广谱I-DASH酶家族抑制剂，可以在激活先天免疫的同时，阻碍免疫逃逸的发生，协同作用减少趋化因子的灭活，从而增加肿瘤浸润T淋巴细胞，重塑肿瘤微环境，以多管齐下的方式，增强T 细胞介导的抗肿瘤免疫反应的发生，达到免疫最大化，以改善当前肿瘤免疫治疗，达到治疗肿瘤的目的。
二
I-DASH与细胞焦亡
01
炎性小体也叫炎症小体，是由胞浆内模式识别受体(PRRs)参与组装的多蛋白复合物,是天然免疫系统的重要组成部分。炎症小体能够识别病原相关分子模式(PAMPs)或者宿主来源的危险信号分子(DAMPs), 招募和激活促炎症蛋白酶Caspase-1。活化的Caspase-1切割IL-1β和IL-18的前体,产生相应的成熟细胞因子，导致细胞焦亡(pyroptosis)。异常炎症小体信号通路与心血管和代谢性疾病、癌症和神经退行性疾病的发展有关。
已发现的炎性小体主要有5种，即NLRP1炎性小体、NLRP3炎性小体、NLRC4炎性小体、IPAF炎性小体和AIM2炎性小体。其中NLRP1对炭疽杆菌致死毒素和PT-100有反应，NLRP3识别多种因子，如核酸、透明质酸、细菌等; NLRP4作为信号放大器与NAIPs共同识别G-菌鞭毛蛋白和Ⅲ型分泌系统结构; Pyrin间接感知细菌毒素，导致胞内Rho家族小G蛋白失活; AIM2识别细胞溶质DNA结构，进而激活Caspase 1前体，促进IL-1β/IL-18成熟。已知发现的炎性小体一般均含有凋亡相关微粒蛋白（apoptosis-associated speck-like protein containing CARD, ASC）、caspase蛋白酶以及一种NOD样受体（NOD-like receptor，NLR）家族蛋白（如NLRP1）或HIN200家族蛋白（如AIM2）。
02
细胞焦亡是一种不同于细胞凋亡的溶解性和炎症性程序性细胞死亡途径，细胞焦亡的发生依赖于炎性半胱天冬酶(Caspase)和GSDMs蛋白家族，被激活的Caspase切割GSDMs蛋白，释放出其N端结构域，该结构域结合膜脂并在细胞膜上打孔，导致细胞渗透压的变化，进而发生胀大直至细胞膜破裂，最终大量细胞内含物如 IL-1β释放，激活强烈的炎症反应。细胞焦亡释放的炎性体产物在依赖性免疫和疾病中起到重要作用。
半胱天冬酶(Caspase)的激活是由经典或非经典“炎症小体”途径触发的。
非经典通路中，人源的Caspase-4、5，鼠源的Caspase-11，可以直接与细菌的LPS等接触激活，然后切割Gasdemin-D (GSDM D)，其活化的 N 端片段结合质膜形成寡聚孔，间接激活Caspase-1，引发细胞焦亡。
经典通路中，炎症小体（NLRP1、NLRP3、NLRC4、AIM2 和 Pyrin）需要激活 Caspase-1。虽然这两条通路分开，但是确有重叠的部分。GSDMD 也可以被 Caspase-1 和 NLRP3 炎性小体切割，使其结合到膜上产生膜孔，导致细胞焦亡。
在非经典途径中， GSDMD 是必需的，但只是众多途径之一。通常情况下，Caspase-1通过炎症小体信号切割Gasdermin D (GSDM D)引发免疫细胞焦亡 (ICP)，作为宿主对病原体感染的防御。癌症细胞焦亡(CCP)是由不同的分子机制激活的，其中GSDMB、GSDMC和GSDME是执行者，而不是GSDMD。此外，Gasdermin蛋白切割诱导CCP需要的不是炎性Caspase，而是凋亡Caspase和颗粒酶。
图7. 细胞焦亡分子通路
03
Talabostat（PT-100, Val-boroPro, BXCL701）是世界上第一个被确定诱导细胞焦亡的I-DASH家族酶抑制剂， 在上世纪90年代， 由Tufts大学Bachovchin和赖宏森(Hung-sen Lai)教授实验室研发。研究表明，DPP8 和 DPP9 的抑制会导致细胞焦亡，而程序性裂解细胞死亡特异于单核细胞和巨噬细胞谱系的细胞。
美国哈佛医学院Hao Wu、纪念斯隆-凯特琳癌症中心Daniel A. Bachovchin等研究人员于2021年3月17日，在《Nature》杂志发表揭示了其中的机制: NLRP1是炎症小体的传感器，并介导caspase-1的激活来诱导细胞因子的成熟。NLRP1包含一个功能齐全的结构域，可自动蛋白水解成非共价结合的亚结构域，并且NLRP1的阻抑性N末端片段的蛋白酶体降解释放了其炎症性C末端片段（NLRP1 CT）。DPP9与全长NLRP1和炎症性C末端片段（NLRPT CT）形成三元复合物，而PT-100作为强效DPP9抑制剂破坏了这种相互作用, 并加速了N末端片段的降解，进而诱导炎症小体的活化, 驱动激活Caspase-1，导致细胞焦亡。
图8. DPP8/9抑制剂的细胞焦亡通路
三
免疫疗法新贵:泛I-DASH抑制剂
I-DASH家族酶抑制剂治疗增加了细胞因子和趋化因子的水平，促进针对肿瘤的先天性和适应性免疫反应，将成为继PD-1之后的肿瘤免疫治疗新星。
01
2022年2月的ASCO会议上，Bioxcel Therapeutics公布了世界上首个泛I-DASH酶抑制剂 Talabostat（PT-100, Val-boroPro, BXCL701）的临床IIa期结果和明确的分子机制，与抗PD-1疗法Keytruda（可瑞达，Pembrolizumab，帕博利珠单抗）联合治疗方案在腺癌表型的晚期难治性转移性去势抵抗性前列腺癌（mCRPC）患者中显示出令人鼓舞的抗肿瘤活性。
研究显示，Talabostat（PT-100, Val-boroPro, BXCL701）同时抑制DPPIV、DPP8、DPP9、FAP等I-DASH家族酶，综合协同的作用下对抗肿瘤，使促炎细胞因子（如IL-1b, IL-18等）、TH1细胞因子（如IL-2, IL-12, IFNg）、CCL3、CCL4等上调，树突状细胞活化；CXCL9/10上调，趋化因子（GM-CSF、G-CSF）、相关记忆 T 细胞（IL-15、IL-7）等免疫调节参数上调，细胞毒性NK 细胞、巨噬细胞协同增加，而免疫抑制性T-regs减少，MDSC减少（见下图）。
图10. 泛I-DASH抑制剂PT-100的抗肿瘤机制
02
检查点抑制剂已成为治疗癌症的一种有希望的途径，通过增强抗肿瘤T淋巴细胞反应来克服免疫系统逃避。抗PD-1和抗CTLA-4是两种研究最多的是T细胞检查点抑制剂。尽管检查点抑制剂很有效，但作为单一疗法，由于肿瘤微环境抑制，高达85%的癌症患者对免疫检查点抑制剂有先天或后天的抗性，极大地限制了临床应用。
免疫学家Daniel Chen等在2017年提出：人体的全部癌症按照抗肿瘤免疫应答状况划分为三种——炎症型、免疫排除型、免疫沙漠型。炎症型肿瘤就是我们所熟知的“热肿瘤”，这类肿瘤的癌细胞PD-L1表达水平高；免疫排除型和免疫沙漠型肿瘤也就是我们常说的“冷肿瘤”，由于免疫细胞浸润较差，甚至没有免疫细胞浸润，免疫治疗效果不理想。最新研究显示，细胞焦亡有效调节肿瘤微环境，可显著提升免疫治疗效果，只要有一小部分细胞焦亡，就足以激发炎症反应，改善肿瘤免疫微环境，进而激活强大的T细胞抗肿瘤免疫反应，使“冷肿瘤”变更为“热肿瘤”，细胞焦亡治疗肿瘤和PD-1免疫治疗具有协同作用，将对肿瘤免疫治疗发挥巨大的推动性作用。
环氧化酶-2（COX-2）抑制剂在癌症治疗中的应用也得到了广泛的研究。COX是将花生四烯酸转化为前列腺素的酶，具有两种亚型（COX-1和COX-2）。COX-1无处不在，在大多数组织中表达，以其一般的“管家功能”而闻名。相反，COX-2通常在组织中检测不到，具有高度诱导性，并在炎症刺激下迅速上调。目前，PT-100已被证实毒性机制即由于其通过花生四烯酸炎性级联反应产生的血管渗漏、血容量减少和外周性水肿等不良反应（Nat Chem Biol. 2017, 13, 46–53）。 塞来昔布（CBX）是与抗癌化合物联合治疗中使用最多的COX-2抑制剂。COX-2在许多癌症中过度表达，并参与许多方面的抗肿瘤效果。I-DASH抑制剂与COX-2抑制剂联合治疗，不仅可以消除花生四烯酸途径毒性，还可产生协同抗肿瘤作用，调节巨噬细胞募集和减少炎症因子以激活抗肿瘤免疫（William Bachovchin, Hung-sen Lai, Wengen Wu. WO 2018049027A1 ）。
四
I-DASH疗法公司盘点
截至目前，泛I-DASH酶抑制剂全球仅有2家公司，分别是美国的“Bioxcel Therapeutics”和中国的“致谨生物”。
上述两家公司的技术源头都来自于Tufts大学赖宏森(Hung-sen Lai)/William Bachovchin研究团队。其中，赖宏森(Hung-sen Lai)于2021年底组建了致谨生物（PharmaSlux）。
01
Bioxcel Therapeutics, Inc.于2017年3月29日成立于特拉华州，为BioXcel的全资附属公司。BioXcel Therapeutics，Inc.或BTI是一家临床阶段的生物制药公司，专注于药物开发，利用新型人工智能或人工智能识别神经科学和免疫肿瘤学领域的下一波药物。他们的药物再创新方法利用现有批准的药物或经临床验证的产品候选药物以及大数据和专有机器学习算法来确定新的治疗指标。
图12. Bioxcel产品开发管线
其I-DASH代表药物为BXCL701，即Talabostat（PT-100, Val-boroPro）。该分子原为Tufts大学William Bachovchin和赖宏森(Hung-sen Lai)教授共同开发，于2007年由Point Therapeutics公司推进至临床III期，因安全性问题而中止，后续由于专利到期未再继续开发。2017年，William Bachovchin和赖宏森(Hung-sen Lai)研究组联合其他研究团队揭示了该分子的药效机制和毒性机制。2019年，Bioxcel Therapeutics重启该分子临床试验，命名BXCL701，为PT-100于PD-1单抗的联合用药，并于2022年ASCO会议公布了II期临床结果，结果令人鼓舞。
表3. PT-100历年临床试验统计
02
致谨生物于2021年底成立于无锡，由Tufts大学赖宏森(Hung-sen Lai)教授创立，具备I-DASH家族酶抑制剂研究数十年经验，具备全球领先的I-DASH家族酶抑制剂研发平台、PROTAC专利平台、PDC开发平台等。赖宏森(Hung-sen Lai)教授曾开发的全球首个泛I-DASH抑制剂PT-100目前由Bioxcel Therapeutics公司进行II期临床试验，用于治疗前列腺癌；开发的FAP PDC产品AVA6000于2019年授权给英国Avacta公司，目前推进至临床I期；开发的FAP核药PNT6555于2020年授权给美国Point Biopharma公司，目前推进至临床III期。
目前，致谨生物已经推出新一代的具备全新MOA的泛I-DASH家族酶抑制剂，可同时靶向DPPIV、DPP8、DPP9、FAP、PREP，单药和联合用药均显示出卓越结果，具有抗肿瘤活性更好、敏感度更高、毒性更低的优点。
图13. 致谨生物产品开发管线
五
结论与展望
I-DASH家族酶抑制剂诱导免疫原性效应的能力似乎集中在对DPPIV、FAP、DPP8和DPP9的抑制上，但有证据显示PREP的抑制也是一个重要的因素。I-DASH家族酶抑制剂诱导细胞焦亡的能力仅限于巨噬细胞系和静息T细胞，从而招募、诱导T淋巴细胞发挥肿瘤杀伤作用。
抑制DPPIV，可通过延长趋化因子和细胞因子的半衰期，增强淋巴细胞的运输；抑制FAP，可阻断癌细胞免疫逃逸的发生；抑制DPP8/9可诱导巨噬细胞和静息T细胞产生细胞焦亡，并且通过细胞因子/趋化因子信号传导，导致免疫细胞浸润、单核细胞、NK 细胞和 T 淋巴细胞增加，即热肿瘤的建立，从而抑制肿瘤生长，并诱导杀伤肿瘤细胞。
耐药性、分子适应和肿瘤复发是目前大多数癌症治疗仍然存在的问题。I-DASH家族酶抑制剂已经研究了几十年，终于在2016年阐明了关键药效机制和毒性机制，制药工业界对I-DASH家族酶抑制剂在抗肿瘤领域的应用兴趣也在大大增加。正确使用I-DASH家族酶抑制剂，单独或与已被证明具有协同或附加免疫抗肿瘤作用的疗法相结合，在癌症治疗方面，有着很好的前景，将成为肿瘤免疫药物新贵。