回顾AET2019 （上）

编者按：本系列报道由“华人抗体”公众号和“礼来亚洲资本”公众号同步推送。

2019年12月9日至13日，一年一度的AET（Antibody Engineering & Therapeutics）在美国圣地亚哥举行。AET是抗体药研发领域最重要的学术盛会之一。12月13日下午，AET的主办方抗体协会（The Antibody Society）与华人抗体协会（Chinese Antibody Society) 联合举办了特别专场。

此次专场由英国University College London的Kerry Chester教授和美国NIH的何苗壮 (Mitchell Ho) 教授联合主持。作为联合专场，此次报告会不仅涵盖了全球抗体药物研发的前沿进展，也体现了鲜明的中国元素。本专场共有6个报告，精彩纷呈。以下是每个报告的简单介绍和回顾。

1.   UK-China Development of an FDC Tailored for Difficult to Treat Solid TumorsMahendra Deonaria, PhD, CEO & CSO, Antikor Biopharma Ltd., United Kingdom

抗体偶联药物（ADC）技术在治疗肿瘤上前景辽阔——全球ADC药物市场预计在2022年将增长至180亿美元。但由于技术上还存在一些问题，ADC药物在开发的道路上屡受挫折。迄今，已完成一期临床试验的ADC项目有一半以上因为高毒性或低疗效而被终止。

位于英国的Antikor Biopharma 公司建立了抗体片段偶联药物（FDC）技术。它可以克服ADC的局限性，用来治疗难治型实体瘤。由于分子更小，FDC对实体瘤的穿透力强于ADC。而且FDC的生物半衰期短于ADC，药物的毒副作用可得到更好的控制。Antikor建立了OptiLink技术，系统性地分析、改进抗体片段和毒素之间的连接物。通过改变连接物的化学结构和长短，以及在偶联药物上添加PEG聚合物，他们可以精准地调控FDC药物的PK、毒素/抗体片段负载比例（DAR）、成药性、药效和安全性。

图1：Antikor的FDC技术平台与ADC相比的优势。
图片来源：Antikor官网 （http://www.antikor.co.uk/）

在本次报告中，Antikor的CEO Deonarain博士重点介绍了他们与中英合作项目ANT-043。2019年8月，中国的亿胜生物（Essex Bio-Technology Ltd.）与Antikor达成投资协议，将至多认购310万美元的Antikor股份（约占其总股本的40%）。ANT-043将是双方合作的首推项目。在几个小鼠肿瘤模型中，靶向HER2的ANT-043展现出了良好的肿瘤杀伤和毒理耐受效果。与以Herceptin为基础的ADC药物相比较，ANT-043具有更强的肿瘤渗透力和更灵活的PK特性。根据ANT-043的临床前数据，Antikor将其靶向市场定位为HER2低表达的癌症，比如某些乳腺癌。

2.  WuXiBody^TM, An Innovative and Versatile Bispecific Antibody Format to Facilitate Therapeutic Antibody DevelopmentJing Li, MD, PhD, MBA, Senior Vice President, Biologics Discovery at WuXi Biologics, China

双特异性抗体药物是近期医药产业的热点之一。虽然目前只有3个双抗药已被批准上市（blinatumomab、emicizumab和上市后又被撤回的catumaxomab），但各个制药公司的研发管线中分布着大量的双抗候选药物，其中处于临床阶段的有84个项目，临床前阶段的有212个项目。在刚刚结束的ASH会议中，几个双抗药项目显示出了良好的临床数据，预示着双抗药将引领下一个创新潮流。

但双抗药的生产一直是一个令人头疼的问题。4种抗体链（两个轻链，两个重链）分子的表达已经极为复杂，它们之间的错配问题更极大地影响着双抗药的生产效率和成本。药明生物开发的“WuXiBody”双抗平台从分子设计入手，解决了双抗药的生产瓶颈问题。WuXiBody更是一个完整的技术平台，自去年开发以来即得到了业界的广泛关注，从靶点到IND阶段只需要18个月，为双特异性抗体的开发提供了巨大的便利。

在WuXiBody技术中，两个重链的配对还是通过经典的”knobs-into-holes”技术完成，而轻、重链的正确配对则通过将其中一对轻、重链的CH1/CL结构域置换为TCR Ca / Cb而实现。TCR Ca / Cb是T细胞受体的alpha链和beta链的恒定区，天然配对，又与IgG的CH1在三维结构上极其相似。也就是说，WuXiBody的双抗分子实际上是IgG/TCR杂交型分子。根据需要，WuXiBody分子可采取对两种抗原有不同结合价的多种格式。

图2：药明生物的WuXiBody技术平台。
图片来源：参考资料7

药明生物的高级副总裁李竞博士在他的报告中介绍了WuXiBody技术，并通过一个具体案例W3438显示其独特的优越性。W3438是一个靶向CD3和CD19的双抗，其中anti-CD19负责找到肿瘤细胞，而anti-CD3再把T细胞招募过来杀死肿瘤细胞。安进公司的CD3 x CD19双抗药Blincyto（blinatumomab) 于2014年被美国FDA批准治疗ALL。由于Blincyto采取的是BiTE格式，体内半衰期短，每个治疗周期需要连续28天静脉输液，给患者带来极大的不便，也增加了治疗费用。由WuXiBody技术推出的W3438有望克服这个局限性——它既有较长的半衰期，服用方便，又便于生产。通过大量的体外、细胞和动物实验（包括猴子实验）数据显示，W3438具有以下几个优势或特性：高纯度（两步提纯后达到 > 99%的纯度）、高表达（>100mg/L）、高溶解度、高稳定性（T_m = 60⁰C）、高肿瘤杀伤性、长半衰期，并可交叉结合猴子的CD3和CD19蛋白。W3438的良好成药性证明了WuXiBody平台的先进性。目前已有多家生物制药企业获得了WuXiBody技术的转让许可。

3.  TCR-mimic Antibodies against Intracellular Target for Cancer Immunotherapy: Targeting Alpha-fetoprotein (AFP) in Advanced Hepatocellular CarcinomaCheng Liu, PhD, President & CEO, Eureka Therapeutics, Inc., USA

大部分抗体药或细胞疗法只能靶向细胞外或细胞表面的蛋白。这极大压缩了可成药的靶点空间，也造成了公司之间的激烈竞争。Eureka Therapeutics则另辟天地，把目光投向了更广阔的细胞内蛋白“海洋”，从中寻找靶点。

Eureka的CEO刘诚博士带来的演讲是本次大会最精彩的报告之一。Eureka团队设计、选出的抗体分子并不是直接穿入细胞去结合靶点，而是模仿TCR，捕捉靶蛋白在细胞表面展示的片段。每个细胞内蛋白都会被细胞机器降解，切成碎片 。某些碎片或短肽会再被运输到细胞表面，由I类MHC复合体呈现给免疫系统。针对癌细胞里的一个靶蛋白，他们先确定该蛋白的哪段多肽会被MHC-I (比如HLA-A) 呈现在细胞表面，再从噬菌体scFv库中筛选出只结合该多肽-MHC-I复合体，但又不结合MHC-I与其它多肽形成的复合体的单抗片段。用这种单抗片段进一步构造嵌合抗原受体（CAR ），将其基因引入病人的T细胞里。这种新型的CAR-T细胞，输回患者体内后就可以消灭细胞内表达靶蛋白的癌细胞。

图3：Eureka Therapeutics的E-ALPHA技术平台。
图片来源：参考资料8

根据这一技术，Eureka开发了第一个管线项目ET140202，一个靶向Alpha-fetoprotein （AFP）的CAR-T疗法。不同于大多数的CAR-T疗法，AFP-CAR-T靶向细胞内蛋白，并且针对的是实体瘤——肝癌（HCC）。AFP-CAR-T的I/II期临床试验正在美国开展，但刘博士展示了该疗法来自研究者自行发起 (PI-sponsored) 的临床试验的一些数据。AFP-CAR-T在患者体内耐受性良好，没有严重的毒副作用。在8位可以评估疗效的HCC患者中，1位取得完全缓解（CR），3位部分缓解（PR），4位疾病稳定（SD），疾病控制率（DCR）达到87.5%。

刘诚博士还具体介绍了这位完全缓解患者的病例。患者本人也是肿瘤医生，他允许Eureka披露他的实名和其它信息。患者今年52岁，被诊断为晚期肝细胞癌，并扩散到肺部。在2018年1月开始接受ET140202治疗前，他对sorafenib无响应。在ET140202治疗期间，他继续服用Regorafenib。患者在治疗前其AFP水平已超过2万ng/ml，接受两个剂量的AFP-CAR-T后，AFP飙升至4万ng/ml。医护人员已做好最坏打算。但从第三次输液开始，AFP水平迅速下降。6次给药后，不到3个月的时间，患者的AFP水平已恢复正常。在6个月时，通过CT已检测不到患者肺部的继发性肿瘤，其肝脏中的原发性肿瘤也基本消失。

4.   Durable Blockade of PD-1 Signaling Links Preclinical Efficacy of Sintilimab to Its Clinical BenefitJunjian Liu, PhD, Vice President, Head of Drug Discovery & Preclinical Development, Innovent Biologics, Inc., China

信达生物的副总裁刘军建博士在此次联合专场上介绍了信迪利单抗的药物特性、临床前的功效研究以及临床进展。信迪利单抗（Sintilimab）是信达生物和礼来公司联合开发的PD-1抗体药，已经在中国上市。目前信达正在积极拓展其适应症领域，开展了针对非小细胞肺癌、胃癌、肝癌和食管癌等多个适应症的临床研究。

从刘军建博士的报告中，我们了解到关于信迪利单抗很多有趣的信息：

• 信迪利单抗是信达与Admab公司合作，通过酵母展示技术研发出来的全人源抗体。它也是酵母展示技术推出的第一个进入市场的单抗药。因此，信迪利单抗于2018年在中国的获批也是一个具有历史意义的里程碑：酵母展示从第一篇主要论文发表（1996年）到第一个单抗药被批准，走了22年的历程。这远远超过了其它单抗技术平均12年的成长周期。

图4：各个单抗药物技术从第一篇论文发表到第一个药上市的时间跨度。
图片来源：《两只小鼠的江湖》，略有改编。

• 信迪利单抗与其靶点PD-1的亲和力比O药高24倍，比K药高43倍，是目前市场上与PD-1亲和力最强的单抗药。

• 从与PD-1的结合曲线来看，信迪利单抗与O药、K药最大的不同是，它一旦与PD-1结合后，脱离速度要慢得多。

• 从晶体结构分析看，信迪利单抗在PD-1蛋白上的结合位点介于O药的结合部位与K药的结合部位之间，并且覆盖面积更大。

• 信迪利单抗能更有效的阻断PD-1和PD-L1之间的结合。它的阻断能力是O药的50倍，K药的 80倍。

• 在动物肿瘤模型中，信迪利激活免疫系统的能力、抑制肿瘤生长的效果都强于O药或K药。

• 在针对三线的经典霍奇金淋巴瘤 (cHL)的临床试验中，信迪利单抗取得了85.4%的客观响应率（ORR）和97.9%的疾病控制率（DCR）。这比O药或K药在cHL患者中的临床数据要好。当然，由于参加几个临床试验的患者人群不同，我们不能直接比较ORR和DCR。信迪利单抗在药物特性上和临床前实验中显示的优势能否在临床效果上体现出来，还需要更多的临床数据去证明。

• 临床数据也显示，信迪利单抗可能是市场上所有的anti-PD-1中免疫原性最低的单抗药。在381位服药患者中，0.52% （2位）产生了抗药抗体 (ADA)，只有1位产生了中和抗体（NAb），低于其它anti-PD-1的ADA和NAb发生率。

• 信迪利单抗在NK/T淋巴瘤、NSCLC和胃癌等其它适应症的临床试验中也取得了令人惊艳的数据。信达在继续拓展其适应症领域。在cHL上的获批只是一个良好的开端。

图5：  信迪利单抗的临床试验计划。
图片来源：参考文献45.    Development of Cancer-reactive Antibodies Focused to the 287-302 Amino Acid Loop of the Human Epidermal Growth Factor ReceptorEric Chun Hei Ho, PhD (in lieu of David Fitzgerald, PhD, Chief Biotherapy Section), Laboratory of Molecular Biology at National Cancer Institute, USA

本报告的原定主讲人NCI的David Fitzgerald教授因故不能出席本次大会。他的博士后Eric Chun Hei Ho博士代替他做了一个精彩的报告。

EGFR一直以来是肿瘤药物开发的热门靶点。恶性胶质瘤中经常表达EGFRvIII，一个删掉了外显子2-7的EGFR 突变基因。和野生型EGFR蛋白相比，EGFRvIII的膜外域少了近300个氨基酸，因而不能结合配体，并处于持续激活状态。表达EGFRvIII的癌症病人预后效果差。由于EGFRvIII只在肿瘤细胞中表达，它是一个很好的候选治疗靶点。

图6：EGFR蛋白和EGFRvIII蛋白结构示意图。
图片来源：参考资料1，略有改编。

EGFR上的287-302aa loop只在EGFRvIII上暴露出来，而在野生型EGFR上则很难显示，因此靶向287-302 loop的抗体可以特异性地识别EGFRvIII。针对人EGFR的这个特定区域，Fitzgerald实验室利用杂交瘤技术筛选出一个鼠源单抗体ma40H3。此抗体能够结合MDA-468、A431等肿瘤细胞，却不会与WI-38、U87-MG等非肿瘤细胞结合，表现出了良好的特异性。当把ma40H3装上PE38免疫毒素后，偶联药物在体外试验中只对肿瘤细胞起到杀伤作用。

Fitzgerald团队计划将这个抗体人源化，平行开发偶联药物和CAR-T疗法，进一步在动物模型中评估其抗肿瘤的效果。

6.  Engineered Human Antibody Domains for Therapy of Cancer and AIDSDimiter S. Dimitrov, PhD, Professor and Director, Center for Antibody Therapeutics, University of Pittsburgh Medical School, USA

最后的讲演者是来自美国匹斯堡大学抗体疗法中心主任的Dimiter  Dimitrov教授。Dimitrov团队花了10多年的时间打造、积累了几个大容量 (~10¹¹或千亿级)的工程化改造的人源抗体片段（engineered Antibody domains或eAds）库。这些抗体片段除了有常见的VH、Fab、scFv格式，还有他们独创的Fc单体（mFc）、CH2、CH3单体（mCH3）格式。这后三种格式是他们以IgG1的Fc为基础，系统引进氨基酸突变，构造出分子量远小于全长抗体的单域蛋白。他们又以mFc、CH2、mCH3这些单域蛋白为骨架，植入结合抗原的CDR或肽链。这类单域抗体如果开发成药物，既有小抗体的优势——穿透性强、可靶向大抗体很难接触的抗原表位，又由于保留了FcRn结合位点，其在体内的半衰期比scFv长。

图7：Dimitrov团队建立的以Fc为基础的结合蛋白骨架。
图片来源: 参考资料5

这几个eAds库成为Dimitrov团队手中强大、灵活的武器库。他们在库中通过噬菌体/酵母展示技术针对某一抗原筛选出高亲和力的结合蛋白（binders）。这些结合蛋白又可继续被改造、优化、组装，打造成ADC、IgG1、CAR、融合蛋白、或双抗等多种形式的治疗手段。Dimitrov教授在演讲中举出了一系列具体应用的例子：

• 一个双特异性四价的IgG抗体，可结合IGF2蛋白的两个独立表位。它的Fc和细胞表面的Fc受体结合后，该抗体专门收集细胞外飘着的 IGF2，并产生交联，不可逆地除掉循环系统中的IGF2。

• 靶向Mesothelin的融合蛋白、靶向Glypican-3的融合蛋白、和靶向Glypican-2的eAd-毒素偶联药物各自在小鼠肿瘤模型中表现出较强的肿瘤抑制或杀伤效果。

• Anti-Glypican-2 eAd武装的CAR-T在小鼠中清除了几乎所有的神经母细胞瘤。

• 他们开发了多种候选疗法以清除HIV，其中有能结合HIV病毒gp120蛋白的不同表位的双特异性多价类抗体融合蛋白，有招募NK细胞歼灭病毒的CD16A x gp120 BiKE (Bispecific Killer Cell Engager) 蛋白，还有既可防止HIV感染又可除掉感染了HIV的细胞的多特异性、双分子CAR-T细胞疗法。这后一种CAR-T细胞疗法在人源化小鼠中的数据于今年8月发表在Science Translational Medicine上，引起轰动（参考资料2）。Dimitrov教授是这篇论文的三名通讯作者之一。

图8：上图为几种anti-HIV CAR的结构示意图，其中标明1和3的结合蛋白域都来自eAds库。下图：抗HIV duoCAR-T细胞比monoCAR-T细胞更能有效地在小鼠体内抑制对bNAb产生耐药性的HIV感染。图片来源：参考资料2

（未完待续）

参考资料：

1.       An, Z., et al. (2018). "Epidermal growth factor receptor and EGFRvIII in glioblastoma: signaling pathways and targeted therapies." Oncogene 37(12): 1561-1575.

2.       Anthony-Gonda, K., et al. (2019). "Multispecific anti-HIV duoCAR-T cells display broad in vitro antiviral activity and potent in vivo elimination of HIV-infected cells in a humanized mouse model." Sci Transl Med 11(504).

3.       Boder, E. T. and K. D. Wittrup (1997). "Yeast surface display for screening combinatorial polypeptide libraries." Nat Biotechnol 15(6): 553-557.

4.       Hoy, S. M. (2019). "Sintilimab: First Global Approval." Drugs 79(3): 341-346.

5.       Ying, T., et al. (2014). "Engineered Fc based antibody domains and fragments as novel scaffolds." Biochim Biophys Acta 1844(11): 1977-1982.

6.       Zhang, S., et al. (2018). "Preclinical characterization of Sintilimab, a fully human anti-PD-1 therapeutic monoclonal antibody for cancer." Antibody Therapeutics 1(2): 65-73.

7.       http://cellculturedish.com/new-flexible-bispecific-antibody-format-demonstrates-improved-therapeutic-properties-and-manufacturability/

8.       eurekatherapeutics.com/science/e-alpha/

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