TCR-T借PD-1开关反串？

2023-09-01

细胞疗法免疫疗法

给TCR-T加装开关，德国生物技术企业Medigene可能走在了前列。这家曾经将程书钧院士的准中药Veregen（茶多酚等构成）在2006年推动上市的德国药企，最初是慕尼黑基因中心在1994年成立的副产物，通过兼并和出售，历经多年的战略转型，如今向着TCR-T TCR-T的领军Biotech前行，如今已经成为BioNTech合作的座上宾，在2022年达成了与其的多项靶点开发合作。近期，这家公司在波士顿举行的第八届CAR-TCR峰会上由该公司首席科学官Dolores Schendel教授阐述了该公司的TCR-T具体技术路线。其中，这家公司EtoE（端到端）TCR技术平台中，Allo-HLA TCR和其TCR的开关蛋白增强技术是其重要组成部分。TCR的开关蛋白技术：以子之矛攻子之盾Medigene的TCR开关蛋白技术共有两种，分别为PD1-41BB和CD40L-CD28共刺激开关蛋白，该技术是由其合作伙伴Helmholtz Munich开发，并独家授权给Medigene的。第一种技术的目标PD-1/PD-L1和41BB/41BBL是肿瘤免疫中经典的轴，前者是免疫检查点抑制剂而后者是共刺激信号通路。现在已有不少PD-1/41BB双抗进入了临床，一般而言，这些双抗采用的是抑制PD-1/PD-L1轴，并激动41BB的方式产生效果。而在TCR-T TCR-T中Medigene采用相当巧妙的手法。（如下图所示）Medigene的PD1-41BB开关蛋白受体通过将PD-1的抑制性信号结构域替换为4-1BB的激活性信号结构域，来改变肿瘤自我防御机制。因此，开关受体向TCR-T细胞传递激活信号，而不是使T细胞失活信号。PD1-41BB修饰的TCR-T细胞反而能够在PD-L1阳性肿瘤 PD-L1阳性肿瘤细胞存在下强烈增殖，并在重复暴露后杀死更多的肿瘤细胞。肿瘤 PD-L1表达得越多，对肿瘤的杀伤效果就可能越强。此外，这些开关受体信号能够使TCR-T细胞能够在低水平葡萄糖或高水平TGFβ下更好地发挥作用，这两种情况都是强烈不利于TCR-T细胞的肿瘤微环境的特征。从这家公司披露的信息来看，目前这种PD1-41BB修饰的TCR-T TCR-T已经在体外试验中证明了比单单TCR-T展现出了更优的疗效。另外一种CD40L-CD28共刺激开关蛋白则瞄准了CD40L/CD40途径和共刺激信号CD28。CD40L/CD40途径在免疫调节和体内平衡中起主要作用。CD40L(配体)是肿瘤坏死家族的成员，主要在两种活化的T细胞上表达:CD4+ T细胞，CD40L主要功能是T细胞介导的树突细胞(DCs)和单核细胞的激活。CD8+ T细胞，CD40L主要通过树突状细胞促进其扩增和分化。CD40也存在于B细胞上，并在树突细胞(DCs)、单核细胞和巨噬细胞以及非造血细胞如上皮细胞和内皮细胞上表达。除此之外，CD40的表达已被证实存在于多种实体瘤中，如黑色素瘤、前列腺癌和肺癌，以及鼻咽癌、膀胱癌、宫颈癌和卵巢癌。CD28则主要在T细胞上表达，能够提供T细胞活化和存活所需的共刺激信号，CD28表达减少被认为是T细胞衰老的标志因此，CD40L/CD40途径在T细胞活化中起着至关重要的作用。Medigene的CD40L-CD28共刺激开关蛋白可能以几种方式促进细胞免疫反应的增强:①活化T细胞上表达的CD40L和DC上表达的CD40向抗原呈递细胞传递信号，导致共刺激分子的上调和最佳T细胞反应的进一步刺激。②表达CD40的肿瘤细胞可以通过与CD40L-CD28工程T细胞的直接相互作用而不依赖于MHC/肽特异性靶向而发生凋亡。③CD40存在于肿瘤内皮的TME中，在那里与经过CD40L-CD28工程化改造的T细胞结合能够上调粘附分子，从而改善T细胞对肿瘤的浸润。因此，CD40L-CD28共刺激开关蛋白通过树突状细胞和其他非肿瘤细胞发挥作用，并可为主要通过表达PD-1的T细胞发挥作用的其他开关受体提供补充作用。其实如果按照该公司研究人员发表的论文，这一团队还有PD-1/CD28的组合，不过在其新闻稿中并未采用，由于PD-1/41BB是其替代方案，可能最终没能采用CD28方案是因为PD-1/41BB开关更好。Allo-HLA TCR技术TCR-T本身对于筛选这一门槛存在高要求，其中TCR-T TCR-T的阳性选择（Positive selection）要求消除缺乏T细胞受体(TCR)与人类白细胞抗原(HLA)适当结合的T细胞。而阴性选择（Negative selection）需要确保能够引发强烈自身免疫反应的T细胞被清除，同时去保留能够识别外来抗原的能力。然而，由于这一过程，只有针对自身抗原如癌睾丸抗原（CTA）的低亲和力TCR才自然在体内循环。这些TCR的功能活性不足以靶向和杀死任何表达这些CTA的新生肿瘤。这一问题导致的中枢耐受性，使得分离具有改善的敏感性和安全性的高亲和力天然TCR以产生有效的抗肿瘤反应性方面困难重重。而Medigene专有的同种异体HLA T细胞预处理通过使用来自HLA阴性供体的不可耐受化、非选择性T细胞库绕过了中枢耐受。Medigene团队在患者抗原呈递细胞(APCs)中添加和表达同种异体(Allo) HLA用于让T细胞致敏，有可能获得天然高亲和力的TCRs，天生就能识别一类HLA，以获得更好的安全性和肿瘤反应性。(如下图所示)出于这个原因，Medigene不需要对TCR进行突变来提高灵敏度、特异性或亲和力。Medigene依靠自然来提供最佳亲和力的TCRs。与自体致敏的TCR-T细胞相比，同种异体致敏的TCR-T细胞以更高的灵敏度识别表达不同水平MAGE-A4 mRNA的肿瘤细胞(如下图所示)。与自体致敏的TCR-T细胞相比，截止第37天，同种异体致敏的TCR-T细胞显示出快速抗肿瘤活性，且无复发迹象。Medigene的团队有信心通过这种方式制造出最优的3S TCR-T（3S指的是最佳的特异性Specific、敏感性Sensitive和潜在的安全性Safe）总结这些技术相当新奇，可能为TCR-T TCR-T领域的发展带来特别的模式和见解，不过从其进度来看，完成临床验证仍然有一定距离，当然从技术实现难度来看，这家公司的挑战也是很大的，可以期待这家公司带来的更多见地，。参考来源：https://medigene.com/