關(guān)于藥理學(xué)論文
藥理學(xué)是研究藥物與機(jī)體間相互作用規(guī)律及其藥物作用機(jī)制的一門科學(xué),主要包括藥效動(dòng)力學(xué)和藥代動(dòng)力學(xué)兩個(gè)方面。下面,小編為大家分享關(guān)于藥理學(xué)論文,希望對大家有所幫助!
摘 要:單克隆抗體藥物的問世,使疾病治療的方式發(fā)生了革命性的變化。過去的 20 年,單克隆抗體藥物在癌癥、自身免疫等疾病的治療領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。單克隆抗體藥物低毒和高特異性優(yōu)勢是其成功的關(guān)鍵。單克隆抗體藥物的這兩個(gè)優(yōu)勢使其快速替代傳統(tǒng)的化學(xué)療法,但其治療效果也同樣受到耐藥性的困擾。耐藥性是導(dǎo)致單克隆抗體藥物治療效果被抑制的原因之一,單克隆抗體藥物靶向結(jié)合腫瘤細(xì)胞后又被清除的情況,稱為抗體的調(diào)制。靶細(xì)胞通過順式或反式方式實(shí)現(xiàn)調(diào)制,并形成二次吞噬,導(dǎo)致細(xì)胞聚集沉淀。本文將對每個(gè)過程的證據(jù)以及應(yīng)對策略進(jìn)行討論。
關(guān)鍵詞:單克隆抗體藥物; Fcγ 受體; 內(nèi)化作用; 削除作用; 免疫療法。
引言
1975 年,Kohler 和 Milstein 對單克隆抗體的制備進(jìn)行了描述,為抗體大規(guī)模應(yīng)用于疾病治療奠定了基礎(chǔ)[1].Kohler 和 Milstein 也因此獲得1984 年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),他們的技術(shù)導(dǎo)致了最早一代單克隆抗體藥物的誕生。此后,單克隆抗體治療充滿了挑戰(zhàn),如早年使用鼠原抗體帶來嚴(yán)重的免疫原性問題,隨著嵌合抗體、人源化抗體技術(shù)及噬菌體篩選技術(shù),小鼠表達(dá)人源抗體技術(shù)以及臨床前及臨床試驗(yàn)監(jiān)管力度的加大,免疫原性問題等有關(guān)單克隆抗體藥物安全性的情況得到了明顯改善。一些單克隆抗體藥物在臨床上表現(xiàn)出潛在的治療效果。抗 CD20 單克隆抗體藥物利妥昔單抗可以明顯提高藥物的響應(yīng)率和患者的總生存期,其批準(zhǔn)上市,標(biāo)志著 B 細(xì)胞惡性腫瘤治療新時(shí)代的開始。單克隆抗體藥物不僅用于 B 細(xì)胞功能障礙相關(guān)疾病的治療,最近,其治療范圍擴(kuò)大到自身免疫性疾病領(lǐng)域,標(biāo)志著單克隆抗體藥物治療已經(jīng)進(jìn)入了“后利妥昔單抗時(shí)代”.
抗腫瘤壞死因子( TNF,Anti-tumour necrosisfactor) 單克隆抗體藥物英夫利昔單抗( Infliximab)對自身免疫性疾病的治療產(chǎn)生了重要的影響。1998 年,英夫利昔單抗被批準(zhǔn)用于克羅恩。 Crohn's disease) 的治療,現(xiàn)在被批準(zhǔn)的適應(yīng)證擴(kuò)大到了強(qiáng)直性脊柱炎、銀屑病關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及潰瘍性結(jié)腸炎等。然而,這兩個(gè)成功的單克隆抗體藥物面臨著同樣的挑戰(zhàn),即單克隆抗體藥物的耐藥性問題[2].
1 單克隆抗體藥物的藥效機(jī)制
單克隆抗體藥物的藥效機(jī)制同小分子藥物完全不同。例如,單克隆抗體藥物結(jié)合特異靶點(diǎn)分子作用于天然配體( 如: Infiximab,單克隆抗體藥物的靶點(diǎn)是 TNF-α) ,單克隆抗體藥物還用于信號傳導(dǎo) 的 調(diào) 節(jié) ( Herceptin 阻 止 Her-2neu 的 二 聚化)[3],或用于免疫系統(tǒng)的效應(yīng)調(diào)節(jié),如啟動(dòng)血清中的補(bǔ)體效應(yīng),或通過抗體 Fc 同 NK 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞上 Fc 受體結(jié)合而啟動(dòng)的 ADCC 效應(yīng)( 抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用) .
實(shí)際上,大多數(shù)治療性單克隆抗體是通過 Fc受體,特別是 Fcγ 受體產(chǎn)生細(xì)胞效應(yīng)用于疾病治療。Fcγ 受體屬于進(jìn)化相關(guān)的受體蛋白家族,一般依照其與 IgG 結(jié)合性和下游信號效應(yīng)進(jìn)行分類。人類和小鼠具有高親和力 Fcγ 受體,可以同 IgG單體結(jié)合,其余種屬的 Fcγ 受體屬于中度親和力受體,只能同水溶性 IgG 多聚體或細(xì)胞結(jié)合免疫復(fù)合物結(jié)合。FCγ 受體的主要功能是通過 FcR 區(qū)域的 γ 鏈結(jié)合產(chǎn)生激活信號,γ 鏈包含了免疫受體酪氨酸活化組件。然而,小鼠和人都具有單一的抑制性 FcγRIIB ( CD32B) ,是基于酪氨酸的免疫抑制性受體,可以降低 FcγR 或 SHIP 招募的其他刺激受體的激活作用[4].
研究者以 CD20 單克隆抗體藥物作為研究對象,尋找 FcγR 在單克隆抗體藥物發(fā)揮耐藥的機(jī)制,并需求解除這種耐藥現(xiàn)象的策略。以 CD20 單克隆抗體藥物的體外功能將其劃分為Ⅰ型( 利妥昔單抗樣) 和Ⅱ型( 托西莫單抗樣) .Ⅰ型 CD20單克隆抗體藥物的 Fc 片度的富集增強(qiáng)了 C1q 的招募作用,顯示其激活組分的能力,將 CD20 重新分布到細(xì)胞膜微區(qū)域的脂筏上。Ⅱ型 CD20 單克隆抗體藥物不具備這些作用,而是激發(fā)同質(zhì)粘附和溶酶體介導(dǎo)的非凋亡細(xì)胞死亡[5].此外,Ⅰ型抗 CD20 單克隆抗體比Ⅱ型抗體更易從細(xì)胞表面內(nèi)化到細(xì)胞內(nèi)。我們對這兩類單克隆抗體的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,揭示單克隆抗體藥物的耐藥機(jī)制及應(yīng)對策略。
2 單克隆抗體藥物的細(xì)胞內(nèi)化
CD20 在惡性腫瘤細(xì)胞中高度表達(dá),是抗體治療中理想的靶標(biāo)分子。但是產(chǎn)生抗體的漿細(xì)胞和干細(xì)胞缺失 CD20,并缺少抗原的下調(diào)現(xiàn)象。
轉(zhuǎn)基因小鼠表達(dá)人 CD20 的 B 細(xì)胞研究顯示,Ⅱ型抗 CD20 單克隆抗體較Ⅰ型單克隆抗體更易清除 B 細(xì)胞。使用Ⅱ型抗體治療需要的時(shí)間較長,程度較大,Ⅰ型和Ⅱ型單克隆抗體藥物通過不同的通路獨(dú)立介導(dǎo)補(bǔ)體激活和細(xì)胞程序性死亡。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示,Ⅰ型抗 CD20 單克隆抗體被內(nèi)化并在轉(zhuǎn)基因小鼠的 B 細(xì)胞中降解,這和抗 CD20 單克隆抗體處理體外原代和治療人類惡性 B 細(xì)胞的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同,這一點(diǎn)和Ⅱ型抗 CD20 單克隆抗體的表現(xiàn)不同。內(nèi)化會縮短單克隆抗體藥物半衰期,并影響調(diào)理細(xì)胞的吞噬功能,這將直接導(dǎo)致單克隆抗體藥物治療效果降低和用藥費(fèi)用增多。
2. 1 單克隆抗體藥物的細(xì)胞內(nèi)化
Lim 等[6]對抗 CD20 單克隆Ⅰ型抗體的細(xì)胞內(nèi)化機(jī)制進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)中利妥昔單抗 F( ab‘) 2 片段的結(jié)合反應(yīng)下降,表明可能有 Fc 受體參與了這個(gè)過程。當(dāng)B 細(xì)胞只表達(dá)抑制性 FcγRIIB 或使用特異性抗體封閉 FcγRIIB 時(shí),抗體的細(xì)胞內(nèi)化作用被抑制。另外,體外實(shí)驗(yàn)表明,細(xì)胞表達(dá)的 FcγRIIB 同細(xì)胞結(jié)合的利妥昔單克隆抗體藥物呈負(fù)相關(guān)。研究還表明,mAb 的 Fc 片段和 FcγR 的 Fc 結(jié)合區(qū)域相互作用增強(qiáng)了單克隆抗體藥物的內(nèi)化作用。
、裥涂 CD20 單克隆抗體和 FcγRIIB 通過下述兩種方式發(fā)揮作用,與相鄰的細(xì)胞發(fā)生反式作用,在單細(xì)胞表面發(fā)生順式作用。Lim 等[6]的重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)細(xì)胞間發(fā)生的直接相互作用。結(jié)果表明,為了實(shí)現(xiàn)抗體的細(xì)胞內(nèi)化,需要Ⅰ型抗 CD20 單克隆抗體和 FcγRIIB 的順式相互作用,這一過程被稱為抗體的雙極橋接。有研究表明,使用利妥昔單克隆抗體藥物治療時(shí),腫瘤細(xì)胞高水平表達(dá) FcγRIIB 的患者較低水平表達(dá)的患者的生存期明顯降低[6].另外,利妥昔單克隆抗體藥物治療濾泡性淋巴瘤患者的研究也顯示,Ⅰ型抗 CD20 單克隆抗體的細(xì)胞內(nèi)化作用影響了治療效果。
抗 CD20 的 Ⅰ 型 抗 CD20 單 克 隆 抗 體 和FcγRIIB 的順式相互作用與 FcγRIIB 和抗體包被抗原免疫復(fù)合物間的相互作用方式相似。當(dāng)抗原抗體復(fù)合物與 B 細(xì)胞受體結(jié)合時(shí),抗體的 Fc 片段和 FcγRIIB 通過順式發(fā)生相互作用,在細(xì)胞膜處將抑制型 FcγR 和 B 細(xì)胞受體結(jié)合; 激活抑制型 B細(xì)胞受體,對于抗原特異性 B 細(xì)胞反應(yīng)是一個(gè)負(fù)反饋。抑制型 BCR 的活化,IgG 免疫復(fù)合物引導(dǎo)FcγRIIB 的 B2 亞型的快速內(nèi)化,這個(gè)過程是不依賴細(xì)胞區(qū)域完整ITIM 序列的。上述研究表明,抗CD20Ⅰ型單克隆抗體和 FcγRIIB 的相互作用引導(dǎo)復(fù)合物向細(xì)胞膜接近,與磷酸化的 FcγRIIB ITIM 形成三聚體復(fù)合物,增強(qiáng)了復(fù)合物的細(xì)胞內(nèi)化作用,過程與免疫復(fù)合物的內(nèi)化相似。然而,Vaughan 等[7]的研究顯示,F(xiàn)cγRIIB 的突變體缺乏完整的胞質(zhì)結(jié)構(gòu),同樣可以完成對抗 CD20 的Ⅰ型單克隆抗體內(nèi)化的增強(qiáng)作用,與野生型的 FcγRIIB 效果相同。這表明 FcγRIIB 和免疫復(fù)合物之間的相互作用、抗體連接 CD20 的內(nèi)化并不是通過 FcγR 依賴的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),F(xiàn)cγRIIB 的作用可能僅限于物理結(jié)構(gòu)的相互作用。
2. 2 脂筏的作用
、裥涂 CD20 單克隆抗體不僅與 FcγRIIB 相結(jié)合。事實(shí)上,B 細(xì)胞靶標(biāo)的抗原抗體復(fù)合物通過順式反應(yīng) FcγRIIB 結(jié)合到細(xì)胞表面,還包括單克隆抗體與 MHC Ⅱ、CD40 和 CD38的結(jié)合。然而,這些內(nèi)化作用一般不會對抗體連接受體的內(nèi)化產(chǎn)生影響,只有抗 CD38 和 CD19 的抗體會產(chǎn)生較為明顯的影響。
為了進(jìn)一步闡明抗原調(diào)變機(jī)制,研究者對脂筏結(jié)構(gòu) FcγRIIB 在單克隆抗體藥物鏈接 CD20 內(nèi)化過程中的增強(qiáng)作用進(jìn)行研究。Ⅰ型抗 CD20 單克隆抗體介導(dǎo)了 CD20 向脂筏的重分布,而Ⅱ型抗CD20 單克隆抗體與其他單克隆抗體直接和 B 細(xì)胞表面受體結(jié)合。此外,在與 BCR 相互作用時(shí),F(xiàn)cγRIIB 也向脂筏重分布。向脂筏的重分布及后續(xù)的內(nèi)吞過程存在于許多受體配體復(fù)合物及病毒的內(nèi)化過程中。研究者推測,F(xiàn)cγRIIB 和利妥昔單克隆抗體藥物在脂筏上的相互作用對于增強(qiáng)內(nèi)化是必需的,這就解釋了盡管 FcγRIIB 被磷酸化,Ⅱ型抗 CD20 單克隆抗體內(nèi)化和抗體直接與其他受體的內(nèi)化比例基本相當(dāng)[8].
在脂筏的研究中,研究者使用具有 CD20 突變型的人骨髓瘤細(xì)胞作為研究對象,因?yàn)?CD20 的突變型不能重分布到脂筏上。在 FcγRIIB 缺失時(shí),表達(dá)突變型 CD20 的細(xì)胞表現(xiàn)出比野生型細(xì)胞較慢的抗體內(nèi)化作用,這說明 CD20 向脂筏的重分布對于抗體內(nèi)化有重要影響。當(dāng)細(xì)胞共轉(zhuǎn)染 FcγRIIB 時(shí),抗體內(nèi)化開始加速,這說明轉(zhuǎn)染的 FcγRIIB 代替了突變的FcγRIIB 引領(lǐng)突變的 CD20 向脂筏的重分布。為了驗(yàn)證這種情況,研究者利用 FcγRIIB 得到不能向脂筏重分布的突變體 FcγRIIA.突變體 FcγRIIA可以增強(qiáng) CD20 的內(nèi)化,這說明內(nèi)化過程中 CD20向脂筏的作用中 FcγRIIB 可能不是必須的。CD20內(nèi)化過程中,Ⅰ型抗 CD20 單克隆抗體和 FcγRIIB相互作用的具體機(jī)制尚不清楚。
內(nèi)吞作用的前提是膜的曲率,這將形成內(nèi)吞小泡。Stachowiak 等[9]對人工脂膜的研究顯示,高度擁擠的蛋白可以誘發(fā)膜形成褶皺及脂質(zhì)小管,褶皺的增加同蛋白質(zhì)濃度相關(guān)。研究者發(fā)現(xiàn),Ⅰ型抗 CD20 單克隆抗體、FcγRIIB 和 CD20 在細(xì)胞膜上聚集,而Ⅱ型抗體沒有這種重分布的情況發(fā)生。Stachowiak 等人工脂膜的研究顯示,Ⅰ型抗CD20 單克隆抗體誘發(fā) CD20 和 FcγRIIB 的重分布,這可能觸發(fā)膜褶皺和隨后的內(nèi)吞。這個(gè)過程中 FcγRIIB 可能與抗體受體復(fù)合物發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用,促進(jìn)細(xì)胞膜上高密度的蛋白招募反應(yīng),進(jìn)而引起細(xì)胞膜的形變。但這并不能完全解釋在Ⅱ型抗 CD20 單克隆抗體的順式反應(yīng)中 FcγRIIB 和CD20 也發(fā)生相互作用,但是并沒有觸發(fā) CD20 的內(nèi)化。然而,Ⅱ型單克隆抗體 GA101 ( Obinutu-zumab) 的晶體結(jié)構(gòu)的研究表明,Ⅱ 型抗體結(jié)合CD20 的定位同Ⅰ型抗體不同。這種差異可能是順式反應(yīng)中Ⅰ型和Ⅱ型單克隆抗體同 FcγR 的相互作用的親和力和密度不同。雖然Ⅱ型單克隆抗體和磷酸化的 FcγRIIB 相互作用,但是活化的水平不高。即使對Ⅱ型抗 CD20 單克隆抗體的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,也不能啟動(dòng)足夠的招募反應(yīng)使膜引發(fā)皺褶并發(fā)生內(nèi)吞反應(yīng)。基于上述的研究,我們認(rèn)為,Ⅱ型單克隆抗體不能誘導(dǎo) CD20 向脂筏的重分布,Ⅱ型單克隆抗體直接定向特異性的靶點(diǎn)蛋白,并保留在細(xì)胞表面而不被內(nèi)化。
3 單克隆抗體藥物的削除機(jī)制
另一種抗體耐藥性的解釋是抗體的削除機(jī)制或是 Trogocytosis 作用( 細(xì)胞吞噬的一種機(jī)制).Taylor 等[10]基于使用利妥昔單克隆抗體藥物的慢性淋巴細(xì)胞白血。 Chronic lymphocytic leukemia,CLL) 患者進(jìn)行研究,提出抗體削除機(jī)制可能是患者對單克隆抗體藥物產(chǎn)生耐藥性的原因。這種機(jī)制有助于解釋在使用利妥昔單克隆抗體藥物治療初期循環(huán) CLL 細(xì)胞數(shù)量降低,但是隨著藥物的持續(xù)使用,CD20 陰性的 CLL 細(xì)胞數(shù)量逐步增加。
單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞的 FcγR 依賴免疫反應(yīng)中,抗體和靶點(diǎn)復(fù)合物從靶細(xì)胞表面削除或拔掉。最初人們認(rèn)為 FcγRI 介導(dǎo)了這一過程,之后研究發(fā)現(xiàn),抗原抗體復(fù)合物與效應(yīng)細(xì)胞 FcγR 的結(jié)合可以完成削除機(jī)制。抑制型 FcγRIIB 的小鼠實(shí)驗(yàn)也證明了削除機(jī)制的存在。而使用腹腔腫瘤小鼠得到的關(guān)于 FcγR 的數(shù)據(jù)證實(shí)補(bǔ)體發(fā)揮了一定作用。認(rèn)為單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表達(dá)的補(bǔ)體受體和補(bǔ)體自身介導(dǎo)了細(xì)胞的吞噬作用,這個(gè)系統(tǒng)的激活造成 FcγR 劃分困難。
Taylor 等[10]提出,當(dāng)效應(yīng)細(xì)胞群趨于飽和疲勞時(shí),易于發(fā)生削除效應(yīng)。削除機(jī)制后,由于單克隆抗體不在靶細(xì)胞上結(jié)合,因此,針對靶細(xì)胞的后續(xù)細(xì)胞效應(yīng)也無法完成。使用利妥昔單克隆抗體藥物后,補(bǔ)體成分和 NK 細(xì)胞被耗竭,但是沒有證據(jù)支持單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞功能下降或是衰竭。這可能是白血病或其他腫瘤細(xì)胞中豐富的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)執(zhí)行了細(xì)胞的攝取和清除功能。在正常穩(wěn)態(tài)條件下,肝臟和脾臟的吞噬細(xì)胞每秒可以清除200 萬血紅細(xì)胞。
Griffin 等[11]首次對細(xì)胞的削除機(jī)制進(jìn)行了描述,他發(fā)現(xiàn),即使沒有調(diào)理細(xì)胞的吞噬和破壞作用,單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞也可以完成對的內(nèi)化。其之前的研究也表明,抗原抗體復(fù)合物覆蓋的細(xì)胞可以防止調(diào)理細(xì)胞的吞噬吸收( 研究發(fā)現(xiàn),被抗體有效覆蓋一半的靶向細(xì)胞和效應(yīng)細(xì)胞的細(xì)胞膜發(fā)生緊密接觸) ,但不作用于調(diào)理抗體覆蓋一半的靶向細(xì)胞遠(yuǎn)端的裸露部分,因此,防止了巨噬細(xì)胞“拉鏈”吞噬的發(fā)生。雖然這些數(shù)據(jù)很好地解釋了抗體介導(dǎo)的這一過程,但是早期的研究證實(shí),多克隆抗體較單克隆抗體的作用更大。這可能是因?yàn)槎嗫寺】贵w可以提高同受體( B 細(xì)胞受體) 的結(jié)合,進(jìn)而誘導(dǎo)產(chǎn)生超交聯(lián)效應(yīng),如利妥昔單克隆抗體藥物可以識別更離散的抗原,并形成較早期研究更小的“帽”.幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室的研究都顯示出類似的結(jié)果,其他多種單克隆抗體( 曲妥珠單克隆抗體藥物,西妥昔單克隆抗體藥物,T101,依帕珠單克隆抗體藥物,達(dá)利珠單克隆抗體藥物,CD22/CD20雙特異性抗體和 CD3/TROP-2 雙特異性抗體) 的削除機(jī)制發(fā)生在靶細(xì)胞上[12].
建立適合不同細(xì)胞類型、設(shè)計(jì)合理的單克隆抗體,可以有效避免耐藥性的產(chǎn)生。如: 選用Ⅱ型抗 CD20 單克隆抗體,如 obinutuzumab,或在注射rituximab 的同時(shí),注射降低內(nèi)化作用的單克隆抗體藥物,以克服內(nèi)化機(jī)制的影響。為了克服因抗原丟失造成的不利影響,有研究者提出多次低劑量注射抗體的用藥策略,試圖充分清除細(xì)胞,但沒有成功,其建議對效應(yīng)細(xì)胞進(jìn)行浸潤處理或使用其他直接靶向單克隆抗體,提高藥物在 CLL 患者中的響應(yīng)率。
在Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)中,利妥昔單克隆抗體藥物的劑量遞增試驗(yàn)對于 CLL 患者的有效率高于每周 1 次注射( 劑量為 2 250 mg /m2)[10].此外,最近一項(xiàng)使用低劑量利妥昔單克隆抗體藥物針對之前治療無效的 CLL 患者的隨機(jī)Ⅱ期臨床試驗(yàn)中,因其效果低于標(biāo)準(zhǔn)方法 FCR,在實(shí)驗(yàn)早期即終止。表明實(shí)驗(yàn)中削除機(jī)制沒有限制藥物的有效性,低劑量利妥昔單克隆抗體藥物不增加 CLL 患者的療效,但是這些結(jié)果受米托蒽醌入的干擾。
CD20 陰性細(xì)胞的出現(xiàn)是更大的問題,Taylor等[10]認(rèn)為,其是解除抑制的循環(huán)細(xì)胞,或被效應(yīng)細(xì)胞削除后逃脫免疫效應(yīng)細(xì)胞作用的循環(huán)和傳遞細(xì)胞,或最終被清除的是上述某類細(xì)胞。Taylor等[10]認(rèn)為,削除機(jī)制是一個(gè)次要而獨(dú)立的過程,只有當(dāng)效應(yīng)細(xì)胞浸潤或耗盡時(shí),才對耐藥循環(huán)細(xì)胞發(fā)揮作用[13].
Boross 等[14]的研究支持后者的觀點(diǎn),清除的都是被削除的細(xì)胞,RTX 誘導(dǎo)的 CD20 吞噬作用依賴于 RTX 的濃度,并和 CD20 的療效相關(guān),兩個(gè)過程是密切相關(guān)的。如果在體外使用乳膠珠,人工造成小鼠或人類巨噬細(xì)胞的飽和,削除機(jī)制中飽和相關(guān)的損失減少,相應(yīng)的吞噬作用也下降。另外,Pedersen 等[15]的研究表明,抗 CD20 的Ⅰ型和Ⅱ型單克隆抗體都可能介導(dǎo)發(fā)生削除機(jī)制。盡管兩者的削除機(jī)制類似,在體外和小鼠試驗(yàn)中,Ⅱ型單克隆抗體較Ⅰ型單克隆抗體介導(dǎo)的削除機(jī)制更強(qiáng),這可能與Ⅱ型單克隆抗體缺少內(nèi)化機(jī)制有關(guān)。最近,一項(xiàng)針對 CLL 患者的頭對頭臨床試驗(yàn)中,Ⅱ型單克隆抗體 Obinutuzumab 和利妥昔單克隆抗體藥物聯(lián)合苯丁酸氮芥,使無進(jìn)展生存期延長近 1 倍( 盡管 obinutuzumab 劑量較高) .總之,在抑制Ⅰ型抗 CD20 單克隆抗體有效性的過程中,細(xì)胞內(nèi)化作用較削除機(jī)制的影響更大。
4 單克隆抗體和抑制性 FcγRIIB 的其他相互作用
4. 1 靶細(xì)胞的順式作用
順式作用是指單克隆抗體藥物靶向特異細(xì)胞自身的表面受體 FcγRIIB發(fā)生的相互作用,并發(fā)生后續(xù)效應(yīng)。首先,抗體和FcγRIIB 之間的順式作用可以與反式細(xì)胞表達(dá)其他 FcγR 競爭,進(jìn)而降低后續(xù)的. FcγR 依賴的免疫效應(yīng)。有研究者使用腫瘤靶向治療抗體對轉(zhuǎn)染FcγRIIB 的黑色素瘤的小鼠進(jìn)行治療,結(jié)果顯示,非轉(zhuǎn)染 FcγRIIB 的黑色素瘤的小鼠比較,使用轉(zhuǎn)染 FcγRIIB 的黑色素瘤的小鼠生存期明顯縮短。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí),這種效應(yīng)獨(dú)立于 FcγRIIB 胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域,具有較低的抗體依賴性的細(xì)胞毒作用。我們推測,F(xiàn)cγRIIB 和治療性單克隆抗體間發(fā)生順式作用,于反式專業(yè)吞噬細(xì)胞表達(dá)的活性 FcγR.通過加強(qiáng) FcγR 活化,吞噬細(xì)胞可以作為輔助促進(jìn)免疫反應(yīng),通過抗原提呈細(xì)胞降低吞噬細(xì)胞的攝取作用[16],同時(shí),也減低了針對腫瘤特異抗原的抗原特異性免疫反應(yīng)。
FcγRIIB 和治療性單克隆抗體間的順式作用可能結(jié)合抗體的 Fc 片段,而與補(bǔ)體蛋白形成競爭。Ⅰ型抗 CD20 單克隆抗體與補(bǔ)體的高效作用,激活經(jīng)典的補(bǔ)體級聯(lián)反應(yīng),其對于體內(nèi)的抗體治療是不必要的。研究表明,通過反式的 FcγRIII 表達(dá),補(bǔ)體成分 C1q 和 C3 抑制Ⅰ型抗 CD20 單克隆抗體激活 NK 細(xì)胞,從而減少 ADCC 效應(yīng)。這可能是由于補(bǔ)體和 FcγR 對于 Fc 片段結(jié)合的競爭而形成的。雖然沒有實(shí)驗(yàn)證明,但是類似情況發(fā)生在補(bǔ)體和順式表達(dá)的 FcγRIIB 之間,這兩種蛋白競爭結(jié)合治療性單克隆抗體的 Fc 片段。因此,對于單克隆抗體治療,補(bǔ)體激活具有重要意義,但是與 FcγRIIB 的順式相互作用會影響治療效果。
4. 2 靶細(xì)胞的反式作用
研究顯示,靶向 B 細(xì)胞表面受體的單克隆抗體藥物通過順式和反式與FcγRIIB 結(jié)合。與反式吞噬細(xì)胞表達(dá)的 FcγRIIB的作用較直接靶向單克隆抗體藥物的治療效果差,可能是由于 Fc 上的結(jié)合位點(diǎn)和吞噬細(xì)胞的活化 FcγR 競爭,抑制了細(xì)胞活化,進(jìn)而對 FcγRIIB產(chǎn)生了抑制作用。單克隆抗體藥物引起 FcγR 活化和 FcγRIIB 抑制的比率稱為活化抑制率,可以通過細(xì)胞 FcγR 的表達(dá)量和單克隆抗體藥物 IgG的亞型進(jìn)行檢測。小鼠 IgG1 抑制 FcγRIIB 的結(jié)合能力高于 IgG2a,因此,小鼠 IgG1 藥物的活化抑制率更低,藥物的治療效果差。Nimmerjahn 等[17]
利用小鼠轉(zhuǎn)移性黑色素瘤細(xì)胞系對單克隆抗體藥物和 FcγRIIB 相互作用對藥效的影響,以及活化抑制率的重要性進(jìn)行了研究。利用直接靶向腫瘤的單克隆抗體藥物、IgG2a 亞型單克隆抗體藥物對小鼠進(jìn)行治療,這種藥物的活化抑制率為 70,結(jié)果顯示,相對于沒有藥物治療的對照組動(dòng)物,治療組的肺轉(zhuǎn)移率明顯下降,幾乎為零。相反,IgG1 亞型單克隆抗體藥物活化抑制率較低( 0. 1) ,IgG1 亞型單克隆抗體藥物治療的小鼠肺轉(zhuǎn)移未減少。然而,將小鼠編碼 FcγRIIB 的基因敲除,單克隆抗體藥物只能和活性的 FcγR 結(jié)合,IgG1 亞型單克隆抗體藥物的治療效果明顯增強(qiáng)。因此,單克隆抗體藥物和 FcγRIIB 之間的反相結(jié)合將直接影響治療效果。其機(jī)制與人類的多種腫瘤治療有關(guān),如:40% 惡 性 黑 色 素 瘤 的 轉(zhuǎn) 移 性 腫 瘤 中 檢 測 到FcγRIIB 的表達(dá)。腫瘤細(xì)胞自身( 或相關(guān)非造血細(xì)胞) FcγRIIB 的異位表達(dá),腫瘤細(xì)胞周圍中效應(yīng)細(xì)胞表達(dá)的活化 FcγR,和單克隆抗體藥物形成競爭結(jié)合,降低了治療性單抗活化抑制率和臨床治療效果。
5 單克隆抗體耐藥性的應(yīng)對策略
通過對抗 CD20 單克隆抗體藥物的研究,我們認(rèn)為,治療性單克隆抗體藥物和 FcγRIIB 的結(jié)合是導(dǎo)致單克隆抗體藥物耐藥的重要原因。Roghanian 等[15]聯(lián)合使用 FcγRIIB 特異性封閉抗體6G11 和利妥昔單克隆抗體藥物,對小鼠表達(dá)人 CD20 和 FcγRIIB 進(jìn)行細(xì)胞實(shí)驗(yàn)。表明 FcγRIIB 特異性封閉抗體降低了體外實(shí)驗(yàn)中 B 細(xì)胞表面 CD20 的內(nèi)化,提高了機(jī)體內(nèi) B 細(xì)胞的耗竭。此外,觀察到類似的 B 細(xì)胞消耗增大,6G11 突變體 N297Q 與利妥昔單克隆抗體藥物聯(lián)合使用時(shí),利妥昔單克隆抗體藥物的Fc 片段無法與 FcγR 結(jié)合。這表明通過防止單克隆抗體藥物在 FcγRIIB 和靶點(diǎn)間形成雙極抗體橋接,減少了部分的利妥昔單克隆抗體藥物介導(dǎo)的內(nèi)化,進(jìn)而增強(qiáng)治療效果。
除了抑制內(nèi)化,阻斷雙極抗體橋接形成也能增加單克隆抗體和反式表達(dá) FcγR 的相互作用。使用 FcγRIIB 阻斷抗體,如6G11,也可以防止單克隆抗 體 藥 物 與 反 式 的 吞 噬 細(xì) 胞 和 腫 瘤 細(xì) 胞FcγRIIB 的結(jié)合,進(jìn)而提高活化抑制率,最終達(dá)到提高治療效果的目的。
實(shí)用藥物與臨床2017 年第20 卷第1 期 Practical Pharmacy And Clinical Remedies,2017,Vol.20,No.1·111·治療單克隆抗體藥物同 6G11 聯(lián)合使用的臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)果,值得期待。如果成功,阻斷 FcγRIIB的單克隆抗體藥物將可能用于多種靶向單克隆抗體藥物的聯(lián)合治療? FcγRIIB 的單克隆抗體藥物可以阻斷下游抑制性信號通路,增加靶向單克隆抗體藥物的治療效果。然而,有研究表明,反向表達(dá)的 FcγRIIB 的交叉連接對于某些單克隆抗體藥物( 如抗 CD40 的藥物) 是必須的,阻斷 FcγRIIB 不利于單克隆抗體藥物發(fā)揮作用,因此,在使用這種方法之前需要對抗體發(fā)揮作用的機(jī)制進(jìn)行評估。
6 結(jié)論
單克隆抗體藥物已經(jīng)改變疾病治療的方式,尤其是在腫瘤領(lǐng)域。自 1997 年利妥昔單克隆抗體藥物上市,已有大量單克隆抗體藥物進(jìn)入臨床。這種治療不同于常規(guī)的化療,其耐藥機(jī)制也有所不同。我們對內(nèi)化機(jī)制、消除機(jī)制以及 FcγRIIB介導(dǎo)的其他耐藥機(jī)制進(jìn)行了介紹,特別是抗 CD20單克隆抗體藥物的耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展。如果克服抗體耐藥的策略行之有效,將為抗體的臨床治療提供更廣闊的前景。
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