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引言

T細胞接合器（TCE）是一種很有前途的癌癥免疫療法，可以重新引導T細胞殺死腫瘤細胞。然而，它們的臨床應(yīng)用受到幾個挑戰(zhàn)的限制，包括細胞因子釋放綜合征（CRS）、脫靶毒性以及受到血液學和實體瘤中的免疫抑制。

最近，TCE設(shè)計中出現(xiàn)了許多旨在提高其安全性和有效性的創(chuàng)新。關(guān)鍵進展包括優(yōu)化幾何形狀以促進有效的免疫突觸，優(yōu)化抗CD3/TCR結(jié)構(gòu)域的親和力，以及靶向特定的T細胞亞群，這些都旨在減少CRS。邏輯門控方法，如由腫瘤微環(huán)境因素激活的雙靶向和條件性TCE，有可能降低靶向、非腫瘤毒性，并可能增加反應(yīng)的深度和持久性。此外，利用共刺激信號傳導有可能進一步提高血液學和實體瘤的療效。下一代TCE有望克服傳統(tǒng)TCE的一些局限性，增強其治療窗口并實現(xiàn)聯(lián)合治療。隨著該領(lǐng)域的發(fā)展，TCE有望成為癌癥免疫療法的基石，改善更廣泛患者的預(yù)后。

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一、影響TCE療效和安全性的特征

優(yōu)化TCE幾何結(jié)構(gòu)

TCEs的大小和結(jié)構(gòu)是影響其療效和藥代動力學（PK）特性的關(guān)鍵因素。通常，TCEs被設(shè)計成具有小而靈活的結(jié)構(gòu)，以允許T細胞和腫瘤細胞之間的緊密接近，從而提高突觸形成的效率。這種形式的一個例子是BiTE，由串聯(lián)的scFv組成，其中兩個scFv通過一個短的柔性接頭連接。然而，由于其大小和形式（沒有Fc尾部），BiTE會迅速從體內(nèi)清除，因此需要頻繁給藥。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，各種修飾，如聚乙二醇化、白蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域的摻入或與抗體Fc區(qū)的融合，已被用于延長TCE的半衰期，而不會損害其結(jié)合特性和功效。

除了大小，TCE的結(jié)構(gòu)在決定T細胞和腫瘤細胞之間的突觸距離方面也起著重要作用，這對T細胞活化和腫瘤細胞殺傷至關(guān)重要。TAA結(jié)合臂的定位、靶向表位和接頭長度等幾個因素有助于有效的免疫突觸形成。研究表明，T細胞和抗原呈遞細胞之間有效形成突觸的最佳膜距離約為15 nm，5該距離對應(yīng)于天然TCR肽-MHC復(fù)合物的大小，并與IgG1抗體的Fab臂跨度相匹配。

此外，TCE親和力和價態(tài)也是優(yōu)化的關(guān)鍵組成部分。與單價對應(yīng)物相比，通過結(jié)合多個TAA結(jié)合結(jié)構(gòu)域來增加對腫瘤靶點的價態(tài)可增強TCE的親和力，可導致更有效的腫瘤殺傷，以及在以低TAA表達和異質(zhì)性TAA表達為特征的腫瘤環(huán)境中的活性。此外，二價TAA結(jié)合可在不影響活性的情況下降低單個TAA結(jié)合物的親和力，從而潛在地避免與可溶性抗原的相互作用，從而導致下沉效應(yīng)和減少暴露。具有靶向TAA的雙Fab結(jié)構(gòu)域和CD3（2+1形式）的Crossmab的TCE已在臨床前研究和癌癥患者中證明了抗腫瘤功效。同樣，基于IgM的雙特異性接合器具有五聚體或六聚體結(jié)構(gòu)，通過多個結(jié)合位點提供高親和力。雖然增加價態(tài)會增強結(jié)合強度，但這些更大、更復(fù)雜的分子可能具有不太有利的生物分布。因此，優(yōu)化價態(tài)需要在最佳結(jié)合與有效腫瘤穿透和保留效力之間保持謹慎的平衡。

總體而言，創(chuàng)建最佳突觸距離通常需要經(jīng)驗調(diào)整，因為接頭長度、表位定位和TCE靈活性以及價態(tài)均影響細胞毒性潛力。

優(yōu)化CD3結(jié)合和親和力

越來越多的證據(jù)表明，TCE結(jié)合的CD3特定結(jié)構(gòu)域可以顯著影響T細胞活化、信號強度和整體治療方案。CD3是由CD3ε、CD3δ、CD3γ和CD3ζ鏈組成的多亞基復(fù)合物，與TCR相關(guān)。每個亞基在信號轉(zhuǎn)導中起著不同的作用，它們的可及性和方向各不相同。研究表明，不同的CD3結(jié)合抗體結(jié)合CD3ε鏈上的不同表位，這些差異會影響TCR信號傳導，從而不同程度地影響細胞毒性和細胞因子釋放，當整合到TCE中時，可能會導致更優(yōu)的治療方案。

TCE對T細胞上CD3/TCR復(fù)合物的親和力是優(yōu)化療效和安全性之間平衡的另一個關(guān)鍵因素，特別是改善CRS方面，這是TCE療法的一個顯著副作用。CRS的嚴重程度取決于幾個因素，如靶抗原表達、腫瘤負荷、TCE給藥的劑量和時間表、TCE的PK和生物分布以及患者特征。CD3結(jié)合結(jié)構(gòu)域的親和力決定了TCE和T細胞之間相互作用的強度和持續(xù)時間，這會影響T細胞活化和細胞因子釋放的程度和動力學。TCE最初傾向于高親和力CD3結(jié)合（KD<10nM），因為它們在臨床前模型中引發(fā)了強效的腫瘤細胞殺傷。然而，高親和力的CD3結(jié)合也會誘導高水平的細胞因子釋放，導致嚴重的CRS和治療窗口狹窄。因此，具有親和力減弱的CD3結(jié)合臂的TCE已被證明在體外和體內(nèi)誘導了強大的腫瘤抗原特異性細胞毒性，細胞因子釋放顯著減少，表明有可能平衡有效的腫瘤殺傷與CRS。此外，降低抗CD3結(jié)構(gòu)域親和力還可以改善TCE的生物分布和PK特性，避免它們在富含T細胞的區(qū)域（如淋巴組織）積聚。

下表總結(jié)了已批準和處于臨床開發(fā)后期的TCE的關(guān)鍵特征。

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二、癌癥治療TCE開發(fā)的新策略

靶向特定T細胞亞群的TCE

激活特定的T細胞亞群，通過減少激活的T細胞數(shù)量和降低CRS相關(guān)毒性來提高TCE治療指數(shù)是一種選擇。研究表明，在體外使用雙特異性TCE時，CD8+T細胞主要負責對癌細胞的定向殺傷。雖然CD4+T輔助細胞可以支持CD8+T功能并表現(xiàn)出細胞溶解活性，但它們的激活可導致細胞因子分泌和CRS相關(guān)的副作用。此外，TCE靶向CD4+細胞也可影響調(diào)節(jié)性T細胞增殖和活性。

在早期的研究中，用抗CD8抗體替代抗CD3以更選擇性地靶向CD8+T細胞的嘗試并沒有取得很大成功。研究發(fā)現(xiàn)，雖然抗CD3和抗CD8抗體都能使用預(yù)激活的CD8+T細胞有效地重定向細胞毒性，但只有抗CD3對新分離的CD8+T淋巴細胞有效，這表明靜息T細胞群需要“信號1”。針對T細胞上的CD3/TCR復(fù)合物和CD8的多特異性抗體的開發(fā)為這種方法提供了一種替代方案。這種替代方法比如 AstraZeneca 的 TITAN 平臺，通過“CD8引導”，最大限度地減少了CD4+T細胞的活化，減少了細胞因子的釋放，同時保持了細胞毒性。

靶向特定T細胞亞群的另一個例子，是Marengo Therapeutics的 tri-STAR平臺，該平臺包含一個腫瘤靶向結(jié)構(gòu)域，并通過對特定TCR可變β鏈（Vβ）特異性選擇性激活實體瘤中富含的T細胞亞群。這種方法允許腫瘤導向的細胞毒性，但只會激活一小部分T細胞，從而降低CRS的可能性。

此外，盡管傳統(tǒng)的基于CD3的TCE也可以招募γδT細胞，但選擇性靶向γδT淋巴細胞也可能提供一個減少CRS的機會，因為與γδT細胞核相比，這些細胞的頻率較低。針對此類細胞的靶EGFR-Vδ2雙特異性T細胞接合器（LAVA-1223）目前正在臨床試驗中。

肽-MHC復(fù)合物作為TCE的新靶點

2022年1月，美國食品和藥物管理局（FDA）批準ImmTAC雙特異性抗體tepentafsp用于葡萄膜黑色素瘤，這標志著TCE治療實體瘤的一個重要里程碑。Tebentafsp通過親和性增強的可溶性TCRαβ可變片段結(jié)合癌癥細胞上的gp100肽-MHC（pMHC）復(fù)合物，并使用抗-CD3 scFv指導T細胞對黑色素瘤細胞的活性。這種pMHC-特異性TCE提供了靶向多種癌癥抗原（包括細胞內(nèi)蛋白）的可能性，將免疫療法的范圍擴大到傳統(tǒng)的表面TAA之外。

同樣，未成熟T細胞接合受體（TCER）由雙重結(jié)合分子組成，其中TCR結(jié)構(gòu)域靶向HLA背景下的腫瘤抗原，另一臂為T細胞接合結(jié)構(gòu)域。靶向MAGEA4/A8的IMA401和靶向PRAME的IMA402在臨床前研究和臨床試驗的早期階段顯示出有希望的安全性和顯著的腫瘤抑制作用。此外，模擬TCR與HLA-呈遞肽結(jié)合的TCR模擬抗體（TCRm）在靶向呈遞突變Ras和p53新抗原的pMHC復(fù)合物方面也顯示出有前景的臨床前結(jié)果。

邏輯門控TCE增強腫瘤特異性

雙靶向TCE代表了一類新興的多特異性分子，旨在同時結(jié)合兩種不同的TAA，為增強癌癥免疫療法的療效和特異性提供了一種新的方法。這些TCE可以以兩種形式開發(fā)：OR門控和and門控分子。每種形式都通過解決腫瘤異質(zhì)性和靶向離瘤效應(yīng)的挑戰(zhàn)，為改善TCE治療窗口提供了獨特的優(yōu)勢。

OR門控雙靶向TCE在識別腫瘤細胞表面的一個或兩個TAA的同時激活T細胞。這種靈活的激活策略可以改善腫瘤識別，特別是在異質(zhì)抗原表達的情況下，其中一些細胞可能只表達兩種靶向抗原中的一種。通過在任一抗原存在時與T細胞結(jié)合，OR門控TCE可以幫助克服抗原異質(zhì)性，并有助于預(yù)防由抗原陰性克隆的選擇和外生長引起的腫瘤復(fù)發(fā)。然而，OR門控限制了常規(guī)藥物組合提供的靈活性，因此需要仔細設(shè)計兩個TAA臂，以確保兩個臂都能達到最佳的效應(yīng)劑量。

由于僅在腫瘤細胞上表達而不在健康基本組織中表達的TAA的稀缺性，以及腫瘤本身內(nèi)抗原表達的異質(zhì)性，給實體瘤雙靶向TCE的開發(fā)帶來了更大的挑戰(zhàn)。

AND門控雙靶向TCE通過TAA結(jié)合域的親和力調(diào)節(jié)，優(yōu)先靶向共表達TAA的腫瘤細胞。這種更嚴格的靶向方法可以提高治療的特異性，從而降低對可能只表達兩種抗原之一的健康組織的毒性。例如，三特異性TCE，tNY-aCD3/aEGFR，在臨床前研究中顯示出顯著提高的治療效果和選擇性，并降低了腫瘤外效應(yīng)的風險。

對于所有通過結(jié)合親和力驅(qū)動AND門控的TCE，雙TAA表達細胞相對于單個TAA表達細胞的選擇性靶向可能受到多種參數(shù)的影響，如抗原表達水平、T細胞組織浸潤水平和靶標內(nèi)化。因此，需要對雙重表達細胞的潛在優(yōu)先活性進行實證評估，以充分評估這類分子的潛在治療指數(shù)�？傮w而言，這些數(shù)據(jù)支持雙靶向TCE通過減輕抗原異質(zhì)性來提高療效的潛力，以及通過提高腫瘤特異性來降低毒性的潛力。

基于TME因素的條件性TCE

條件性活性TCE利用TME的獨特生理特性實現(xiàn)精確靶向，同時最大限度地減少全身毒性。目前的重點是設(shè)計僅在TME內(nèi)普遍存在的特定環(huán)境條件下激活的TCE。這些包括蛋白酶介導的激活、pH或高ATP依賴性結(jié)合模塊以及創(chuàng)新的工程分子相互作用。通過利用TME特有的功能，這些條件激活療法有望增強治療特異性，減少脫靶效應(yīng)，并提高安全性，這代表了TCE靶向治療癌癥的新前沿。下表總結(jié)了目前正在開發(fā)的臨床和臨床前條件性TCE。

腫瘤相關(guān)蛋白酶是通過重塑細胞外基質(zhì)、促進血管生成和促進轉(zhuǎn)移在腫瘤進展中發(fā)揮關(guān)鍵作用的酶。與正常組織相比，這些蛋白酶，如基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）、絲氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶，在TME中的濃度更高。蛋白酶條件性激活的TCE核心是用蛋白酶不穩(wěn)定的模塊阻斷CD3和/或TAA結(jié)合結(jié)構(gòu)域，保護TCE不與其靶標結(jié)合，直到它們遇到富含蛋白酶的腫瘤環(huán)境。目前，有幾種掩蔽策略正在進行臨床前和臨床研究，包括抗獨特型抗體、大型非選擇性非結(jié)構(gòu)化多肽、以及選擇性結(jié)合抗體結(jié)合袋的小肽。例如，JANX008（Janux Therapeutics）是一種雙重掩蔽的條件性抗EGFR TCE，當?shù)鞍酌讣せ畋蛔柚箷r，其與CD3的結(jié)合受損1000倍，與EGFR的結(jié)合受損300倍。

與正常組織（pH 7.2–7.4）相比，TME的pH通常更顯酸性（pH 6.5–6.9），這一特征可用于靶向治療。這種pH差異源于癌癥細胞代謝的改變，這導致了乳酸和其他酸性代謝產(chǎn)物在TME中的積累。例如，利用CDR區(qū)中的組氨酸，將抗體的結(jié)合結(jié)構(gòu)域設(shè)計為對pH敏感，可使TCE在TME的酸性條件下優(yōu)先具有活性，而在具有中性pH的正常組織中保持失活。例如，BF-588-DualCAB 在酸性條件下對 EpCAM 和 CD3 的親和力顯著提高，在非人靈長類動物中最大耐受劑量（MTD）較非條件性 TCE 提升 100倍。

三磷酸腺苷（ATP）的細胞外水平在TME中也顯著升高，這是腫瘤內(nèi)細胞更新和代謝應(yīng)激增加的結(jié)果。STA551是一種抗CD137激動性抗體，在高ATP濃度存在的情況下，可以提高其與CD137的結(jié)合親和力，確保其激動效應(yīng)僅限于腫瘤區(qū)域。雖然目前還沒有利用TME這一方面的TCE策略，但這可能被用來實現(xiàn)腫瘤部位TCE的激活，從而最大限度地降低全身免疫激活的風險。

工程分子相互作用也可以提供一種復(fù)雜的方法來實現(xiàn)TCE的高選擇性和效力。一種這樣的方法是前藥激活鏈交換（PACE）技術(shù)，該技術(shù)通過獨特的鏈交換反應(yīng)在生理條件下產(chǎn)生多特異性抗體。該技術(shù)允許兩種互補的非活性前藥，靶向在腫瘤細胞上共表達的TAAs，通過鏈交換和僅在兩個分子獨立積聚的腫瘤部位重組活性CD3結(jié)構(gòu)域形成活性TCE。此外，使用半體的TCE方法代表了一種新的策略，其由兩個互補的半體組成，每個半體都整合了不同的抗原特異性單鏈可變片段，該片段與抗CD3抗體的可變輕鏈（VL）或重鏈（VH）結(jié)構(gòu)域融合。當兩個半體同時與靶細胞表面上的各自抗原結(jié)合時，它們會重建一個功能性的CD3結(jié)合結(jié)構(gòu)域，從而激活T細胞以選擇性地清除表達兩種靶抗原的細胞。

通過共刺激信號提高TCE療效

共刺激在支持T細胞激活、分化、獲得效應(yīng)器功能和存活方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，這些信號的調(diào)節(jié)為改善癌癥免疫治療結(jié)果提供了機會。通過共刺激信號提高TCE療效的策略包括靶向共刺激途徑的TCE和靶向共刺激的分子與TCE的聯(lián)合應(yīng)用。

組合策略中，TCEs 可以與靶向共刺激分子（如 CD28、4-1BB）的雙特異性抗體聯(lián)用。例如，CD20 靶向 TCE（glofitamab）與 CD19-CD28 雙特異性抗體聯(lián)用，可顯著增強 T 細胞在 B 細胞淋巴瘤中的活性。單分子策略，例如靶向 DLL3、CD3 和 CD137 的 TCE，在小細胞肺癌模型中可同時激活 T 細胞并提供共刺激信號，增強腫瘤浸潤和殺傷。

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結(jié)語

雙特異性T細胞接合器是目前癌癥治療領(lǐng)域藥物開發(fā)的熱門方向，下一代的TCE需要提高腫瘤細胞的殺傷精度和安全性，并減輕耐藥性的發(fā)展。成功開發(fā)下已開TCE的調(diào)整方向，包括微調(diào)TCE對CD3/TCR復(fù)合物的結(jié)合親和力，實施雙靶向TCE，設(shè)計條件激活策略，以及利用共刺激來改善血液學和實體瘤環(huán)境中的治療結(jié)果等等。

通過這些努力，TCE有望成為各種腫瘤類型的標準護理的一部分，有可能擴大受益于免疫治療的患者群體。創(chuàng)新將為TCE這種新型免疫療法的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，開創(chuàng)了一個有可能提高療效和安全性的治療新時代。

參考資料：

1.Innovative strategies for T cell engagers for cancer immunotherapy. MAbs. 2025 Jul 10;17(1):2531223

       原文標題 : 癌癥免疫療法中T細胞接合器的創(chuàng)新策略