本文来源于微信公众: 智享药界 作者: 虎仔奶爸
T细胞接合剂(TCEs)是经过工程改造的免疫治疗分子,旨在通过桥接T细胞及其靶标来引导身体的免疫系统对抗肿瘤或感染细胞,从而引发强烈的细胞毒性反应。2014年,美国FDA批准了blinatumomab,这是一种针对CD3和CD19的TCE,用于治疗急性淋巴细胞白血病。正式开启TCE治疗不同的血液系统恶性肿瘤,如急性髓系白血病、多发性骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤和霍奇金淋巴瘤。截至2023年11月,市场上已有7种临床批准的TCE疗法。基于TCE的疗法仍然有其局限性;然而,改善TCE的特性,以及将基于TCE的疗法与其他形式的治疗相结合,有望找到治疗目前晚期疾病的方法。截至目前,市场上有9种临床批准的TCE疗法,所有这些疗法都用于治疗淋巴增生性疾病。
表1. 截止2024年3月获批的用于血液肿瘤的TCE药物
此外,2022年1月FDA批准Immunocore公司tebenafusp-tebn(Kimmtrak,gp100 (a melanoma-associated antigen) through ahigh-affinity T cell receptor (TCR) binding domain and an anti-CD3 T-cell-engaging domain),一种双特异性gp100肽HLA导向的CD3 T细胞接合剂,用于治疗HLA-a*02:01阳性的不可切除或转移性葡萄膜黑色素瘤成年患者。
2025年11月FDA批准Amgen公司Tarlatamab-dlle(Imdelltra, DLL3 on tumour cells and CD3 on T cells)用于患有广泛期小细胞肺癌(ES-SCLC)并在基于铂的化疗期间或之后疾病进展的成人。
TCEs作用机制:
T细胞接合器(TCE)是一类有前景的免疫疗法,旨在利用T细胞的细胞还原潜力,而不需要识别特定的肽抗原。这些分子通过结合T细胞上的CD3/TCR复合物和癌症细胞表面上的肿瘤相关抗原(TAAs)来工作。这种反式结合促进了T细胞和癌症细胞之间的突触,从而触发细胞毒性。TCE代表了一种现成的精确方法,可以扩大受益于传统免疫疗法的患者群体。2014年,靶向B细胞CD19的双特异性T细胞接合器(BiTE™)blinatumomab(BLICYTO®)获得批准,标志着TCE发展的一个重要里程碑。从那时起,人们对开发针对血液系统和实体恶性肿瘤的各种肿瘤相关靶点的TCE越来越感兴趣。
图1. TCEs 作用机制及原理
*TCE分子同时与TAAs和CD3结合,从而形成溶细胞突触。与CD3的结合会引发T细胞细胞毒性作用的激活信号的诱导,包括颗粒酶和穿孔素的释放,最终导致肿瘤细胞溶解。此外,TCE的刺激会触发T细胞室的增殖Fv-Based TCEs。
TCEs疗法优势比较:
基于T细胞的癌症免疫疗法通过靶向和动员T细胞来根除恶性细胞,改变了癌症治疗的临床实践。根据作用机制的不同,基于T细胞的癌症免疫疗法主要可分为两类:一类是针对以免疫检查点抑制剂(ICIs)为代表的免疫抑制因子,另一类是以嵌合抗原受体(CAR)T细胞和T细胞结合双特异性抗体(bsAbs)为特征的免疫刺激途径。
针对靶细胞重定向T细胞的另一种替代方法是T细胞结合bsAbs,其具有独特的功能,结合癌症细胞上的TAA和T细胞上的细胞表面分子。双特异性T细胞结合子(BiTE)是一种新型的T细胞结合bsAbs亚类,在治疗癌症方面具有很好的临床效果。
表2. 三种主要基于T细胞的免疫疗法的比较:ICI、CAR T细胞和BiTE
TCEs分类:
根据其分子结构的TCE类型。根据其分子结构,TCE可分为三类。免疫球蛋白G样(IgG样)TCE与人体内天然存在的抗体有相似之处。产生IgG样TCE的最流行的方法包括knob-in-a-hole(KiH)、CrossMab和DuoBody。单链可变片段样(scFv样)TCEs试剂基于合成的scFv分子构建,包括例如BiTE、DART和TandAb平台。以及融合了前两者特性的combination结构。
图2. 不同结构的TCEs

1. IgG-like TCEs:
IgG样TCE是基于天然抗体,即IgG分子开发的。这意味着,与天然抗体类似,它们由两条重链和两条轻链组成。在它们的结构中,我们可以区分Fc,以及通过A铰链连接的两个抗原结合区(Fab),每个区都有一个Fv。与天然mAb相反,在天然mAb中,两种Fv都结合同一类型的抗原,在IgG样TCE中,一种Fv结合TAA,另一种结合CD3分子。
Knobs-into-Holes (KiH):
罗氏开发的KiH技术能够通过交换半分子来生产抗体。这项技术的名字来源于促进针对不同抗原的抗体两半二聚化的机制。KiH背后的原理是基于在两条不同的抗体重链上创建类似拼图的匹配位点,以创建产品。
CrossMab:
基于KiH的原始概念,罗氏在解决轻链失配问题的前提下开发了CrossMab平台。与KiH中重链上的区域类似,这种技术基于交换一侧重链和轻链的区域,以便正确组装重链和重链。重链和轻链的区域可以被修饰,尽管已经表明用轻链的CL交换重链的CH1是最有效的方法。
DuoBody:
Genmab开发的Duobody是通过在两种不同的IgG之间交换Fab区来生产BsAbs的平台。Fc片段CH3区的突变可以识别异源半分子,促进异二聚化过程。Duobody技术的核心在于受控Fab臂交换(cFAE)过程。该方法涉及两种不同类型的IgG单克隆抗体的单独表达,每种单克隆抗体在CH3-CH3结构域界面上都有一个匹配的点突变。
2. Fv-Based TCEs:
与基于IgG的BsAbs相比,基于Fv的TCE的设计相对简单。这些分子与天然存在的抗体不同,因为它们通常仅由单链抗体组成。scFv在结构和功能上与抗体的Fv区相似。它是重链(VH)和轻链(VL)的一个可变区人工融合的产物。
Bi-Specific T-Cell Engagers (BiTE):
BiTE是一种简单的分子,通过G4S接头连接CD3特异性ScFv和TAA特异性ScFv。除了blinatumomab,使用BiTE平台的BsAbs的其他例子包括CD3 BCMA-AMG420和CD3 CD33-AMG330,目前正在临床试验中进行评估(NCT03836053,NCT02520427)。BiTE平台上的BsAbs很小,半衰期很短,仅约2小时,这意味着需要持续静脉输注给药。
Dual-Affinity Retargeting Antibody (DART)
DART是一个类似于BiTE的平台。它是通过将VH和VL序列分别与其他抗体VL和VH序列连接而形成的。此外,半胱氨酸被引入两条多肽链的C末端,形成链间二硫键。MGD024是Macrogenics在DART平台上创建的TCE的一个例子。它靶向CD3和CD123抗原,并研究了其在r/r CD123阳性恶性肿瘤中的应用。该药物被设计用于降低细胞因子释放综合征(CRS)的发生率,CRS是其前身flotetuzumab的常见不良事件,同时保持抗肿瘤活性。目前正在一项1期首次人体剂量递增研究中对其进行评估(CP-MGD024-01;NCT05362773)。
3. TandAb:
TandAbs平台是一种四价抗体分子,每种抗原都有两个结合位点。同二聚体分子是由两条肽链反向配对形成的。AFM11靶向CD3和CD19,是Affimed在TandAb平台上开发的BsAb。AFM11的安全性和有效性已在两项开放标签、多中心、剂量递增的1期研究中进行了评估,这两项研究分别针对r/r CD19阳性B细胞非霍奇金淋巴瘤(NHL)患者(AFM11-101)和CD19阳性的B前体费城染色体阴性(Ph-)ALL患者(AFM13-102)。最常见的是神经系统不良反应,一些患者严重,以及剂量限制治疗引起的不良事件(TEAE)。在ALL中,尽管短暂,但该药物显示出活性迹象,而在NHL患者中没有观察到活性。由于AFM11治疗存在重大健康风险,终止了进一步的临床开发。
4. Combination-Based TCEs
组合型TCE利用了IgG样和Fv样基团的平台优势。这些药物具有IgG样TCE特有的Fc区和Fv样TCE典型的Fcvs。HLE-BiTE是组合型TCE的领先例子。它是安进公司通过将Fc片段连接到原始构建体的ScFv末端而开发的第二代BiTE。这种修改将其半衰期延长至7天。它被应用于安进的AMG701 BsAb,一种针对CD3和BCMA的抗体。一项针对(NCT03287908)的1期首次人体研究表明,在重度预处理r/r MM患者中,其安全性可控制,活性令人鼓舞,药代动力学特征良好,支持进一步评估AMG 701。
在研的TAA靶点:
TCEs通常靶向细胞外蛋白,TCEs的理想靶点应在肿瘤细胞表面表达,而不是在健康细胞上表达,以防止靶向非肿瘤毒性。由于靶抗原丢失和下调是癌症最常见的逃避机制之一,靶抗原也应在肿瘤细胞存活中发挥重要作用。例如,CD19和CD20是在B细胞上广泛表达的相对稳定的细胞表面抗原。因此,在正在进行的临床试验中,大多数靶向表面抗原包括CD19、CD20和BCMA(B细胞成熟抗原)。靶向实体瘤抗原(如PSMA(前列腺特异性膜抗原)、EpCAM(上皮细胞粘附分子)、CEA(癌胚抗原)和GPC3(glypican-3))的TCE的开发标志着将该技术扩展到血液系统恶性肿瘤之外的重大进展。这些BiTE旨在解决实体瘤带来的独特挑战,与血液学癌症相比,实体瘤包括更复杂和免疫抑制的肿瘤微环境。
目前有200多种TCE抗体正在进行临床试验。大约一半的双特异性抗体靶向CD20、CD19和BCMA。尽管如此,新的靶点也进入了早期临床试验。
图3. 目前在研的TAA靶点TCEs药物研究概况
TCEs 存在挑战:
优化TCEs几何结构:
TCE的大小和结构是影响其疗效和药代动力学(PK)特性的关键因素。通常,TCE被设计成具有小而灵活的结构,以允许T细胞和肿瘤细胞之间的紧密接近,从而提高突触形成的效率。这种格式的一个例子是BiTE™,由串联单链可变片段(scFv)组成,其中两个scFv通过一个短的柔性接头连接。然而,由于其大小和形式(没有Fc尾部),BiTE™会迅速从体内清除,因此需要频繁给药。为了应对这些挑战,各种修饰,如聚乙二醇化、白蛋白结合结构域的掺入或与抗体Fc区的融合,已被用于延长TCE的半衰期,而不会损害其结合特性和疗效。
除了大小,TCE的结构在决定T细胞和肿瘤细胞之间的突触距离方面也起着重要作用,这对T细胞活化和肿瘤细胞杀伤至关重要。TAA结合臂的定位、靶向表位和接头长度等几个因素有助于有效的免疫突触形成。已经表明,T细胞和抗原呈递细胞之间有效形成突触的最佳膜距离约为15nm。该距离对应于天然TCR肽-MHC复合物的大小,并与IgG1抗体的Fab臂跨度相匹配。最近,已证实该距离也是TCE活性的理想距离。事实上,抗TAA和抗CD3臂靠得更近的TCE配置显示出增强的T细胞活化和优异的肿瘤细胞杀伤能力。因为接头长度、表位定位和TCE灵活性独立影响细胞溶解潜力,使预测和合理设计变得复杂。
亲和力和效价:
TCE亲和力和化合价的微调是优化的关键组成部分。与单价对应物相比,通过结合多个TAA结合结构域来增加对肿瘤靶点的化合价可以增强TCE的亲和力,这可以导致更有效的肿瘤杀伤,以及在以低和异质TAA表达为特征的肿瘤环境中的活性。二价TAA结合可在不影响活性的情况下降低单个TAA结合物的亲和力,潜在地避免与可溶性抗原的相互作用,导致下沉效应和减少暴露。具有靶向TAA的双Fab结构域和用于CD3的单Fab结构区(2+1形式)的TCE已在临床前研究和癌症患者中证明了抗肿瘤功效。这种2+1格式的例子是CD20特异性的glofitamab(COLUMVI™;罗氏)和STEAP1特异性的沙鲁利他明(安进)。
CD3及细胞因子释放综合征(CRS)
越来越多的证据表明,TCE结合的CD3特定结构域可以显著影响T细胞活化、信号强度和整体治疗方案。CD3是由CD3ε、CD3δ、CD3γ和CD3ζ链组成的多亚基复合物,与TCR(T细胞受体)相关。
每个亚基在信号转导中起着不同的作用,它们的可及性和方向各不相同。研究表明,不同的CD3结合抗体(如OKT3、UCHT1、L2K、SP34)结合CD3ε链上的不同表位,这些差异会影响TCR信号传导,从而不同地影响细胞毒性和细胞因子释放,当整合到TCE中时,可能会导致更好的治疗方案。TCE对T细胞上CD3/TCR复合物的亲和力是优化疗效和安全性之间平衡的另一个关键因素,特别是在治疗细胞因子释放综合征(CRS)方面,这是TCE疗法的一个显著副作用。CRS发生在T细胞过度活化时,由促炎细胞因子的释放引发,如白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(IFN-γ)和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF),可引起全身炎症反应。
事实上,患者特征,如TAA密度、转移性疾病和肿瘤负荷,也可能在影响CRS中发挥关键作用,较高的肿瘤负荷与CRS严重程度的增加之间存在潜在的相关性。这一观察结果得到了旨在降低CRS风险的临床策略的支持,例如在开始TCE治疗之前使用单克隆抗体来灭活肿瘤。这些策略包括在用靶向CD20的TCE治疗B细胞恶性肿瘤之前服用B细胞耗竭剂obinutuzumab(Gazyva®,罗氏)。可能影响CRS的其他因素包括基线免疫状态和患者T细胞健康状况。
处于临床阶段的TCEs :
激活特定的T细胞亚群是通过减少激活的T细胞数量和降低CRS相关毒性来提高TCE治疗指数的另一种选择。CD8+T细胞主要负责介导对呈递来源于感染或突变的肽的细胞的细胞毒性,并在抗癌免疫反应中发挥关键作用。研究表明,在体外使用常规双特异性TCE,CD8+T细胞对癌症细胞的重定向杀伤是有效的。虽然CD4+T辅助细胞可以支持CD8+T细胞功能并表现出细胞溶解活性,包括在TCE诱导的刺激后,但它们的激活会导致细胞因子分泌和CRS相关的不良反应。
表2. 已批准或处于临床试验第2阶段/第3阶段的TCE列表
表3. 目前正在开发和最近停产的临床和临床前条件TCE列表