抗CD20单克隆抗体研究进展

(整期优先)网络出版时间:2013-12-22
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抗CD20单克隆抗体研究进展

冯凯旋任丽君夏振娜毛煜张晓冬

冯凯旋任丽君夏振娜毛煜张晓冬(第二军医大学生物技术队<第二军医大学卫生毒理学教研室>200433)

【中图分类号】R917【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2013)25-0123-02

【摘要】CD20是一种特异性、高表达在正常B淋巴细胞和恶性B淋巴细胞的表面标识,是治疗B细胞相关性疾病理想的靶点。近年来对其研究不断深入,有多个抗CD20分子的单克隆抗体用于B细胞非霍启金淋巴瘤(NHL)及其相关疾病的治疗,取得了明显的疗效。本文综述CD20单抗研究的主要药物及其进展,探讨其未来的发展前景。

【关键词】CD20单克隆抗体研究进展

一、概述

CD20是B淋巴细胞表面的特异性的标志性分子,表达于95%以上的正常或恶性B淋巴细胞表面,在造血干细胞、祖细胞和其他正常组织中无CD20抗原的表达。它由297个氨基酸组成,分子量为33kD,34~36kD属于非糖基化磷蛋白,其抗原表位为第三、四跨膜区间的由43个氨基酸组成的环区。CD20与抗体结合后不发生明显的内化现象,也不发生明显的细胞表面脱落现象,是治疗B淋巴细胞相关疾病的理想抗原。研究表明,CD20具有钙离子通道的功能,通过调节细胞内钙离子的浓度,影响细胞周期,调节细胞增殖与分化,甚至导致细胞凋亡的发生。作用机制主要有补体依赖性细胞毒性反应、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用[1]以及提高细胞对细胞毒作用的敏感性和免疫接种作用等也均导致B细胞的凋亡[2,3]。由于原始的正常B细胞不受抗CD20单抗的作用,在抗CD20单抗杀伤了大部分即使所有表达CD20分子的淋巴瘤细胞及正常B细胞后,仍能够重建B细胞群,因此抗CD20单克隆抗体也越来越多的应用到B细胞相关疾病的治疗中。

二、主要的抗CD20的单抗药物

1、利妥昔单抗-Rituximab

1997年11月,美国FDA批准上市了首个用于治疗人类肿瘤的人鼠嵌合型单克隆抗体-利妥昔单抗,商品名为美罗华。在美罗华治疗的各种疾病中,难治性低度恶性或滤泡性B细胞非霍奇金淋巴瘤(NHL)处于首位,NHL是造血系统中常见的恶性肿瘤,95%以上的B细胞NHL能够表达CD20抗原,但多数化疗药物对NHL的治疗不好,复发率也高。美罗华大大改善了NHL的治疗现状,成为继手术治疗、放射治疗和化学治疗三大常规治疗后的第四种治疗模式。其突出效果体现在大大提高了NHL的缓解率和生存时间,可以单药或与其他药物联合使用,为B细胞相关疾病的治疗提供了新的治疗手段和选择,是肿瘤治疗史上的里程碑。随后又被批准用于治疗中度至严重活动性风湿性关节炎、CD20阳性的慢性淋巴细胞白血病(CLL)和Wegener氏肉芽肿等疾病[4,5]。

但是在美罗华良好的治疗效果的同时,仍存在一些不良反应[6]。其主要不良反应是与输注相关的综合征,大多发生在病人第一次静脉滴注时,主要临床表现为发热、寒战、恶心、呕吐、支气管痉挛或血压增高等。而且还有血液学毒性、免疫球蛋白减少和感染等不良反应发生,这可能与美罗华是嵌合抗体,其抗体鼠源结构部分会导致更长的输注时间和更严重的副作用有关。因此开发高度人源化的抗CD20抗体成为治疗NHL和其他与B细胞相关的疾病的研究热点。

2、维妥珠单抗-Veltuzumab

维妥珠单抗是由Immunomedics公司开发的第二代人源化抗CD20单抗,具有90%-95%的人抗体序列。互补决定区与美罗华相比,除CDR3重链可变区上第101位用天冬氨酸替代了天冬酰胺外,其余序列与美罗华一致,具有较强的结合CD20的能力。体外研究表明维妥珠单抗的解离失活速率减慢,半衰期延长,从而有可能在临床应用时减少给药次数。临床前研究发现,在保持对肿瘤的高完全缓解率的同时,其输注时间较利妥昔单抗缩短。

David[7]等的体外研究表明,在几个人类的淋巴瘤细胞株中,维妥珠单抗与利妥昔单抗有相似的抗细胞增殖、促进细胞凋亡和抗体依赖细胞介导的细胞毒作用,并且具有较低的清除率和增强补体依赖性细胞毒性反应。另外,非常低剂量的维妥珠单抗无论是静脉注射还是皮下注射,在短尾猴中都促进了B细胞的衰竭,在荷瘤小鼠中都控制了肿瘤的生长。在人体试验中,不良反应主要是短暂的、较弱的与输注相关的反应,无其他严重的不良反应。

3、奥法木单抗-Ofatumumab

奥法木单抗是Genmab制药公司与葛兰素史克公司共同开发的全人源化靶向抗CD20单克隆抗体,具有新的CD20结合表位,与CD20亲和力更强,具有更强的增强补体依赖性细胞毒性反应,与美罗华的抗体依赖性细胞介导细胞毒作用相似。奥法木单抗最显著的特点是可以杀死低表达CD20而且细胞膜表面有诸如CD55和CD59等补体抑制分子高表达的细胞。与美罗华比较,奥法木单抗在体外对低水平CD20-表达肿瘤活性更高,具有更慢的解离速率。奥法木单抗在2009年被美国FDA加速审批流程批准为治疗用于氟达拉滨治疗无效的CLL[8]。

临床研究证实,奥法木单抗可导致快速、高效、持续的外周B细胞耗竭,难治愈性CLL病人在接受了第1次奥法木单抗输注后,B细胞数目降低的中值为23%,第8次输注后为92%,在治疗结束后,外周B细胞数目虽然出现上升,但降低中值仍然低于相应基值。奥法木单抗常见的不良反应为中性粒细胞减少症、肺炎、发热、咳嗽、支气管炎和上呼吸道感染等。而感染是导致中断用药的最常见的不良反应[9]。

4、人源化抗CD20单克隆抗体-Obinutuzumab

第三代抗CD20单克隆抗体-Obinutuzumab(代号:GA101),是首个进入临床研究阶段的糖化的人源化抗CD20单克隆抗体。其结合Fc受体的能力是美罗华的50倍,比美罗华在表达CD20的NHL细胞系中引起的抗体依赖性细胞介导细胞毒作用效应强10~100倍。而且由于具有修饰过的铰链区,其在一些NHL细胞系和恶化初期的B细胞中可以诱导更强的细胞凋亡作用。

临床研究显示,本品在复发性/难治性以及进展期NHL、CLL患者中有显著的总体应答率,且耐受性良好。Michinor[10]等在日本的一项对再恶化或耐受性B细胞NHL病人的一期临床研究中发现,病人接受9种剂量的GA101和52周的随访发现,12个患者中有7个出现治疗反应。在所有的治疗患者的第一次给药之后,均出现B细胞衰竭,尽管有病人个体间的差异,但纤溶酶水平都呈现剂量依赖性增加。最常见的不良反应是输液反应,包括发烧、寒战、恶心和呕吐等。

三、展望

综上所述,抗CD20单克隆抗体的问世为NHL的治疗树立了里程碑,自从美罗华上市,无论是单一疗法还是与其他药物联用,美罗华都彻底改变了NHL各个亚型的治疗方法。但是随着研究的深入,人们也意识到了美罗华的局限性。研究人员开始改进抗CD20单克隆抗体的设计思路,从降低免疫原性和提高与Fc受体亲和力两方面入手,构建新的抗CD20抗体,在临床实验中取得了令人鼓舞的结果。同时,放射免疫疗法与CD20单克隆抗体联合,正在试用于治疗滤泡性淋巴瘤和其他淋巴瘤类型,将为淋巴瘤的治疗开辟新的前景。在接下来的临床实验和未来的研究中,应该设计出更具针对性的抗CD20抗体,使针对B细胞相关性疾病的治疗迈上新的台阶。

参考文献

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[3]CartronG,WatierH,GolayJ,etal.Fromthebenchtothebedside:waystoimproverituximabefficacy.Blood.2004,104(9):2635-2642.

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[6]MaloneyDG,GrilloLopezAJ,BodkinDJ,etal.IDEC-C2B8:resultofaphaselmultiple-dosetrialinpatientswithrelapsednon-Hodgkin’slymphoma[J].JClinOncol,1997,15(10):3266-3274.

[7]DavidMGoldenberg,FranckMorschhauser,WilliamaWegener.Veltuzumab(humanizedanti-CD20monoclonalantibody):characterization,currentclinicalresults,andfutureprospects[J].LeukLymphoma,2010,5(51):747-755.

[8]CASTILLOJ,MILANIC,WARREND,etal.Ofatumumab,asecond-generationanti-CD20monoclonalantibody,forthetreatmentoflymphoproliferativeandautoimmunedisorders[J].ExpertOpinInvestingDrugs,2009,18(4):491-500.

[9]DUJ,YANGH,VANNUCCHIG,etal.StructureoftheFabFragmentoftherapeuticantibodyofatumumabprovidesinsightsintotherecognitionmechanismwithCD20[J].MolImmunol,2009,46(11-12):2419-2423.

[10]MichinoriOgura,KenseiTobinai,KiyohikoHatake.etal.PhaseIstudyofobinutuzumab(GA101)inJapanesepatientswithrelapsedorrefractoryB-cellnon-Hodgkinlymphoma.Cancerscience,2013,1(104):105-108.