4. 1 靶细胞的顺式作用
顺式作用是指单克隆抗体药物靶向特异细胞自身的表面受体 FcγRIIB发生的相互作用,并发生后续效应。首先,抗体和FcγRIIB 之间的顺式作用可以与反式细胞表达其他 FcγR 竞争,进而降低后续的 FcγR 依赖的免疫效应。有研究者使用肿瘤靶向治疗抗体对转染FcγRIIB 的黑色素瘤的小鼠进行治疗,结果显示,非转染 FcγRIIB 的黑色素瘤的小鼠比较,使用转染 FcγRIIB 的黑色素瘤的小鼠生存期明显缩短。体外实验证实,这种效应独立于 FcγRIIB 胞质结构域,具有较低的抗体依赖性的细胞毒作用。我们推测,FcγRIIB 和治疗性单克隆抗体间发生顺式作用,于反式专业吞噬细胞表达的活性 FcγR.通过加强 FcγR 活化,吞噬细胞可以作为辅助促进免疫反应,通过抗原提呈细胞降低吞噬细胞的摄取作用[16],同时,也减低了针对肿瘤特异抗原的抗原特异性免疫反应。
FcγRIIB 和治疗性单克隆抗体间的顺式作用可能结合抗体的 Fc 片段,而与补体蛋白形成竞争。Ⅰ型抗 CD20 单克隆抗体与补体的高效作用,激活经典的补体级联反应,其对于体内的抗体治疗是不必要的。研究表明,通过反式的 FcγRIII 表达,补体成分 C1q 和 C3 抑制Ⅰ型抗 CD20 单克隆抗体激活 NK 细胞,从而减少 ADCC 效应。这可能是由于补体和 FcγR 对于 Fc 片段结合的竞争而形成的。虽然没有实验证明,但是类似情况发生在补体和顺式表达的 FcγRIIB 之间,这两种蛋白竞争结合治疗性单克隆抗体的 Fc 片段。因此,对于单克隆抗体治疗,补体激活具有重要意义,但是与 FcγRIIB 的顺式相互作用会影响治疗效果。
4. 2 靶细胞的反式作用
研究显示,靶向 B 细胞表面受体的单克隆抗体药物通过顺式和反式与FcγRIIB 结合。与反式吞噬细胞表达的 FcγRIIB的作用较直接靶向单克隆抗体药物的治疗效果差,可能是由于 Fc 上的结合位点和吞噬细胞的活化 FcγR 竞争,抑制了细胞活化,进而对 FcγRIIB产生了抑制作用。单克隆抗体药物引起 FcγR 活化和 FcγRIIB 抑制的比率称为活化抑制率,可以通过细胞 FcγR 的表达量和单克隆抗体药物 IgG的亚型进行检测。小鼠 IgG1 抑制 FcγRIIB 的结合能力高于 IgG2a,因此,小鼠 IgG1 药物的活化抑制率更低,药物的治疗效果差。Nimmerjahn 等[17]
利用小鼠转移性黑色素瘤细胞系对单克隆抗体药物和 FcγRIIB 相互作用对药效的影响,以及活化抑制率的重要性进行了研究。利用直接靶向肿瘤的单克隆抗体药物、IgG2a 亚型单克隆抗体药物对小鼠进行治疗,这种药物的活化抑制率为 70,结果显示,相对于没有药物治疗的对照组动物,治疗组的肺转移率明显下降,几乎为零。相反,IgG1 亚型单克隆抗体药物活化抑制率较低( 0. 1) ,IgG1 亚型单克隆抗体药物治疗的小鼠肺转移未减少。然而,将小鼠编码 FcγRIIB 的基因敲除,单克隆抗体药物只能和活性的 FcγR 结合,IgG1 亚型单克隆抗体药物的治疗效果明显增强。因此,单克隆抗体药物和 FcγRIIB 之间的反相结合将直接影响治疗效果。其机制与人类的多种肿瘤治疗有关,如:40% 恶 性 黑 色 素 瘤 的 转 移 性 肿 瘤 中 检 测 到FcγRIIB 的表达。肿瘤细胞自身( 或相关非造血细胞) FcγRIIB 的异位表达,肿瘤细胞周围中效应细胞表达的活化 FcγR,和单克隆抗体药物形成竞争结合,降低了治疗性单抗活化抑制率和临床治疗效果。
5 单克隆抗体耐药性的应对策略
通过对抗 CD20 单克隆抗体药物的研究,我们认为,治疗性单克隆抗体药物和 FcγRIIB 的结合是导致单克隆抗体药物耐药的重要原因。Roghanian 等[15]联合使用 FcγRIIB 特异性封闭抗体6G11 和利妥昔单克隆抗体药物,对小鼠表达人 CD20 和 FcγRIIB 进行细胞实验。表明 FcγRIIB 特异性封闭抗体降低了体外实验中 B 细胞表面 CD20 的内化,提高了机体内 B 细胞的耗竭。此外,观察到类似的 B 细胞消耗增大,6G11 突变体 N297Q 与利妥昔单克隆抗体药物联合使用时,利妥昔单克隆抗体药物的Fc 片段无法与 FcγR 结合。这表明通过防止单克隆抗体药物在 FcγRIIB 和靶点间形成双极抗体桥接,减少了部分的利妥昔单克隆抗体药物介导的内化,进而增强治疗效果。
除了抑制内化,阻断双极抗体桥接形成也能增加单克隆抗体和反式表达 FcγR 的相互作用。使用 FcγRIIB 阻断抗体,如6G11,也可以防止单克隆抗 体 药 物 与 反 式 的 吞 噬 细 胞 和 肿 瘤 细 胞FcγRIIB 的结合,进而提高活化抑制率,最终达到提高治疗效果的目的。
实用药物与临床2017 年第20 卷第1 期 Practical Pharmacy And Clinical Remedies,2017,Vol.20,No.1·111·治疗单克隆抗体药物同 6G11 联合使用的临床实验结果,值得期待。如果成功,阻断 FcγRIIB的单克隆抗体药物将可能用于多种靶向单克隆抗体药物的联合治疗。抗 FcγRIIB 的单克隆抗体药物可以阻断下游抑制性信号通路,增加靶向单克隆抗体药物的治疗效果。然而,有研究表明,反向表达的 FcγRIIB 的交叉连接对于某些单克隆抗体药物( 如抗 CD40 的药物) 是必须的,阻断 FcγRIIB 不利于单克隆抗体药物发挥作用,因此,在使用这种方法之前需要对抗体发挥作用的机制进行评估。
6 结论
单克隆抗体药物已经改变疾病治疗的方式,尤其是在肿瘤领域。自 1997 年利妥昔单克隆抗体药物上市,已有大量单克隆抗体药物进入临床。这种治疗不同于常规的化疗,其耐药机制也有所不同。我们对内化机制、消除机制以及 FcγRIIB介导的其他耐药机制进行了介绍,特别是抗 CD20单克隆抗体药物的耐药机制的研究进展。如果克服抗体耐药的策略行之有效,将为抗体的临床治疗提供更广阔的前景。
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