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单克隆抗体药耐药问题与应对策略研究(2)

来源: 实用药物与临床 作者:张怀民;傅秀慧;刘晓志
发布于:2017-06-28 共9793字
Griffin 等[11]首次对细胞的削除机制进行了描述,他发现,即使没有调理细胞的吞噬和破坏作用,单核细胞或巨噬细胞也可以完成对的内化。其之前的研究也表明,抗原抗体复合物覆盖的细胞可以防止调理细胞的吞噬吸收( 研究发现,被抗体有效覆盖一半的靶向细胞和效应细胞的细胞膜发生紧密接触) ,但不作用于调理抗体覆盖一半的靶向细胞远端的裸露部分,因此,防止了巨噬细胞“拉链”吞噬的发生。虽然这些数据很好地解释了抗体介导的这一过程,但是早期的研究证实,多克隆抗体较单克隆抗体的作用更大。这可能是因为多克隆抗体可以提高同受体( B 细胞受体) 的结合,进而诱导产生超交联效应,如利妥昔单克隆抗体药物可以识别更离散的抗原,并形成较早期研究更小的“帽”.几个实验室的研究都显示出类似的结果,其他多种单克隆抗体( 曲妥珠单克隆抗体药物,西妥昔单克隆抗体药物,T101,依帕珠单克隆抗体药物,达利珠单克隆抗体药物,CD22/CD20双特异性抗体和 CD3/TROP-2 双特异性抗体) 的削除机制发生在靶细胞上[12].
  
  建立适合不同细胞类型、设计合理的单克隆抗体,可以有效避免耐药性的产生。如: 选用Ⅱ型抗 CD20 单克隆抗体,如 obinutuzumab,或在注射rituximab 的同时,注射降低内化作用的单克隆抗体药物,以克服内化机制的影响。为了克服因抗原丢失造成的不利影响,有研究者提出多次低剂量注射抗体的用药策略,试图充分清除细胞,但没有成功,其建议对效应细胞进行浸润处理或使用其他直接靶向单克隆抗体,提高药物在 CLL 患者中的响应率。
  
  在Ⅰ/Ⅱ期临床试验中,利妥昔单克隆抗体药物的剂量递增试验对于 CLL 患者的有效率高于每周 1 次注射( 剂量为 2 250 mg /m2)[10].此外,最近一项使用低剂量利妥昔单克隆抗体药物针对之前治疗无效的 CLL 患者的随机Ⅱ期临床试验中,因其效果低于标准方法 FCR,在实验早期即终止。表明实验中削除机制没有限制药物的有效性,低剂量利妥昔单克隆抗体药物不增加 CLL 患者的疗效,但是这些结果受米托蒽醌入的干扰。
  
  CD20 阴性细胞的出现是更大的问题,Taylor等[10]认为,其是解除抑制的循环细胞,或被效应细胞削除后逃脱免疫效应细胞作用的循环和传递细胞,或最终被清除的是上述某类细胞。Taylor等[10]认为,削除机制是一个次要而独立的过程,只有当效应细胞浸润或耗尽时,才对耐药循环细胞发挥作用[13].
  
  Boross 等[14]的研究支持后者的观点,清除的都是被削除的细胞,RTX 诱导的 CD20 吞噬作用依赖于 RTX 的浓度,并和 CD20 的疗效相关,两个过程是密切相关的。如果在体外使用乳胶珠,人工造成小鼠或人类巨噬细胞的饱和,削除机制中饱和相关的损失减少,相应的吞噬作用也下降。另外,Pedersen 等[15]的研究表明,抗 CD20 的Ⅰ型和Ⅱ型单克隆抗体都可能介导发生削除机制。尽管两者的削除机制类似,在体外和小鼠试验中,Ⅱ型单克隆抗体较Ⅰ型单克隆抗体介导的削除机制更强,这可能与Ⅱ型单克隆抗体缺少内化机制有关。最近,一项针对 CLL 患者的头对头临床试验中,Ⅱ型单克隆抗体 Obinutuzumab 和利妥昔单克隆抗体药物联合苯丁酸氮芥,使无进展生存期延长近 1 倍( 尽管 obinutuzumab 剂量较高) .总之,在抑制Ⅰ型抗 CD20 单克隆抗体有效性的过程中,细胞内化作用较削除机制的影响更大。
  
  4 单克隆抗体和抑制性 FcγRIIB 的其他相互作用

       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。
  
  参考文献:
  
[1] Kohler G,Milstein C. Continuous cultures of fused cells secre-ting antibody of predefined specificity[J]. Nature,1975,256( 5517) : 495-497.
[2] Baumer S,Baumer N,Appel N,et al. Antibody-mediated de-livery of anti-KRAS-siRNA in vivo overcomes therapy resist-ance in colon cancer[J]. Clin Cancer Res,2015,21( 6) : 1383-1394.
[3] Garrido G,Rabasa A,Garrido C,et al. Preclinical modeling ofEGFR-specific antibody resistance: oncogenic and immune-as-sociated escape mechanisms[J]. Oncogene,2014,33 ( 24 ) :3129-3139.
[4] Gu J,Fang X,Hao J,et al. Reversal of P-glycoprotein-media-ted multidrug resistance by CD44 antibody-targeted nanocom-plexes for short hairpin RNA-encoding plasmid DNA delivery[J]. Biomaterials,2015,45: 99-114.
[5] Iida M,Brand TM,Starr MM,et al. Overcoming acquired re-sistance to cetuximab by dual targeting HER family receptorswith antibody-based therapy[J]. Mol Cancer,2014,13: 242.
[6] Lim SH,Vaughan AT,Ashton-Key M,et al. Fc gamma recep-tor IIb on target B cells promotes rituximab internalization andreduces clinical efficacy [J]. Blood,2011,118 ( 9 ) : 2530-2540.
[7] Vaughan AT,Chan CH,Klein C,et al. Activatory and inhibito-ry Fcgamma receptors augment rituximab-mediated internaliza-tion of CD20 independent of signaling via the cytoplasmic do-main[J]. J Biol Chem,2015,290( 9) : 5424-5437.
[8] Perez-Callejo D,Gonzalez-Rincon J,Sanchez A,et al. Actionand resistance of monoclonal CD20 antibodies therapy in B-cell Non-Hodgkin Lymphomas[J]. Cancer Treat Rev,2015,41( 8) : 680-689.
[9] Stachowiak JC,Hayden CC,Sasaki DY. Steric confinement ofproteins on lipid membranes can drive curvature and tabulation[J]. Proc Natl Acad Sci U S A,2010,107( 17) : 7781-7786.
[10] Taylor RP,Lindorfer MA. Fc gamma-receptor-mediated trogo-cytosis impacts mAb-based therapies: historical precedence andrecent developments[J]. Blood,2015,125( 5): 762-766.
[11] Griffin FM Jr,Griffin JA,Silverstein SC. Studies on the mech-anism of phagocytosis. II. The interaction of macrophages withanti-immunoglobulin IgG-coated bone marrow -derived lym-phocytes[J]. J Exp Med,1976,144( 3) : 788-809.
[12] Asokan M,Rudicell RS,Louder M,et al. Bispecific antibodiestargeting different epitopes on the HIV-1 envelope exhibitbroad and potent neutralization[J]. J Virol,2015,89 ( 24 ):12501-12512.
[13] Martin V,Corso S,Comoglio PM,et al. Increase of MET genecopy number confers resistance to a monovalent MET antibodyand establishes drug dependence[J]. Mol Oncol,2014,8( 8):1561-1574.
[14] Boross P,Jansen JH,Pastula A,et al. Both activating and in-hibitory Fc gamma receptors mediate rituximab-induced trogo-cytosis of CD20 in mice[J]. Immunol Lett,2012,143( 1) : 44-52.
[15] Pedersen AE,Jungersen MB,Pedersen CD. Monocytes mediateshaving of B-cell-bound anti-CD20 antibodies[J]. Immunolo-gy,2011,133( 2) : 239-245.
[16] Lee JS,Kang JH,Boo HJ,et al. STAT3-mediated IGF-2 secre-tion in the tumour microenvironment elicits innate resistance toanti-IGF-1R antibody[J]. Nat Commun,2015,6: 8499.
[17] Lee SM,Kim BJ,Chung JK,et al. Targeting three distinctHER2 domains with a recombinant antibody mixture over-comes trastuzumab resistance[J]. Mol Cancer Ther,2015,14( 3) : 669-680.

原文出处:张怀民,傅秀慧,刘晓志. 单克隆抗体药物耐药机制的研究进展[J]. 实用药物与临床,2017,(01):107-112.
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