CD47广泛表达于多种血液瘤和实体瘤上,巨噬细胞上SIRPα与CD47结合后,会产生“别吃我”信号,从而阻止巨噬细胞对肿瘤的吞噬作用,因此,CD47是近年免疫肿瘤学领域明星靶点。
靶向CD47不但能激活机体天然的免疫能力,还能激活机体的适应性免疫能力,这看起来是一举两得,事半功倍。然而,靶向CD47有一个不容忽视的安全隐患:正常细胞,如红细胞 (RBC) 也可以表达CD47,如果药物与RBC上CD47结合,就可能导致严重的血液毒性。因此开发CD47靶向药物的重要前提是-如何减毒增效。
一种新型抗CD47抗体和制备
近期,一项发表在《Journal of Translational Medicine》上的研究揭示了GenSci059,一种新型抗CD47抗体,在肿瘤治疗中的显著潜力和良好的安全性。GenSci059是一种针对人类CD47的人源化单克隆抗体(图1)。该抗体通过免疫小鼠获得,经过人源化改造后在293E细胞进行表达,表达上清液经0.22 μm滤膜过滤,然后通过MabSelect SuRe亲和层析柱,并使用ÄKTA蛋白层析系统进行纯化。GenSci059属于IgG4/κ亚型,由两条重链和两条轻链组成。每条重链包含443个氨基酸,而每条轻链则包含219个氨基酸,每条重链上都有一个糖基化位点 (Asn294) 。
图1:GenSci059人源化单克隆抗体结构
新型抗CD47抗体在肿瘤治疗中的潜力
值得注意的是,GenSci059在安全性方面表现出色。对照抗体 Hu5F9-G4在所有四种血型中均显示出与人红细胞 (hRBCs) 的高结合率,且这种结合率随着浓度的增加而增加,不受血型的影响。相比之下,GenSci059与人红细胞的结合非常微弱,仅在高浓度下才表现出微弱的结合(图2A)。不仅如此,GenSci059与外周血单个核细胞 (PBMC) 和血小板 (PLT) 的结合均弱于Hu5F9-G4(图2B、C)。研究中进一步评估GenSci059的抗体介导的细胞毒性,结果显示,阳性对照抗体Rituxan对Daudi靶细胞呈现出正常的剂量-反应曲线,而 GenSci059在所观察的浓度下均未表现出细胞介导的细胞毒性 (ADCC) 和补体依赖的细胞毒性 (CDC)(图2D)。
图2:GenSci059的安全性评估结果。A. GenSci059与不同血型红细胞的结合试验结果;B. 四种浓度的;C. GenSci059与人血小板结合;D. GenSci059的ADCC和CDC效应
为了探究GenSci059与红细胞结合活性低下的机制,研究人员利用抗体蛋白模拟对接来确定GenSci059与CD47的结合模式,结果显示,位于GenSci059结合表位的CD47 N-端焦谷氨酸起到了关键作用(图3A)。ELISA实验和FACS分析结果表明CD47 N-端焦谷氨酸的环化及其空间构象对GenSci059的结合至关重要(图3B、C)。此外,CD47的空间构象也影响其与GenSci059的结合,GenSci059能够正常结合未变性的CD47,但不能结合变性的CD47(经热变性和糖苷酶水解处理)(图3D)。相比之下,对照抗体Hu5F9-G4对变性和未变性的CD47均表现出正常的结合,这解释了GenSci059增强的抗体特异性和改善的安全性。
图3:GenSci059与CD47的独特结合模式。A. GenSci059与CD47结合的蛋白质对接分析;B. N端焦谷氨酸环化对GenSci059与CD47结合的影响;C. 焦谷氨酸环化酶抑制剂削弱了GenSci059与细胞的结合;D. CD47空间构象和结合表位的糖基化修饰对GenSci059与CD47结合的影响
在动物实验中,GenSci059在多种肿瘤模型(如非霍奇金淋巴瘤、急性髓系白血病和小细胞肺癌)中均表现出显著的抗肿瘤活性。重要的是,GenSci059在给药期间耐受性良好,且未表现出显著的毒性。特别是在与利妥昔单抗 (Rituximab) 联合使用时,GenSci059能够显著抑制肿瘤生长,甚至实现肿瘤完全消退。此外,研究团队还通过毒性研究评估了GenSci059在非人灵长类动物食蟹猴中的安全性。结果显示,GenSci059的最大耐受剂量 (MTD) 高达450 mg/kg,且在单次和多次给药后均未观察到明显的毒性反应。
GenSci059作为一种新型抗CD47抗体,在肿瘤治疗中展现出了强大的抗肿瘤活性和良好的安全性。随着进一步的临床研究和验证,GenSci059有望成为治疗多种血液系统恶性肿瘤的重要药物。
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参考文献:
[1] Gentulizumab, a novel anti-CD47 antibody with potent antitumor activity and demonstrates a favorable safety profile, Journal of Translational Medicine, 2024
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