Nature：首個(gè)抗體寡核苷酸偶聯(lián)物進(jìn)入臨床

文章來(lái)源：醫(yī)藥魔方Pro

作者：黎元

去年11月，Avidity Biosciences的抗體寡核苷酸偶聯(lián)物（AOC）AOC 1001已經(jīng)進(jìn)入I期臨床試驗(yàn)，AOC 1001也是首個(gè)進(jìn)入臨床的AOC藥物。

AOC 1001是一種治療罕見(jiàn)肌肉疾病的療法，利用抗體的靶向性將siRNA遞送到肌肉細(xì)胞中。如果獲得成功，這種藥物形式將擴(kuò)大寡核苷酸藥物的靶向范圍。

AOC的開(kāi)發(fā)建立在抗體藥物偶聯(lián)物（ADC）的成功基礎(chǔ)上，ADC是將小分子攜帶到特定細(xì)胞的抗體偶聯(lián)物。迄今為止，已有11款A(yù)DC經(jīng)FDA批準(zhǔn)上市，適應(yīng)證皆為癌癥。ADC的成功奧秘在于藥物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，從ADC的成功出發(fā)，有多種偶聯(lián)藥物利用這種方式提高靶向性或者擴(kuò)大適應(yīng)證范圍，這也促成了AOC的誕生與發(fā)展。

目前全球開(kāi)發(fā)AOC藥物的企業(yè)有Avidity、Tallac Therapeutics、Dyne Therapeutics、Denali Therapeutics和Gennao Bio。這些公司開(kāi)發(fā)的AOC項(xiàng)目面向的適應(yīng)證涵蓋肌肉疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和癌癥。第一個(gè)進(jìn)入臨床的是Avidity的AOC藥物，其他公司的AOC項(xiàng)目將在2022年陸續(xù)進(jìn)入臨床。

在研抗體寡核苷酸偶聯(lián)物

來(lái)源：Nature Reviews Drug Discovery

AOC的誕生

幾十年來(lái)，研究人員開(kāi)發(fā)了多種寡核苷酸遞送方法，力求將藥物有效地遞送到各類靶細(xì)胞中。這其中有配體偶聯(lián)、細(xì)胞穿透肽、納米顆粒、外泌體等等。

最早將抗體應(yīng)用到寡核苷酸遞送的是哈佛大學(xué)的Judy Lieberman教授。Lieberman教授是一名免疫學(xué)家，為了將寡核苷酸作用于免疫細(xì)胞和癌細(xì)胞亞群，她的團(tuán)隊(duì)將多種siRNA載荷連接到能結(jié)合HIV-1包膜蛋白的抗原結(jié)合片段（Fab）上。linker使用的是魚精蛋白，這是一種能結(jié)合和包裝DNA的蛋白。

Lieberman教授團(tuán)隊(duì)的研究成果發(fā)表在2005年的Nature Biotechnology上，這些新型偶聯(lián)物成功抑制了HIV感染T細(xì)胞中的基因表達(dá)。相似的方法也可以沉默癌細(xì)胞中的c-myc、MDM2和VEGF。

但是AOC的臨床轉(zhuǎn)化卻不是一帆風(fēng)順的。Lieberman教授很早就將這項(xiàng)技術(shù)授權(quán)給了Alnylam Pharmaceuticals，直到2019 年，她一直擔(dān)任著Alnylam的科學(xué)顧問(wèn)。MedImmune（已并入阿斯利康）也就Lieberman教授的藥物設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探索，但第一代AOC在純化、穩(wěn)定和制造方面面臨著諸多的困難。

Lieberman教授后續(xù)將她的研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了RNA aptamer。這類寡核苷酸有著結(jié)合抗體后的一些特性，但沒(méi)有抗體融合構(gòu)建體的潛在免疫原性和制造風(fēng)險(xiǎn)。在今年P(guān)NAS的一篇研究論文中，Lieberman教授開(kāi)發(fā)的aptamer-siRNA嵌合體可以敲低癌細(xì)胞中的CD47和PARP1。她已經(jīng)開(kāi)始與一些風(fēng)投機(jī)構(gòu)商討藥物轉(zhuǎn)化的相關(guān)事宜。

Avidity的再選擇

再來(lái)看Avidity，AOC藥物的開(kāi)發(fā)并不是Avidity最初的選擇。2013年，Avidity創(chuàng)立之初的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)是使用納米顆粒進(jìn)行寡核苷酸的遞送。為了實(shí)現(xiàn)siRNA-納米顆粒的組織特異性遞送，Avidity轉(zhuǎn)向研究寡核苷酸與抗體的偶聯(lián)。

此次率先進(jìn)入臨床的AOC 1001由3部分組成：靶向轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1（TfR1）的全長(zhǎng)單抗、linker、靶向DMPK mRNA的siRNA。

來(lái)源：Avidity

轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1在細(xì)胞表面廣泛表達(dá)，可將鐵轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞中。肌肉細(xì)胞需要大量的鐵，這使得轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1對(duì)于遞送藥物到肌肉細(xì)胞特別有用。為了減少藥物的免疫原性和避免不必要的毒性，Avidity刪除了抗體的效應(yīng)子功能。

AOC 1001的linker是不可斷裂的，能最大程度地確保藥物分子被遞送細(xì)胞中。與轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1結(jié)合后，AOC分子被內(nèi)化為內(nèi)吞溶酶體。抗體很快就會(huì)被蛋白酶和水解酶破壞，但siRNA分子不會(huì)受損。

治療分子上，Avidity選擇了siRNA，在治療外顯子跳躍的藥物分子中，公司將使用磷酰二胺嗎啉代低聚物（PMO）作為治療載荷，PMO也是一種ASO。

Avidity將在2022年啟動(dòng)其它候選藥物的臨床試驗(yàn)，適應(yīng)證包括杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥和面肩肱型肌營(yíng)養(yǎng)不良癥。

別樣的AOC設(shè)計(jì)

Dyne與Avidity專注的疾病領(lǐng)域相同，但Dyne的AOC藥物設(shè)計(jì)與Avidity不同。

Dyne的主要候選藥物也靶向轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1，但發(fā)揮靶向作用的是抗原結(jié)合片段而非全長(zhǎng)抗體。Dyne認(rèn)為全長(zhǎng)抗體會(huì)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1的降解，這會(huì)降低藥物作用和鐵吸收過(guò)程中的受體可用性。較小的抗原結(jié)合片段意味著每劑量藥物的蛋白質(zhì)負(fù)荷較低，在耐受性上可能更有利，而且半衰期較短也能降低長(zhǎng)期藥物暴露的風(fēng)險(xiǎn)。

來(lái)源：Dyne

Dyne與Avidity藥物設(shè)計(jì)另一個(gè)不同點(diǎn)是Dyne的AOC使用了可斷裂的linker。在治療載荷上，Dyne計(jì)劃使用siRNA、ASO和PMO。

根據(jù)Dyne最近報(bào)道的消息，在疾病小鼠模型中，單次高劑量注射Dyne的主要候選藥物DYNE-251可恢復(fù)隔膜和心臟中的肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白的比例分別為90%和近80%，而單一的外顯子跳躍PMO很難到達(dá)這兩種組織。

向著腦部前進(jìn)

Denali將轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1視為通往大腦的門戶。排列在血腦屏障中的細(xì)胞表達(dá)著轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1，因此，轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1是寡核苷酸、蛋白質(zhì)和抗體藥物進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的絕佳途徑。

Denali初次嘗試靶向轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1使用的是DNL310，這款藥物目前處于臨床I/II期。DNL310由靶向轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1的Fc抗體域與酶替代療法融合，用于治療亨特綜合征。類似的遞送策略可用于寡核苷酸。

Denali在2020年的研發(fā)日?qǐng)?bào)告說(shuō)，寡核苷酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體（OTV）候選藥物的全身遞送使小鼠皮層和脊髓中概念驗(yàn)證靶點(diǎn)的表達(dá)減少了50%。Denali正與Secarna合作推進(jìn)遞送ASO的OTV。適應(yīng)證可能包括阿爾茨海默癥、帕金森病和亨廷頓病。

值得注意的是，Denali的藥物依賴于工程化的Fc域來(lái)靶向轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1，而不是抗原結(jié)合臂。因此候選藥物對(duì)受體的親和力低，與轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1的相互作用足夠強(qiáng)，在穿越血腦屏障后會(huì)被釋放到大腦中，并在腦組織中廣泛分布。

目前，Denali開(kāi)發(fā)的抗體載體的抗原結(jié)合臂是非靶向性的，Denali考慮在后續(xù)的藥物中增加對(duì)特定細(xì)胞類型的靶向。

激活先天免疫

Tallac的藥物開(kāi)發(fā)重點(diǎn)是啟動(dòng)先天免疫來(lái)識(shí)別和摧毀癌細(xì)胞。因此，Tallac選擇的治療有效載荷是含有CpG基序的合成寡核苷酸，能模擬激活先天免疫靶點(diǎn)TLR9的細(xì)菌指紋（bacterial fingerprints）。但迄今為止，在應(yīng)用這種激活方法的臨床試驗(yàn)中，療效最佳跡象來(lái)自于直接注射到腫瘤中的候選藥物，這就將藥物的效用限制在可注射的癌癥患者身上。

Tallac的TAC-001通過(guò)CD22受體將寡核苷酸靶向B細(xì)胞，使記憶B細(xì)胞變得更加活躍，從而改善B細(xì)胞向T細(xì)胞的抗原呈遞以及促炎和抗腫瘤細(xì)胞因子的產(chǎn)生，達(dá)到增強(qiáng)抗腫瘤免疫力的作用。

Tallac計(jì)劃在2022年將TAC-001推進(jìn)臨床，ALTA-002緊隨其后。未來(lái)的項(xiàng)目可能會(huì)包含具有不同靶點(diǎn)的抗體、不同的Fc參與水平、linker和CpG有效載荷。

最后一家是Gennao Bio，由耶魯大學(xué)的Peter Glazer教授基于他對(duì)狼瘡自身抗體3E10的研究所創(chuàng)立。Gennao Bio正在探索無(wú)linker的AOC。因?yàn)?E10可以直接與寡核苷酸結(jié)合并通過(guò)ENT2受體穿過(guò)細(xì)胞膜。Gennao Bio的臨床前研究結(jié)果顯示，候選藥物能將寡核苷酸有效載荷3p-hpRNA遞送到細(xì)胞中，并觸發(fā)了先天免疫靶點(diǎn)RIG-I。

參考資料：

Antibody–oligonucleotide conjugates enter the clinic（來(lái)源：Nature Reviews Drug Discovery）