产品介绍
【研发专注生产严谨,思路创新独具匠心】
双抗体靶向治疗的抗癌新药
简介:

1)本发明公开了一种同时靶向人源化p185和VEGF的双特异性抗体及其应用。

2)细胞信号转导通路失调引起的细胞无限增殖成为肺癌的主要病因。因此,抗肺癌药物研发的焦点也转移到针对肿瘤细胞内异常信号 通路靶点的特异性新一代抗肿瘤药物。

3)肿瘤具有明显的异质性和复杂性,其生长依赖多条信号通路的协同作用,信号通路之间存在着交叉和代偿。YY0411同时靶向肿瘤生长(HER2信号通路)和肿瘤血管新生(VEGF信号通路)两条信号通路,有效抑制了信号通路之间的代偿。

 

正文:

一种同时靶向HER2 和VEGF 双特性抗体YY0411

具有更强的抑制肺癌能力

项目背景

恶性肿瘤是严重危害人类健康的重大疾病,2015年中国新发肿瘤病例数达4,292,000例,2017年美国新发肿瘤病例数预计可达1,688,780例。肺癌目前仍然是全球首位恶性肿瘤死亡原因虽然患者的五年生存率借助治疗方法的不断改进而逐渐升高,国癌症学会预测2017年美国仍155,870患者因肺癌致死。面对不断增长的肿瘤发病率,迫切需要寻找更为有效的治疗方法。

随着控烟措施的实施,由吸烟引起的肺癌在不断减少,细胞信号转导通路失调引起的细胞无限增殖成为肺癌的主要病因。因此,肺癌药物研发的焦点转移到针对肿瘤细胞内异常信号通路靶点的特异性新一代抗肿瘤药物。

单克隆抗体药物利用靶点蛋白在正常细胞和肿瘤细胞之间的表达差异,对肿瘤细胞发挥高特异性的抑制效果。目前已有包括靶向人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor, HER2)的Herceptin 靶向血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF) 的Avastin等单克隆抗体药物获得批准用于恶性肿瘤治疗。但严重的耐药性严重限制了抗HER2单克隆抗体药物的临床应用,几乎所有患者应用一段时间的抗HER2单克隆抗体药物后都会产生耐药性,其耐药机制包括诱导肿瘤干细胞等。双特异性抗体bispecific antibody, BsAb)是新型的第二代抗体,拥有两种特异性抗原结合位点,可以同时与靶细胞和功能细胞(一般为T细胞)相互作用,进而增强对靶细胞的杀伤作用。目前已有两种药物通过欧盟EMA和美国FDA批准上市,分别是Trion Pharma公司生产T细胞表面的CD3抗原和上皮细胞粘附分子(Epithelial cell adhesion molecule, EPCAM)为靶点的Catumaxomab和Amgen公司生产的同时针对肿瘤细胞表面的CD19抗原和T细胞表面的CD13抗原的Blinatumomab。

肿瘤新生血管对实体肿瘤的生长和转移具有重要意义,VEGF 是重要的血管新生刺激因子,阳性表达于肺癌等多种肿瘤。靶向VEGF的肿瘤血管新生抑制剂,可以抑制血管新生,阻断肿瘤的营养供给,进而限制肿瘤细胞的生长及其向远处的扩散。HER2过量表达乳腺癌、卵巢癌和肺癌上皮细胞肿瘤进展密切相关。Her2高表达的肿瘤表现出强的转移能力和侵润能力,对化疗的敏感性也较差,易复发。HER2是乳腺癌预后判断的重要因子,HER2阳性的乳腺癌,其临床特点和生物学行为有特殊表现,治疗模式也与其他类型的乳腺癌有很大的区别

本项目依托肿瘤双特异性抗体平台研发同时靶向HER2 和VEGF 的双特性抗体YY0411),通过抑制肿瘤生长和肿瘤血管新生两条信号通路达到协同治疗、克服耐药的双重功能。前期体外实验结果证实YY0411可以有效结合HER2和VEGF,并显著抑制血管内皮细胞和肺癌细胞的增殖。

 

项目的创新性

1.首个针对HER2和VEGF双特性抗体

研发团队为了寻找更加有效的肺癌治疗药物,对就诊于同济大学附属上海市肺科医院胸外科的超过10,000名肺癌患者的分析发现,60.1%肺癌患者伴有VEGF阳性表达(P<0.05)29.8%的患者伴有HER2高表达(P<0.05)HER2在II期和III期肺癌患者中高表达的比率达到58.7%。肺癌患者中HER2和VEGF信号通路异常活化的比例高达72.2%和79.6%,且HER2和VEGF信号通路异常活化的比率随着患者病理分期的升高而提高。研发团队部分研究成果发表于《Scientific Reports》(Sci Rep. 2016,6:36177.; Sci Rep. 2016,6:18566.)等权威医学杂志。在此基础上,研发团队决定开发针对HER2和VEGF双特性抗体,目前国内外数据库中还未有相关报道。

 

2.HER2和VEGF双特性抗体的高特异性和靶向性

研发团队利用基因工程抗体技术构建了160种HER2和VEGF双特异性分子组合,利用团队成熟的分子生物学研究体系,筛选到特异性强、靶向性高的HER2和VEGF双特异性抗体(YY0411(图1)YY0411的重链由GGGGS短肽将识别HER2抗原表位的重链序列和识别VEGF抗原表位的重链序列连接,蛋白质三维结构分析证实HER2和VEGF抗原表位识别区在空间结构上保持独立,互不影响(图2)。抗原结合活性实验证实,与单独应用Herceptin、单独应用Avastin以及联合应用HerceptinAvastin相比,YY0411HER2VEGF的结合效率更高。

1 YY0411结构示意图

 

2 YY0411三维结构分析图

 

项目的优势

1.生物学基础扎实

研发团队通过对10000余例肺癌患者肿瘤组织主要信号通路表达水平变化的分析发现肺癌患者中HER2和VEGF信号通路异常活化的比例较高,因此选定HER2和VEGF为靶点开发双特异性抗体。

 

2.临床团队实力雄厚

作为国家临床重点专科,同济大学附属上海市肺科医院胸外科2016手术量达10,392例胸腔镜手术量多年来稳居世界第一。胸外科一流的手术技术和巨大的手术量为研发团队开发肺癌特异性药物提供强大的保障。

 

3.体外实验证实HER2和VEGF双特性抗体效果明显

前期体外细胞增殖实验证实,YY0411显著抑制多株人肺癌细胞(Calu-3 细胞, A549 细胞和 H1299 细胞)的增殖,并且YY0411对肺癌细胞的抑制效果优于单独应用Herceptin、单独应用Avastin以及联合应用HerceptinAvastin (图3;蛋白印迹实验证实YY0411是针对HER2和VEGF特异性抗体,灵敏度高,对HER2和VEGF的封闭能力高于单独应用Herceptin、单独应用Avastin以及联合应用HerceptinAvastin (图4;免疫组化实验显示,与癌旁组织相比,肺癌患者肿瘤组织中HER2和VEGF的表达明显升高。研发团队目前正在利用裸鼠皮下成瘤模型分析YY0411在体内对人肺癌细胞增殖能力的影响。

3 YY0411显著抑制人肺癌细胞的增殖

 

4 YY0411可以有效识别HER2(A)VEGF(B).

 

4.双特异性抗体的高效性

单克隆抗体药物相比双特异性抗体杀伤肿瘤效果是单克隆抗体的100-1,000 倍;剂量最低可降为普通抗体的1/2,000,在药效和价格上比单克隆抗体更具竞争优势。

5.HER2和VEGF双特性抗体有效减少肿瘤对单克隆抗体药物的代偿

肿瘤具有明显的异质性和复杂性,其生长依赖多条信号通路的协同作用,信号通路之间存在着交叉和代偿。YY0411同时靶向肿瘤生长(HER2信号通路)和肿瘤血管新生(VEGF信号通路)两条信号通路,有效抑制了信号通路之间的代偿。

 

应用领域

肺癌患者的靶向治疗

 

肺癌患者的治疗方法由其病理分期决定。切除术是肺癌早期患者的有效治疗方法,但手术治疗后仍部分患者出现局部复发或远处转移,影响其治疗效果。病程进展到中晚期的患者已不适合手术治疗,目前主要依靠化疗,但化疗药物严重的耐药性和副作用限制了其应用。

 

前期研究结果提示,肺癌早期和中晚期患者均可受益于同时靶向HER2和VEGF的YY0411的治疗。胸外科医师通过实时定量聚合酶链反应分析切除术中切除肿瘤组织的基因型以及HER2和VEGF表达水平,对HER2和(或)VEGF阳性表达的早期患者可以特异性的应用YY0411,对患者开展个性化治疗,延长患者的无进展生存期。我们前期研究证实60.1%的肺癌早期患者伴有HER2和(或)VEGF阳性表达。对于中晚期患者,YY0411的应用可以有效封闭HER2和VEGF,抑制肿瘤进展,从而延长患者生存期。