VEGF/VEGFR和TNF-α两个重要靶点,前者是肿瘤治疗药物最常见的靶点而后者是自身免疫疾病用药频次最高的靶点。肿瘤和自身免疫性疾病也是单抗药物最主要的两类适应症。本期介绍抗肿瘤药其他重要靶点CD20、HER2以及对免疫系统功能调节有重要作用的白介素家族靶点成员。
CD20:B细胞主要生命周期表达的膜蛋白,淋巴瘤治疗重要靶点
CD20为大家所熟悉很多都是通过罗氏的明星产品美罗华。美罗华自从问世以来,其与小分子化疗药物的联用已经成为某些特定类型的非霍奇金淋巴瘤的标准治疗方案。美罗华在商业上的巨大成功也让CD20成为药企最热门的药物开发靶点之一。CD20靶点单抗全球销售规模超过70亿美元,是商业价值较大的药物开发靶点之一。
(一) CD20:主要参与B细胞的增值与分化
CD20(Cluster of Differentiation 20)是位于B淋巴细胞表面的一种跨膜磷蛋白。B淋巴细胞是由骨髓内多能干细胞分化而成,是负责体液免疫的功能细胞,其发育经过祖B细胞(Pro-B),前B细胞(Pre-B),不成熟B细胞(Immature B)以及成熟B细胞(Mature B) 几个阶段。CD20在造血干细胞、祖B细胞以及成熟的浆细胞上并不表达,主要出现在前B细胞到成熟B细胞阶段。
非霍奇金淋巴瘤B细胞来源的比例占比达到70%,抗CD20的抗体可直接抑制B细胞 生长并诱导其凋亡。CD20在人体细胞中的表达方式、生物学作用和存在形式决定了其成为治疗B淋巴细胞瘤的主要靶点。虽然CD20的功能尚不完全清楚,但有证据表明抗CD20单抗杀伤B细胞来源肿瘤的作用机制主要有三种:抗体依赖的细胞毒作用,补体依赖的细胞毒作用,以及抗体与CD20分子结合引起的抑制细胞生长, 改变细胞周期以及凋亡等直接效应。
(二)CD20靶点代表药品
以CD20为靶点的单抗药物可以分为三代,第一代利妥昔单抗(商品名美罗华)、替伊莫单抗(商品名泽娃灵),第二代奥法木单抗(商品名Arzerra)以及第三代阿妥珠单抗。利妥昔开创了靶向治疗B细胞淋巴瘤的先河,属于人鼠嵌合单抗;第二代的奥法木单抗是人源化单抗,第三代单抗Fc段被修饰。
在研数据显示,目前有十几个厂商正在开展针对CD20靶点的单抗研发,单抗研发领域实力较强的几家悉数参与:包括复星集团旗下的复宏汉霖、沃森生物参股的嘉和生物以及向港交所递交上市申请的信达生物、上市公司海正药业、华兰生物等。
美罗华1997年获得FDA的批准在美国上市,是全球第一个被批准用于非霍奇金淋巴瘤的单抗药物,2000年在国内获批上市。美罗华2017年全球销售额59.7亿美元,位居全球药品销售榜单第8位。在利妥昔单抗类似物的研发竞争中,三生国建的进度最快,已经完成临床研究,正在申报上市。
图 美罗华全球销售额(单位:亿美元)
奥法木单抗(商品名Arzerra)是第一个全人源化单抗,2009年通过FDA的批准上市。Arzerra 2016年全球销售额5700万美元。受依鲁替尼的竞争,Arzerra 2016年的销售额相比2015年下滑19%。除了奥法木,第二代CD20单抗药物还包括罗氏开发的人源化单抗奥瑞珠。奥瑞珠是首个在多发性硬化领域获得突破性疗法的产品。第三代抗CD20单抗的Fc段经过了糖基化修饰,通过修饰可以提高抗体的特异性以及与抗原结合的亲和力。第三代抗CD20单抗阿妥珠单抗由罗氏研发成功并于2013年获得FDA批准上市。
HER2:乳腺癌药物经典靶点,预后重要指标
HER2是迄今为止乳腺癌研究较为透彻的基因之一,HER2基因的过度表达不仅与肿瘤的发生发展关系密切,也是临床预后的重要指标。
(一)HER2:生物学作用通过启动信号通路导致细胞增殖
HER2(人表皮生长因子受体 2)是具有酪氨酸激酶活性的表皮生长因子受体家族的一个成员。受体的聚合作用会导致受体酪氨酸残基的磷酸化,并启动多种信号通路导致细胞增殖和肿瘤发生。大约15%~30%乳腺癌和10%~30%的胃癌会发生HER2基因扩增或过度表达。
(二)HER2靶点代表药品
目前国内上市的以HER2为靶点的单抗药物只有1个,就是知名度极高的罗氏生产的赫赛汀,化学名曲妥珠单抗。以HER2为靶点的国内上市药品中还有一个小分子药物,是葛兰素史克公司生产的泰立沙,化学名拉帕替尼,2013年通过CFDA审批上市。泰立沙2007年获得FDA的批准在美国上市。
赫赛汀是最早上市的HER2靶向药物,主要适应症是HER2阳性乳腺癌。赫赛汀1998年获FDA批准在美国上市,2000年在欧洲上市,2001年在日本上市,2002年中国上市。2017年赫赛汀全球销售额71.44亿美元,位居全球药品销售排行榜第5位。
白介素/白介素受体家族靶点成员
白介素是由多种细胞产生并作用于多种细胞的一类细胞因子,白介素是目前发现种类最多,调控作用最广泛的一类细胞因子。第一个白介素分子(IL-1)1977年被发现,此后陆续发现了40多种白介素分子。以白介素家族成员为靶点的药物包括融合蛋白、抗体等多种形式。国内上市单抗白介素靶点主要是IL2R和IL-6R。
(一)IL2R与IL6R生物学作用:免疫调节重要功能因子
IL2R(interleukin-2 receptor)是一种三聚体蛋白,在淋巴细胞等免疫细胞膜表面表达,通过与IL2结合发挥生物学作用。IL2R通过三种形式与IL2结合:通过α链、β链或γ链。这三种IL2R链都是跨膜并延伸到细胞膜内,具有向胞内传递生化信号的作用(α链不参与信号传导)。IL2和IL2R对于免疫系统有重要的调节功能,通过直接作用于T细胞在免疫耐受和维持正常免疫功能方面发挥功能。IL6是一种多功能细胞因子,可以调节细胞生长、分化,并参与免疫应答的生化过程。IL6及其受体的失调与多种疾病的发生有关,比如多发性骨髓瘤、自身免疫性疾病、前列腺癌等。
(二)IL2R与IL6R靶点代表药品
IL2R靶点国内上市的药品只有1个,诺华公司生产的巴利昔单抗,商品名舒莱,用于预防肾移植术后器官排斥反应。巴利昔单抗通过与IL2R的α链特异性结合阻断了IL2与IL2R的结合。IL2R在激活的T淋巴细胞表面表达。IL2通过与IL2R结合,介导了T淋巴细胞的活化并引发一系列的病理过程,这一过程恰恰是移植手术后细胞免疫导致的排异反应的关键机制。巴利昔单抗1998年获得FDA批准上市。
IL6R靶点国内上市的药品也只有1个,罗氏公司生产的托珠单抗,商品名雅美罗,用于类风湿性关节炎的治疗。雅美罗最早于2005年在日本上市,2010年通过FDA审批在美上市,2013年获得进口注册引入国内。