最近一些药物已进入临床试验,其中除了靶向表面蛋白的抗体外,不乏一些具有免疫刺激效应的小分子药物(见表1)。口服小分子药物克服了抗体药物不良反应多、半衰期长、输注给药不便等局限,为药物发现开辟了一个全新的领域。此外,肿瘤免疫小分子药物与免疫检查点抑制剂具有协同作用,两者联合用药的方案也得到了越来越多的批准。今年8月发表的Nature reviews盘点了肿瘤免疫治疗中的小分子药物及其应用发展 [1]。本篇首先介绍靶向细胞生长和肿瘤代谢的小分子抑制类药物。
表1:肿瘤免疫治疗部分小分子药物
细胞生长抑制类药物的疗效部分依赖抗肿瘤免疫反应的间接刺激,该类药物诱导的免疫原性细胞死亡(ICD)可以触发抗肿瘤T细胞应答的激活(图1)。在进入TME后,T细胞会遇到抑制信号而功能减弱,因此常常联合化疗和免疫检查点抗体。然而,化疗往往与淋巴减少症相关,会抵消诱导的适应性免疫反应。因此,联合具有选择性的靶向药物可能是更好的用药方案。
在BRAF(V600E)转移性黑色素瘤中,BRAF抑制剂与MEK抑制剂联合应用是治疗的标准方法,之后进展的患者常用PD-1抗体进行二线治疗。这使得研究人员探索BRAF/MEK抑制剂与ICIs的三联治疗。两项I期研究表明,BRAF/MEK抑制可导致ICD,产生促炎信号,增加CD8+T细胞浸润,提高MHC I表达水平,使肿瘤细胞对T细胞介导的攻击更敏感。在这种情况下,同时给予ICI会以协同方式维持T细胞活化。此外,小分子抗肿瘤药物的影响可能不止于诱导ICD。MEK抑制可在多个水平上直接调节免疫浸润的性质,例如通过减少CD4+调节性T细胞(Treg细胞)、髓源性抑制细胞(MDSC)和M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAM),导致TME中CD8+/Treg淋巴细胞和M1/M2巨噬细胞比值增加。
一项II期疗效试验显示,与治疗组合达布雷尼布(BRAF抑制剂)和曲美替尼(MEK抑制剂)相比,加上帕博利珠单抗(PD1 抗体)的三联疗法延长了患者的无进展生存期。IMspire150 III期研究也也观察到同样的效果,这项研究评估了阿替利珠单抗(PDL1抗体)、维莫非尼(BRAF抑制剂)和考比替尼(MEK抑制剂)的联合,并于2020年7月获FDA批准用于治疗BRAF(V600E)突变型黑色素瘤。
血管内皮生长因子(VEGF)是一种刺激血管生成的信号蛋白,能抑制抗原提呈、招募免疫抑制细胞亚群、破坏抗肿瘤T细胞反应。高血管化肿瘤(如肾细胞癌)对VEGF–VEFGR通路抑制剂介导的血管生成阻断特别敏感。ICIs与这种药物的结合具有协同效益。2018年12月FDA首次批准贝伐单抗(VEGF 抗体)与阿替利珠单抗联合用于晚期非小细胞肺癌的一线治疗。2019年,阿西替尼成为首个FDA注册的小分子VEGFR酪氨酸激酶抑制剂,与帕博利珠单抗或阿维单抗(PDL1 抗体)联合用于晚期肾细胞癌的一线治疗。两种方案均优于迄今为止针对该适应症的标准方案——广谱激酶抑制剂舒尼替的单药治疗。
目前,在其他实体肿瘤(包括黑素瘤、头颈癌、肝细胞癌、结直肠癌、胃癌和妇科癌)中,已有超过100项类似方案的试验启动,总体结果有望获得FDA批准 [3] 。
细胞因子超家族在细胞交流中起着至关重要的作用,特别是在免疫系统中。干扰素-α (IFNα)和白细胞介素-2 (IL-2)对T细胞增殖和效应功能有强烈刺激作用,成为第一批用于癌症免疫治疗的细胞因子。然而,在大多数情况下,这些细胞因子治疗无法重现临床前模型的抗肿瘤疗效。迄今为止,阻断促癌炎症过程中的细胞因子通路和/或抑制T细胞免疫的治疗方法,如IL-1、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、TGFβ和CSF1,在临床研究中也没有表现出一致的疗效。尽管其中一些药物与ICIs和/或细胞抑制模式的组合可能被证明对癌症患者有效,但TME中细胞因子网络的复杂性使得单一通路抑制的抗癌效果削弱。
从免疫治疗的角度来看,抑制CSF1-CSF1R通路可能是一种更有前途的策略。高水平的CSF1会促进微环境中TAMs和MDSCs的浸润和扩张,在临床前模型中抑制该通路能减少髓细胞浸润并增加CD8+ T细胞,从而与ICIs协同作用。因此,该途径的多种抗体和小分子抑制剂或作为单一药物,或与细胞抑制药物或ICIs联合使用(图2)。
2019年,FDA批准小分子CSF1R-TK抑制剂培西达替尼用于治疗腱鞘巨细胞瘤 (TGCT)。ARRY-382是一种选择性更强的CSF1R抑制剂,在一项II期临床试验中与pembrolizumab联合治疗晚期实体肿瘤,但辉瑞公司最近发布的研究报告显示该方案对患者没有任何有益的效果。相比其他人类激酶,Vimseltinib对3类RTKs具有超过100倍的选择性。2022年9月12日,生物制药公司Deciphera Pharmaceuticals Inc.在ESMO上公布了Vimseltinib治疗腱鞘巨细胞瘤I/II期试验的最新数据,显示31名患者都表现出临床获益,A组的客观反应率为53%,B组为46%。另一种选择性CSF1R抑制剂BLZ945是一种脑穿透剂,目前正在进行I/II期临床试验,作为单药或与斯帕巴他珠单抗(PD1 抗体)联合用于治疗晚期实体肿瘤及中枢神经系统癌症。初步数据显示对胶质母细胞瘤患者具有抗肿瘤活性和可接受的安全性。
癌细胞通过促进糖酵解和谷氨酰胺分解来满足对能量和生物合成前体的高需求。值得注意的是,TME中不止有肿瘤细胞,T细胞、髓细胞以及其他基质细胞之间对葡萄糖、谷氨酰胺和其他营养物质存在激烈的竞争。尽管临床前模型中,用小分子抑制这些代谢通路可导致肿瘤生长减少和免疫细胞浸润重编程,但在临床试验中仍缺乏具体证据。如著名的口服谷氨酰胺酶抑制剂CB839,基于临床前的成功数据进行了多项临床研究。尽管如此,由于在两项针对肾细胞癌和非小细胞肺癌的试验中没有临床效益,Calithera Biosciences最近停止了该化合物的开发。
肿瘤、T细胞和MDSCs都依赖于精氨酸,从而进一步增加了这种氨基酸在TME中的需求。目前,一些小分子精氨酸酶抑制剂已经被开发出来,其中一种是硼酸基化合物INCB001158,已被Incyte纳入五项早期临床试验,在这些研究中,该药单独或与ICIs联合试验。初步试验报告表明,INCB001158的耐受性良好,临床疗效的信息有待全面评估发表。但截至最近,INCB001158已不再列在Incyte的投资组合中,这表明其临床开发已经停止。另外一种抑制剂是Calithera公司开发的CB-280,正在对囊性纤维化患者进行安全性评估。除上两者外,目前没有进一步的精氨酸酶抑制剂在临床试验中。
腺苷是一种强大的免疫抑制剂,许多肿瘤产生高浓度的腺苷 [4]。其免疫抑制特性是由两个G蛋白偶联受体(GPCRs)介导的,即高亲和力的A2aR和低亲和力的A2bR(图3)。腺苷途径阻断剂imaradenant、ciforadenant和inupadenant特异性抑制A2aR,从2015年开始进行I/II期肿瘤试验,但迄今尚未报告临床疗效的明确证据。
目前科研人员的注意力转向双A2aR/A2bR抑制剂。一个例子是etrumadenant,两种受体的拮抗剂,其可联合zimberelimab(PD1 抗体)和多西他赛(多烯紫杉醇)治疗转移性去势抵抗性前列腺癌患者。此外,在结直肠癌中,etrumadenant联合FOLFOX化疗作为三线治疗显示出有临床意义的疗效。另外,考虑到TME中的高腺苷浓度,高亲和力A2aR可能会被永久打开,其他研究人员正在开发低亲和度A2bR的阻断剂。Teon Therapeutics已开始开发TT-702,这是一种选择性A2bR拮抗剂,对免疫细胞和癌细胞都有活性。Taros Therapeutics也在开发A2bR选择性分子。
在TME中,腺苷由外胚层酶CD73催化AMP生成,因此CD73成为该途径另一重要靶点。除了几种Ab类药物外,还有AB680和OP5244/ORIC-533两个小分子正在研究。此外,腺苷可以通过各种额外的外泌酶产生,如CD38、CD39、CD203a/外泌核苷酸磷酸磷酸酶/磷酸二酯酶家族成员1、碱性磷酸酶和前列腺酸性肽酶(图3)。目前,针对CD38和CD39的临床抗体已经存在,未来可能会产生更多针对这组外胚层酶的小分子药物。该途径之后的方向可以聚焦在正确靶点组合的选择上。
肿瘤细胞和间质细胞可以在IDO1和TDO两种酶介导的反应中分解色氨酸,从而产生犬尿氨酸 [5]。由此导致的色氨酸缺乏和TME中犬尿氨酸的积累都会抑制免疫反应。在与芳香烃受体(AHR)结合后,犬尿氨酸可以抑制效应T细胞,促进 CD4+ Treg细胞和MDCSs的发展(图4)。临床实验表明,该途径的阻断在IDO1和犬尿氨酸水平高的患者中更具价值。林罗多司他是一种更有效的、不可逆的IDO1抑制剂, 耐受性良好,目前正与纳武单抗联合用于黑色素瘤患者的III期临床试验中。
但是,其他色氨酸降解酶TDO和IDO2的代偿性表达可能使肿瘤对IDO1抑制不敏感。此外,IL-4诱导-1(IL4i1)最近被确认为一种额外的色氨酸分解酶,由肿瘤和髓系细胞分泌到TME(图4)。因此,可能需要同时抑制上述几个靶点,从而提高临床试验中的疗效。最近已报道IDO1/TDO双抑制剂(如RG-70099和M4112)。另外,两种AHR阻断剂(BAY2416964和IK175)已进入实体肿瘤的临床试验。
图4:犬尿氨酸途径介导的抗肿瘤免疫
结 语
细胞生长抑制剂、VEGF–VEGFR 抑制剂和细胞因子、趋化因子抑制剂等传统小分子药与ICIs联合应用具有更大的潜力。针对代谢途径的阻断剂可以改变肿瘤或TME中其他免疫细胞的行为,从而激活对肿瘤的杀伤反应。下篇将继续为大家盘点靶向固有免疫和免疫检查点的小分子药物~
[5] Opitz CA, Somarribas Patterson LF, Mohapatra SR, et al. The therapeutic potential of targeting tryptophan catabolism in cancer. Br J Cancer. 2020;122(1):30-44. doi:10.1038/s41416-019-0664-6.
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随着科技的飞速发展,传统中医药行业正站在一个新的历史起点上。近年来,国家层面对中医药的传承与创新发展给予了高度重视,相继出台了一系列政策,旨在通过科技创新推动中医药现代化转型,智能化、自动化已成为当下制药行业的主要发展趋势。作为与中药制剂非常紧密相关的生产设备,其数字化与智能化升级也迫在眉睫,本文基于北京翰林航宇科技发展股份公司(以下简称“翰林航宇”)近年来开展的智能化工程,阐述了对中药制剂设备的数字化升级改造的探索与思考。
作者:张士威、张磊、池明芳
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