Nature：首個抗體寡核苷酸偶聯(lián)物進入臨床

文章來源：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)進入I期臨床試驗，AOC 1001也是首個進入臨床的AOC藥物。

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

AOC的開發(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胞的抗體偶聯(lián)物。迄今為止，已有11款A(yù)DC經(jīng)FDA批準上市，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，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。這些公司開發(fā)的AOC項目面向的適應(yīng)證涵蓋肌肉疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和癌癥。第一個進入臨床的是Avidity的AOC藥物，其他公司的AOC項目將在2022年陸續(xù)進入臨床。

在研抗體寡核苷酸偶聯(lián)物

來源：Nature Reviews Drug Discovery

AOC的誕生

幾十年來，研究人員開發(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胞中。這其中有配體偶聯(lián)、細胞穿透肽、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的Judy Lieberman教授。Lieberman教授是一名免疫學家，為了將寡核苷酸作用于免疫細胞和癌細胞亞群，她的團隊將多種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教授團隊的研究成果發(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細胞中的基因表達。相似的方法也可以沉默癌細胞中的c-myc、MDM2和VEGF。

但是AOC的臨床轉(zhuǎn)化卻不是一帆風順的。Lieberman教授很早就將這項技術(shù)授權(quán)給了Alnylam Pharmaceuticals，直到2019 年，她一直擔任著Alnylam的科學顧問。MedImmune（已并入阿斯利康）也就Lieberman教授的藥物設(shè)計方法進行了探索，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，但沒有抗體融合構(gòu)建體的潛在免疫原性和制造風險。在今年P(guān)NAS的一篇研究論文中，Lieberman教授開發(fā)的aptamer-siRNA嵌合體可以敲低癌細胞中的CD47和PARP1。她已經(jīng)開始與一些風投機構(gòu)商討藥物轉(zhuǎn)化的相關(guān)事宜。

Avidity的再選擇

再來看Avidity，AOC藥物的開發(fā)并不是Avidity最初的選擇。2013年，Avidity創(chuàng)立之初的開發(fā)重點是使用納米顆粒進行寡核苷酸的遞送。為了實現(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）的全長單抗、linker、靶向DMPK mRNA的siRNA。

來源：Avidity

轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1在細胞表面廣泛表達，可將鐵轉(zhuǎn)運到細胞中。肌肉細胞需要大量的鐵，這使得轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1對于遞送藥物到肌肉細胞特別有用。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。抗體很快就會被蛋白酶和水解酶破壞，但siRNA分子不會受損。

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年啟動其它候選藥物的臨床試驗，適應(yīng)證包括杜氏肌營養(yǎng)不良癥和面肩肱型肌營養(yǎng)不良癥。

別樣的AOC設(shè)計

Dyne與Avidity專注的疾病領(lǐng)域相同，但Dyne的AOC藥物設(shè)計與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)合片段而非全長抗體。Dyne認為全長抗體會誘導轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1的降解，這會降低藥物作用和鐵吸收過程中的受體可用性。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期藥物暴露的風險。

來源：Dyne

Dyne與Avidity藥物設(shè)計另一個不同點是Dyne的AOC使用了可斷裂的linker。在治療載荷上，Dyne計劃使用siRNA、ASO和PMO。

根據(jù)Dyne最近報道的消息，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可恢復隔膜和心臟中的肌營養(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很難到達這兩種組織。

向著腦部前進

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胞表達著轉(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)日報告說，寡核苷酸轉(zhuǎn)運載體（OTV）候選藥物的全身遞送使小鼠皮層和脊髓中概念驗證靶點的表達減少了50%。Denali正與Secarna合作推進遞送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。因此候選藥物對受體的親和力低，與轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1的相互作用足夠強，在穿越血腦屏障后會被釋放到大腦中，并在腦組織中廣泛分布。

目前，Denali開發(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)的藥物中增加對特定細胞類型的靶向。

激活先天免疫

Tallac的藥物開發(fā)重點是啟動先天免疫來識別和摧毀癌細胞。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TLR9的細菌指紋（bacterial fingerprints）。但迄今為止，在應(yīng)用這種激活方法的臨床試驗中，療效最佳跡象來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CD22受體將寡核苷酸靶向B細胞，使記憶B細胞變得更加活躍，從而改善B細胞向T細胞的抗原呈遞以及促炎和抗腫瘤細胞因子的產(chǎn)生，達到增強抗腫瘤免疫力的作用。

Tallac計劃在2022年將TAC-001推進臨床，ALTA-002緊隨其后。未來的項目可能會包含具有不同靶點的抗體、不同的Fc參與水平、linker和CpG有效載荷。

最后一家是Gennao Bio，由耶魯大學的Peter Glazer教授基于他對狼瘡自身抗體3E10的研究所創(chuàng)立。Gennao Bio正在探索無linker的AOC。因為3E10可以直接與寡核苷酸結(jié)合并通過ENT2受體穿過細胞膜。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遞送到細胞中，并觸發(fā)了先天免疫靶點RIG-I。

參考資料：

Antibody–oligonucleotide conjugates enter the clinic（來源：Nature Reviews Drug Discovery）