分子別名:淋巴細(xì)胞活化基因3(Lymphocyte-activation gene 3,LAG-3),又稱為CD233
發(fā)現(xiàn):1990年由Triebel及其同事發(fā)現(xiàn),在活化的人類NK和T細(xì)胞系上被鑒定出來。
家族:LAG-3是屬于免疫球蛋白(Ig)超家族的I型跨膜蛋白。
表達(dá):活化的T細(xì)胞、NK細(xì)胞、B細(xì)胞和漿細(xì)胞樣DC中表達(dá)。LAG3的表達(dá)是通過TCR或細(xì)胞因子(IL-12、IL-27、IL-15、IL-2和IL-7)的激活而誘導(dǎo)的。在多種腫瘤中,LAG-3都與較差的預(yù)后相關(guān)。
配體:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了的發(fā)現(xiàn)了配體包括:MHC II分子,肝竇內(nèi)皮細(xì)胞凝集素(LSECtin),galectin-3,α-synuclein,F(xiàn)GL-1。
功能:LAG-3抑制T細(xì)胞的激活和細(xì)胞因子的分泌,從而保證免疫穩(wěn)態(tài)。LAG3能夠調(diào)控T淋巴細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞(APCs)的信號通路,在適應(yīng)性免疫反應(yīng)中起到重要作用。與腫瘤、結(jié)核等多種疾病相關(guān)
從PD-1/PD-L1開始,開啟了免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療癌癥治療的新征程。隨著對免疫檢查點(diǎn)研究的深入,針對多個免疫檢查點(diǎn)都開展了研究,包括CTLA-4,LAG-3,TIM-3和TIGIT。本文主要介紹LAG-3。
1、LAG-3結(jié)構(gòu)
LAG-3由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū)3部分組成,共含498個氨基酸。
胞外區(qū):由四個Igg樣胞外結(jié)構(gòu)域組成:D1、D2、D3和D4。
D1: LAG3的D1結(jié)構(gòu)域位于膜遠(yuǎn)端,它有一個富含脯氨酸的獨(dú)特的環(huán)狀結(jié)構(gòu)(約包含30個氨基酸),這是LAG-3與MHC II類分子結(jié)合的關(guān)鍵位點(diǎn)。該區(qū)域的點(diǎn)突變可以增強(qiáng)或減少與MHCII的結(jié)合,而缺失則會完全破壞MHCII的結(jié)合。這個環(huán)狀結(jié)構(gòu)也是阻斷LAG3:MHCII相互作用的抗體的結(jié)合表位。
D2: D2結(jié)構(gòu)域起到定位D1結(jié)構(gòu)域與MHC II結(jié)合的位置,D1和D2都是LAG3與MHCII結(jié)合的必要和充分條件。LAG3中D3-D4域的缺失并不影響FGL1的結(jié)合,而D1或D2單獨(dú)都部分降低了FGL1與LAG3的結(jié)合,表明D1和D2都參與了FGL1/LAG3的相互作用。
D4: D4結(jié)構(gòu)域位于胞外近膜端,在穿膜金屬蛋白酶ADAM10和ADAM17的作用下,D4和跨膜區(qū)之間的連接肽斷裂形成可溶性LAG3(sLAG3)。

(數(shù)據(jù)來源:Fibrinogen-like Protein 1 Is a Major Immune Inhibitory Ligand of LAG-3)
胞質(zhì)區(qū):絲氨酸磷酸化位點(diǎn)、“KIEELE”基序和谷氨酸-脯氨酸雙肽重復(fù)基序(EP序列)。
絲氨酸磷酸化位點(diǎn)是蛋白激酶C(PKC)的底物。EP序列和KIEELE基序?yàn)楦叨缺J匦蛄小F渲蠯IEELE基序具有特異性,其參與LAG-3胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo),這對LAG-3調(diào)節(jié)T細(xì)胞功能起到關(guān)鍵作用。
2、LAG-3配體
MHC II分子:MHC II分子為LAG-3的主要配體,MHC II類,由抗原呈遞細(xì)胞或黑素瘤細(xì)胞異常表達(dá),與LAG3結(jié)合,然后通過LAG-3胞質(zhì)區(qū)域傳遞抑制信號。
LSECtin:LSECtin(肝竇內(nèi)皮細(xì)胞凝集素)屬于C型凝集素受體超家族,是II穿膜蛋白。它在肝臟和黑色素瘤細(xì)胞中高表達(dá)。通過與LAG-3的相互作用抑制CD8+T細(xì)胞和NK細(xì)胞免疫應(yīng)答。
Galectin-3:Galectin-3(半乳糖凝集素-3)是一種可以結(jié)合半乳糖苷的可溶性凝集素,大小為31 kDa。在腫瘤微環(huán)境中,Galectin-3被許多細(xì)胞表達(dá),而不是腫瘤細(xì)胞本身,它可與糖基化的LAG-3相互作用,可以抑制CD8+T細(xì)胞的細(xì)胞毒性。
α-synuclein:像MHCII一樣,α-synuclein結(jié)合到LAG-3 D1區(qū)域,并依賴于D2, D3或細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域。
FGL-1:FGL1(纖維蛋白原樣蛋白1)在肝臟(低水平)和腫瘤細(xì)胞中(高水平)表達(dá)。FGL1是LAG3的高親和力配體。FGL1與LAG-3相互可以促進(jìn)腫瘤免疫逃逸。阻斷FGL-1-LAG-3通路可以增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞抗腫瘤作用。在LAG3 D1結(jié)構(gòu)域的一個單點(diǎn)突變(Y73F)之前被證明會破壞MHC-II結(jié)合。然而,該突變并不影響FGL1-Ig結(jié)合。表明FGL1與LAG3以MHC-II獨(dú)立的方式相互作用。
3、LAG-3作用機(jī)制
LAG3胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域的EP基序可與LAG3相關(guān)蛋白(LAP)結(jié)合。LAG3胞質(zhì)中的kieele基序在所有靈長類動物、小鼠和大鼠之間都是保守的。該序列中的單個賴氨酸殘基(小鼠中為Lys468)是不可缺少的,并且在迄今為止測序的所有物種中都是保守的。
在配體結(jié)合時,LAG3以依賴于LAG3胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域的方式抑制TCR通路,阻止了包括NFAT在內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子的激活,從而減少了細(xì)胞因子的產(chǎn)生和增殖。

(數(shù)據(jù)來源:Graydon Colin G,Mohideen Shifa,Fowke Keith R,LAG3’s Enigmatic Mechanism of Action)
靶向LAG-3的抗體對免疫細(xì)胞的影響
LAG-3對CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、NK細(xì)胞、pDCs起負(fù)向調(diào)控的作用,LAG-3促進(jìn)Tregs細(xì)胞的抑制活性。

(數(shù)據(jù)來源:The promising immune checkpoint LAG-3: from tumor microenvironment to cancer immunotherapy)
4、LAG-3相關(guān)藥物
以LAG-3為靶點(diǎn)的藥物主要治療領(lǐng)域包括癌癥和自身免疫性疾病。靶向LAG3藥物分為幾類:拮抗性抗體,激動劑抗體,雙特異性抗體,APC激活劑。目前BMS的relatlimab、默沙東的favezelimab和MacroGenics的雙抗tebotelimab三款抗體處于靶向LAG-3研發(fā)的前列。
4.1 拮抗性抗體
百時美施貴寶(BMS)Relatlimab
PD-1和PD-L1治療在部分晚期惡性腫瘤患者中有效。然而,一個問題是:大多數(shù)患者對它沒有反應(yīng)。而抗LAG-3和抗PD-1聯(lián)合免疫療法在對抗PD-1耐藥性方面顯示出令人興奮的療效。第一個進(jìn)入臨床的LAG-3抑制性單抗是Relatlimab,它是一種IgG4亞型的全人源抗體。它阻斷了LAG-3與MHCⅡ的相互作用。在2021年的ASCO大會上,BMS公司公布了其LAG-3抗體Relatlimab與PD-1抗體納武單抗聯(lián)合用于治療晚期黑色素瘤的試驗(yàn)結(jié)果:355名接受relatlimab+納武單抗治療的患者,中位無進(jìn)展生存期10.1個月,1年無進(jìn)展生存率47.7%;359名接受納武單抗單藥治療的患者,中位無進(jìn)展生存期4.6個月,1年無進(jìn)展生存率36.0%;同時,Relatlimab的加入讓晚期黑色素瘤患者疾病進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn)降低了25%。2021年9月20日,百時美施貴寶宣布FDA受理LAG-3抗體Relatlimab的上市申請,并授予優(yōu)先審評資格,適應(yīng)癥為用于和PD-1抗體Nivolumab聯(lián)合治療轉(zhuǎn)移性不可切除的黑色素瘤。它有望成為第一個上市的LAG-3抗體,開辟一類新的免疫治療藥物。

(數(shù)據(jù)來源:ASCO2021)
默沙東Favezelimab
Favezelimab是默沙東公司開發(fā)的一款在研LAG-3抗體,能夠阻斷MHCII類受體與LAG-3之間的相互作用,抑制LAG-3上調(diào),進(jìn)而恢復(fù)T細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷效應(yīng)。2021年7月28日,中國國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心(CDE)網(wǎng)站公示顯示,默沙東(MSD)的1類新藥MK-4280A注射液臨床試驗(yàn)申請獲得受理。MK-4280A是LAG-3抗體favezelimab(MK-4280)和PD-1抑制劑Keytruda的聯(lián)合治療方案。Keytruda是一款PD-1抑制劑。以上藥物都屬于LAG3的拮抗性抗體,通過阻斷LAG3與其配體的結(jié)合而阻斷LAG-3介導(dǎo)的對T細(xì)胞的抑制信號。拮抗性LAG3抗體既可激活效應(yīng)T細(xì)胞,也可以抑制Treg活性。而其他檢查點(diǎn)靶點(diǎn)(例如PD-1 / PD-L1和CTLA-4)僅能激活效應(yīng)T細(xì)胞,所以這種具有雙重作用機(jī)制的LAG3成為檢查點(diǎn)抑制的重要靶點(diǎn)。
諾華公司-LAG525
LAG525 (INN: leramilimab或IMP701)是由諾華公司(Novartis)開發(fā)的一種拮抗單克隆抗體(mAb),它阻斷了LAG-3介導(dǎo)的腫瘤浸潤T細(xì)胞的抑制信號。這使得CD8 T細(xì)胞對癌細(xì)胞產(chǎn)生更好的細(xì)胞毒性反應(yīng)。該候選產(chǎn)品目前正在不同的II期臨床試驗(yàn)中。

(數(shù)據(jù)來源:Immutep: https://www.immutep.com/technology/lag-3-technology.html)
恒瑞:SHR-1802
SHR-1802是恒瑞開發(fā)的一款抗LAG-3單抗。2019年11月18日,恒瑞醫(yī)藥注射用SHR-1802獲得臨床試驗(yàn)?zāi)驹S可,適應(yīng)癥為標(biāo)準(zhǔn)治療失敗的晚期惡性腫瘤(NCT04414150),目前,該藥物還處于臨床Ⅰ期。
信達(dá)生物:IBI110
IBI110是信達(dá)生物開發(fā)的一款新型抗LAG-3抗體,已在中國獲批臨床,擬開發(fā)用于治療血液癌癥和實(shí)體瘤。根據(jù)中國藥物臨床試驗(yàn)登記與信息公示平臺信息,信達(dá)生物正在開展一項(xiàng)開放性1期研究,以評估IBI110單藥及聯(lián)合PD-1抑制劑信迪利單抗治療晚期惡性腫瘤受試者的安全性、耐受性和有效性。
維立志博:LBL-007
LBL-007是維立志博開發(fā)的一種IgG4亞型全人源單克隆抗體,可通過結(jié)合人LAG-3蛋白來阻斷LAG-3蛋白與其配體的結(jié)合,從而解除LAG-3對T細(xì)胞的抑制作用,使T細(xì)胞恢復(fù)免疫功能,起到對腫瘤生長的抑制作用。
維立志博正在開展兩項(xiàng)1期臨床試驗(yàn):一項(xiàng)是評估LBL-007聯(lián)合PD-1抑制劑特瑞普利單抗一線治療不可切除或轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的安全性、耐受性、有效性;另一項(xiàng)評估LBL-007在晚期實(shí)體瘤和晚期淋巴瘤患者中的安全性、耐受性、藥代動力學(xué)及有效性。
時邁藥業(yè):DNV3
DNV3是時邁藥業(yè)開發(fā)的一款抗LAG-3單抗。臨床前藥效學(xué)研究顯示,DNV3可精準(zhǔn)調(diào)控包括T細(xì)胞、B細(xì)胞、自然殺傷(NK)細(xì)胞及樹突狀細(xì)胞(DC)等多類免疫細(xì)胞的功能,單藥治療具有顯著抗腫瘤藥效。同時,DNV3與化療、小分子靶向藥及PD-1免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)用可進(jìn)一步協(xié)同提高抗腫瘤藥效。2020年8月,DNV3在中國獲批一項(xiàng)臨床默示許可,擬開發(fā)用于晚期/轉(zhuǎn)移性實(shí)體瘤和淋巴瘤治療。值得一提的是,這也是時邁藥業(yè)獲得的首個新藥臨床試驗(yàn)批件。
4.2 雙特異性抗體
再鼎醫(yī)藥:MGD013
MGD013(tebotelimab)是一種能夠同時與PD-1和LAG-3相結(jié)合的雙特異性抗體。它是利用Macrogenics公司的DART?平臺開發(fā)的雙特異性抗體,旨在提高分子穩(wěn)定性,延長抗體的半衰期。2018年11月,再鼎醫(yī)藥與MacroGenics公司達(dá)成合作,獲得了MGD013在大中華區(qū)的獨(dú)家開發(fā)及商業(yè)化授權(quán)。MGD013在血清中的半衰期很長。據(jù)預(yù)測,Tebotelimab可以用于治療包含多種實(shí)體瘤和血液系統(tǒng)惡性腫瘤在內(nèi)的廣泛癌癥類型。Tebotelimab的I期劑量遞增研究正在進(jìn)行。目前,再鼎在國內(nèi)開展了MGD013單藥,以及聯(lián)合HER2抗體(HER2+GC/GEJ,II/III期)、PARP抑制劑(晚期GC、TNBC、膽管/膽囊癌等)、VEGFR2抑制劑(肝細(xì)胞癌)等多個臨床研究。
岸邁生物:EMB-02
EMB-02是岸邁生物開發(fā)的一款PD-1和LAG-3的雙特異性抗體。在對PD-1抗體單藥治療耐藥的臨床前模型中,EMB-02已顯示出了顯著的抗腫瘤活性。EMB-02的1/2期臨床試驗(yàn)是一項(xiàng)多中心、開放、多劑量的首個人體臨床研究,旨在評估 EMB-02 在晚期實(shí)體瘤患者中的安全性和耐受性。臨床1期的首要目標(biāo)是確定藥物在臨床2期推薦劑量 (RP2D) 和安全時間。同時會評估 EMB-02 的藥代動力學(xué)、免疫原性和抗腫瘤活性。
信達(dá)生物:IBI323
從PD-1/PD-L1開始,開啟了免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療癌癥治療的新征程。隨著對免疫檢查點(diǎn)研究的深入,針對多個免疫檢查點(diǎn)都開展了研究,包括CTLA-4,LAG-3,TIM-3和TIGIT。本文主要介紹LAG-3。

數(shù)據(jù)來源: PD-L1/LAG-3 bispecific antibody enhances tumor-specific immunity)
相對于親本抗體BI127,IBI323對PD-L1的結(jié)合親和力保持不變。BI127在Fc部分引入LALA突變(LALA, L234A, L235A),降低了Fc介導(dǎo)的抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的毒性(ADCC)和補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞毒性。它同時抑制LAG-3和PD-L1介導(dǎo)的兩個抑制性信號通路,比單靶點(diǎn)更強(qiáng)且更持久的T細(xì)胞活化潛力。它可以將表達(dá)PD-L1的腫瘤細(xì)胞與表達(dá)LAG-3的T細(xì)胞拉近,從而形成穩(wěn)定的TCR:MHC免疫突觸,進(jìn)一步激活T細(xì)胞。CIBI323A101是一項(xiàng)在中國開展的評估IBI323治療標(biāo)準(zhǔn)治療失敗的晚期惡性腫瘤受試者的安全性、耐受性和抗腫瘤活性的I期研究(NCT04916119)。
ABL Bio:ABL501
ABL501是一種雙特異性抗體,可阻斷PD-L1和LAG-3檢查點(diǎn)通路,以克服目前PD-(L)1治療的局限性。ABL501是一種全長抗LAG-3單抗,融合了PD-L1單抗的scFv。ABL501表現(xiàn)出比單一療法和聯(lián)合療法更好的活性。目前處于臨床Ⅰ期,適應(yīng)癥為晚期實(shí)體瘤。
4.3 LAG3的激動劑抗體
IMP761是一種LAG-3激動劑抗體。它是一種人源化IgG4單克隆抗體。使用針對被激活的T細(xì)胞表面的LAG-3受體的激動劑抗體,可以直接向T細(xì)胞傳遞更強(qiáng)的抑制信號,從而阻止T細(xì)胞繼續(xù)增殖,并對患者的組織產(chǎn)生反應(yīng)。IMP761的臨床發(fā)展我們的目標(biāo)是解決自身免疫性疾病的根源,IMP761的臨床發(fā)展我們的目標(biāo)是解決自身免疫性疾病的根源。目前,該候選產(chǎn)品還處于臨床前階段。
4.4 APC激活劑
Eftilagimod alpha(IMP321)是一種重組蛋白,由一種LAG-3的二聚體組成的可溶性LAG-3,它與APC表面的主要組織相容性復(fù)合體(MHC) II類分子結(jié)合,導(dǎo)致抗原呈遞細(xì)胞(如單核細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞)的激活,進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞毒性CD8+ T細(xì)胞數(shù)量和激活的生理增加,是一種積極的免疫治療機(jī)制。通過這些作用機(jī)制,可溶性的LAG-3(如IMP321/eftilagimod alpha)可以增加對癌癥抗原的免疫應(yīng)答。目前正處于癌癥治療的晚期臨床開發(fā)階段。目前為止,IMP321作為單一療法并未顯示出顯著的療效,但作為聯(lián)合療法具有前景。

(數(shù)據(jù)來源:Immutep: https://www.immutep.com/technology/lag-3-technology.html)
4.4 其他臨床LAG-3靶點(diǎn)藥物

根據(jù)已有的臨床藥物研究來看,LAG-3藥物聯(lián)合其他免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療是研究的主流,并且顯示出了良好的治療效果。
5、關(guān)于締碼
締碼生物科技有限公司是一家專注腫瘤免疫靶點(diǎn)相關(guān)抗體分子發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)新型生物技術(shù)公司。公司的功能性蛋白表達(dá)平臺和締碼重組單克隆抗體開發(fā)平臺的完美結(jié)合,可滿足藥企臨床前抗體分子發(fā)現(xiàn)的迫切需求。締碼生物獨(dú)有的締碼重組單克隆抗體種子庫發(fā)現(xiàn)平臺,能夠高效而快速的分離出功能性抗體分泌的B細(xì)胞,并克隆其抗體基因序列。另外,公司建立的抗體工程改造平臺和抗體藥效評價體系可以為藥企客戶提供一體化、全方位的臨床前研發(fā)解決方案。
| 產(chǎn)品類型 | 產(chǎn)品貨號 | 產(chǎn)品名稱 |
| 重組蛋白 | PME100512 | Human LAG3 Protein, His Tag |
| PME100513 | Human LAG3 Protein, hFc Tag | |
| PME-C100056 | Cynomolgus LAG3 Protein, hFc Tag | |
| FC驗(yàn)證抗體 | DME100160 | Anti-LAG3 antibody(DM160); Rabbit mAb |
| 參照抗體 | BME100062 | Anti-LAG3 (relatlimab biosimilar)mAb |
| 生物素標(biāo)記抗體 | BME100062B | Biotinylated Anti-LAG3 (relatlimab biosimilar)mAb |
| DME100160B | Biotinylated Anti-LAG3 antibody(DM160); Rabbit mAb |
參考文獻(xiàn):
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