2024年9月25日，天境生物宣布，已與賽諾菲（Sanofi）就CD73抗體尤萊利單抗（uliledlimab）在大中華區(qū)的開發(fā)、生產(chǎn)和商業(yè)化達成潛在總價近2.13億歐元（約合17億人民幣）的戰(zhàn)略合作。uliledlimab是天境生物自主研發(fā)的創(chuàng)新CD73單抗，可通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境增強機體對癌細胞的免疫應答。今天，我們就具體聊聊CD73生物背景及其靶向藥的研究進展。
1、CD73結(jié)構(gòu)
CD73，又稱為外-5′-核苷酸酶或5’-核苷酸酶(5’-NT)，是一種由NT5E基因編碼的糖基磷脂酰肌醇(GPI)錨定細胞表面蛋白。人類NT5E基因位于染色體6q14.3上，編碼的CD73蛋白包含574個氨基酸。如Figure 1所示，CD73是一種二聚化的外5-核苷酸酶 (5’-NT)，在質(zhì)膜外側(cè)表達.。每個亞基由三個結(jié)構(gòu)域組成，其中N端包含兩個金屬離子結(jié)合位點，C端有一個底物結(jié)合位點，α-螺旋形成一個靈活的連接區(qū)，CD73通過GPI錨連接到細胞膜上 [1]。
Figure 1. The structure of CD74 [1]
2、CD73的分布與功能
CD73 存在于多種細胞類型的表面，包括內(nèi)皮細胞、淋巴細胞亞型、基質(zhì)細胞和某些類型的腫瘤細胞。CD73對5′-腺苷-磷酸(5′-AMP)生成細胞外腺苷至關重要，是嘌呤信號通路的重要組成部分，該過程通過CD39的協(xié)同作用進行。CD39（也稱為ENTPD1）可催化ATP和ADP的磷酸水解為腺苷一磷酸(AMP)。細胞外ATP主要由幾種統(tǒng)稱為外核苷酸酶的酶快速代謝，包括外核苷三磷酸二磷酸水解酶(ENTPD)和外核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶 (ENPP) 蛋白家族的成員。除了CD39，ENPP1也可催化ATP生成AMP。然后，CD73會將AMP進一步水解為腺苷。腺苷可激活四種G蛋白偶聯(lián)腺苷受體(AR)，包括A1R（ADORA1）、A2AR（ADORA2A）、A3R（ADORA3）和A2BR（ADORA2B）。這些受體對腺苷具有不同的親和力，親和力由大到小依次為：A1R、A2AR、A3R 和A2BR，前三種受體的親和力均遠大于A2BR?？杉せ疃喾N信號通路來控制氧氣供需、炎癥和其他生理活動，具體是激活哪種信號通路這取決于細胞類型和受體表達模式[2]。此外，腺苷還可以通過平衡核苷轉(zhuǎn)運蛋白(ENT)被吸收，并在細胞內(nèi)重新磷酸化為AMP [3]。作為細胞外腺苷的主要酶源，CD73是許多組織中細胞穩(wěn)態(tài)、應激反應、損傷和疾病機制的關鍵調(diào)節(jié)器[4]。
Figure 2. CD73 is an essential component of purinergic signaling [5]
3、CD73與腫瘤
近年來，嘌呤信號通路已成為癌癥進展中的重要參與者，其中細胞外ATP、ADP和腺苷作為主要信號分子[6]。免疫抑制代謝物-腺苷是腫瘤微環(huán)境（TME）的一個組成部分。作為催化腺苷生產(chǎn)的主要酶，CD73主要通過產(chǎn)生腺苷，在抑制足夠的抗腫瘤免疫反應方面至關重要，但也促進癌細胞增殖、腫瘤生長、血管生成和轉(zhuǎn)移。如Figure 3所示，TME中受損或死亡細胞釋放的ATP是免疫細胞的危險信號，主要通過P2X和P2Y受體發(fā)出信號來促進抗腫瘤免疫反應，這些受體在不同細胞類型中存在差異表達。ATP在CD39和CD73 的協(xié)同作用下降解為腺苷。腺苷通過A2A和A2B受體信號傳導抑制免疫細胞，或通過直接增強腫瘤細胞增殖、血管生成、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化 (EMT) 和轉(zhuǎn)移來促進腫瘤生長。
Figure 3. ATP and adenosine signalling in the tumour microenvironment (TME) [7]
CD73 在多種癌細胞系和患者活檢中均有過表達，但不同的癌癥類型表達程度不一樣。CD73 在膠質(zhì)母細胞瘤、甲狀腺癌、肉瘤、胰腺癌、胃腺癌、結(jié)直腸癌、腎細胞癌、食道癌、胸腺瘤、直腸腺癌、肺腺癌、非小細胞肺癌和急性髓細胞白血病中表達較高。在泌尿生殖系統(tǒng)癌癥以及黑色素瘤、乳腺癌和膽管癌中觀察到CD73表達較低 [7]。
4、CD73靶向藥物的臨床研究進展
越來越多的研究表明，CD73 是癌細胞增殖、遷移和侵襲（體外），腫瘤血管生成和腫瘤免疫逃逸（體內(nèi)）的關鍵調(diào)控分子?；谶@些作用，CD73 已成為一個有吸引力的治療靶點。不完全統(tǒng)計，全球靶向CD73的藥物共計89款，其中臨床前藥物有34款，臨床階段藥物有26款，臨床申請批準階段的有5款。盡管暫無靶向CD73的藥物上市，但藥物類型多樣化，涉及單克隆抗體、抗體偶聯(lián)藥物（ADC）、雙特異性抗體、小分子化藥及融合蛋白等，這也證明了CD73靶點的潛力之大。其中在研藥物數(shù)量最多的藥物類型是單克隆抗體，這里重點展示了處于臨床及臨床申請階段的靶向CD73藥物研究進展。
4.1 CD73單克隆抗體
目前全球處于臨床階段的靶向CD73的單克隆抗體藥有18款，其中包含一款未注明抗體類型的抗體藥S-095024。在這18款臨床階段藥物中，有9款處于臨床1期，2款處于臨床2期，僅有1款處于臨床3期。布局企業(yè)國外以阿斯利康、Halozyme Therapeutics和BMS為代表，國內(nèi)以天境生物、信達生物及和鉑醫(yī)藥為代表。
Oleclumab是由阿斯利康開發(fā)的一款全人源化IgG1λ CD73單克隆抗體（mAb），是全球臨床進展最快的CD73 mAb藥物。Oleclumab的重鏈恒定區(qū)發(fā)生三重突變，導致IgG效應功能降低，從而誘導CD73內(nèi)化以抑制其活性。在小鼠結(jié)腸癌模型中， oleclumab減輕了AMP誘導的T細胞增殖抑制，顯著抑制了腫瘤生長，增加了腫瘤浸潤中CD8+和髓樣細胞的百分比，并增強了抗原呈遞的潛力。目前，Oleclumab正被開發(fā)用于治療多種實體瘤：非小細胞肺癌（NSCLC），胰腺癌等。全球最高研發(fā)階段為臨床III期。
Uliledlimab是天境生物自主研發(fā)的一款高度差異化的人源化IgG1κ CD73 mAb，是目前全球臨床進展第二的CD73 mAb藥物。該抗體耐受性良好，無劑量限制性毒性，能夠飽和循環(huán)和細胞結(jié)合CD73，通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境增強機體對癌細胞的免疫應答。在2023 ASCO年會上，天境生物公布了在美國和中國開展的1b/2期臨床研究數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，Uliledlimab與特瑞普利單抗聯(lián)用用藥在CD73高表達NSCLC患者中安全性良好且療效顯著。當前全球最高研發(fā)階段為臨床2/3期。
S-095024是一款未注明抗體類型的CD73抗體藥。該藥是由Servier Bio-Innovation開發(fā)的一種完全人源化、效應功能減弱抗體，可與人類和食蟹猴CD73以亞nM親和力結(jié)合。在2024 ASCO年會上公布的早期臨床數(shù)據(jù)揭示了S095024阻止腺苷介導的腫瘤逃逸的潛力，并支持進一步的臨床研究。
4.2 CD73雙特異性抗體
靶向CD73的雙特異性抗體以中山康方生物的AK131為代表，這也是全球唯一一款進入臨床階段的CD73雙特異性抗體。AK131是一款靶向PD-1與CD73的雙特異性抗體，由AK105（PD-1單抗）和AK119（CD73單抗）衍生而來。AK119不僅可抑制CD73活性及腺苷產(chǎn)生，還可刺激B細胞活化。AK131則可有效完全抑制CD73的酶學活性，阻斷PD-1介導的免疫細胞抑制。康方生物在2022 AACR年會上公布的AK131臨床前研究數(shù)據(jù)表明，AK131顯示出強大的體內(nèi)外活性。AK131除能有效阻斷PD-1/PDL-1相互作用，還可有效地促進T細胞和B細胞的活化，誘導CD73的內(nèi)吞作用。
4.3 靶向CD73的小分子化藥
目前進入臨床階段的靶向CD73小分子化藥共有5款，其中全球臨床進展最快的是Quemliclustat。Quemliclustat是由Arcus Biosciences開發(fā)的一款靶向CD73的小分子抑制劑，可通過有效阻斷TME中腺苷產(chǎn)生來抑制AMP和細胞外腺苷介導的腫瘤免疫抑制。該藥于2024年9月23日啟動III期臨床（PRISM-1/NCT06608927），成為首個進入III期階段的小分子CD73抑制劑。NCT06608927旨在評估Quemliclustat聯(lián)合化療（白蛋白紫杉醇+吉西他濱）對比安慰劑聯(lián)合化療治療未接受過治療的轉(zhuǎn)移性胰腺導管腺癌（PDAC）患者的療效和安全性。
4.4 CD73 ADC
目前進入臨床的CD73 ADC藥物共兩款，百力司康的BB-1709和華奧泰的HB-0052，二者均處于臨床1期。有研究表明，與未偶聯(lián)的CD73裸抗相比，CD73 ADC能夠引發(fā)促炎巨噬細胞和活化樹突狀細胞（DC）在腫瘤內(nèi)大量聚集，同時CD73 ADC還具有保護效應T細胞和刺激DC的功能，在殺傷CD73高表達腫瘤和改善腫瘤免疫應答方面具有雙重優(yōu)勢[8]。具體效果還有待于進一步臨床驗證。
5、締碼CD73相關產(chǎn)品與服務助力CD73生物療法開發(fā)
締碼生物科技有限公司是一家專注于可成藥靶點臨床前研發(fā)產(chǎn)品和服務的生物技術公司。締碼現(xiàn)可提供HER3靶點全系列產(chǎn)品與服務。產(chǎn)品包括活性蛋白、參照抗體和流式驗證單克隆抗體；服務包括多種屬蛋白抗體定制服務、抗體人源化和親和力成熟服務。此外，為加速CD73生物療法的開發(fā)，締碼還制備了CD73靶點單B細胞種子庫，最快28天可獲得先導抗體分子；同時，我們目前已篩選出多個CD73先導分子，客戶第二天可以拿到分子進行功能評估驗證。
- CD73蛋白&抗體&CDX切片
- 締碼CD73先導分子研究進展
參考文獻：
[1] Zandieh, K., Millani, S., Mohammadi, J., et al. Therapeutic Value of CD73 as a Biomarker in Human Cancer. Archives of Advances in Biosciences, 2019, 10(3), 45–54.
[2] Borea PA, Gessi S, Merighi S, et al. Pharmacology of Adenosine Receptors: The State of the Art. Physiol Rev. 2018 Jul 1;98(3):1591-1625.
[3] Pastor-Anglada M, Pérez-Torras S. Who Is Who in Adenosine Transport. Front Pharmacol. 2018 Jun 14;9:627.
[4] Minor M, Alcedo KP, Battaglia RA, et al. Cell type- and tissue-specific functions of ecto-5′-nucleotidase (CD73). Am J Physiol Cell Physiol. 2019 Dec 1;317(6):C1079-C1092.
[5] Alcedo, Karel P. et al. The elegant complexity of mammalian ecto-5’-nucleotidase (CD73). Trends in Cell Biology, 31 (10), 829 – 842.
[6] Burnstock G. and Di Virgilio F., Purinergic signalling and cancer, Purinergic Signalling. 2013, 9, no. 4, 491–324.
[7] Bach, N., Winzer, R., Tolosa, E., et al. The Clinical Significance of CD73 in Cancer. International journal of molecular sciences, 2023, 24(14), 11759.
[8] Jin R, Liu L, Xing Y, et al. Dual Mechanisms of Novel CD73-Targeted Antibody and Antibody-Drug Conjugate in Inhibiting Lung Tumor Growth and Promoting Antitumor Immune-Effector Function. Mol Cancer Ther. 2020 Nov;19(11):2340-2352.
