CTLA-4丨全球混战倒计时

CTLA-4抑制T细胞的作用机制

CTLA-4全名细胞毒T淋巴细胞相关抗原4，又名CD152，其基因定位于2号染色体长臂33带(2q33) ，主要表达于活化的T细胞表面，与T细胞表面的协同刺激分子受体CD28具有高度的同源性。CTLA-4和CD28均为免疫球蛋白超家族成员，二者与相同的配体CD86(B7-2)和CD80(B7-1)结合。CD28信号传导促进细胞因子IL-2 mRNA的产生和进入细胞周期、T细胞存活、T辅助细胞分化和免疫球蛋白同型转换。

与CD28相反，CTLA-4抑制T细胞的活化。通过其胞外域起竞争配体作用，占据APC的B7配体，从而阻止CD28信号；或通过其胞内域介导一负性信号而抑制T细胞活化。外源性抗原及肿瘤特异性相关靶抗原刺激引发机体抗肿瘤免疫，初始阶段由于CTLA-4水平有限而使B7与CD28作用占优势，T细胞被激活分泌IL-2等细胞因子，并扩增、分化成效应T细胞；随着激活T细胞的CTLA-4表达量上升，在免疫反应的后期CTLA-4与CD28竞争性与B7分子结合，抑制T细胞从G期进入s期及IL-2转录因子的活性，从而下调或终止T细胞反应。

机体对于肿瘤细胞的免疫应答始于肿瘤特异性抗原的暴露和释放，继而抗原提呈细胞(APC)对肿瘤抗原进行吞噬，呈递给T细胞，在淋巴结形成致敏且活化的效应T细胞，随后在趋化因子的作用下T细胞浸润肿瘤，释放更多的肿瘤抗原。CTLA-4以同源二聚体形式存在，由细胞膜外区、跨膜区和细胞质区组成，主要表达于活化的CD4+、CD8+T细胞，并结合表达于Treg细胞表面。表达于Treg表面的CTLA-4对驱动Treg有重要的功能，聚集于肿瘤组织中抑制抗肿瘤免疫，阻断CTLA-4后，肿瘤浸润的Treg功能被钝化，从而增强瘤内免疫应答。因此，CTLA-4被认为是抑制机体抗肿瘤的免疫分子，是目前肿瘤靶向免疫治疗的热点及方向。

CTLA-4抑制T细胞的作用机制

CTLA-4直接传递抑制信号  

CTLA-4拮抗B7-CD28的共刺激信号

CTLA-4在免疫突触处与TCR-CD3复合物直接相互作用

抗原呈递细胞携带的抗原-MHC-II复合物激活T细胞是一个复杂的过程，首先是属于Src和SYK ZAP70家族的PTK的磷酸化。T细胞激活的起始是通过Lck（连接到CD4或CD8）和Fyn对TCR-CD3复合物上的ITAM进行磷酸化介导的，这两种蛋白都是Src激酶家族的成员。然后，磷酸化的ITAM结合ZAP70 SYK的SH2结构域。这反过来导致ZAP70和SYK的磷酸化和激活，它们通过激活衔接蛋白来放大来自TCR的信号：LAT、SLP76、GADS，TRIM和酶效应物，如PLC-Gamma1，以触发免疫反应。CTLA-4与存在于TCR和CD3上的ITAM相互作用，从本质上破坏导致T细胞激活的生化信号。ZAP70、SYK和Fyn也是CTLA-4直接抑制相互作用的潜在靶点。

CTLA-4表达受到严格调控

T细胞激活后，CTLA-4被迅速内吞，从而迅速从细胞表面去除。CTLA4表达明显受到严格控制的意义在于，由于CTLA4对其CD80/86配体具有更大的亲和力，因此当不需要CTLA4时它就需要被移除，以维持快速的T细胞激活反应。

CTLA-4相关疾病

CTLA-4参与维持自身免疫性疾病的耐受性，如糖尿病和甲状腺炎，以及自然流产倾向。CTLA-4外显子1中的SNP（单核苷酸多态性）与多种自身免疫疾病的易感性有关，包括MS（多发性硬化症）。抗体介导的CTLA4阻断可阻止耐受性的发展，增强抗肿瘤反应，并加剧自身免疫疾病（参考4、5）。

CTLA-4市场发展

2005年，百时美施贵宝（BMS）生产的全球第一款CTLA-4融合蛋白Orencia获FDA审批上市。2011年，百时美施贵宝（BMS）的Yervoy（Ipilimumab）和Nulojix双双获批上市。Yervoy是全球获批上市的第一款CTLA-4抗体药，上市以来已被批准治疗黑色素瘤、肾细胞癌、结直肠癌、肝细胞癌、非小细胞肺癌和胸膜间皮瘤等6个癌种。在上市的第一年，Y药就斩获了3.6亿美元的销售额，自此，BMS正式为靶向CTLA-4药物市场拉开帷幕。

数据来源：Bristol Myers Squibb Annual Reports

Y药和Orencia销量一路高歌猛进，从2011的12.77亿美元到2020年近50亿美元，年复合增长超15%。其中Y药作为唯一上市CTLA-4抗体药，虽因副作用受诟病已久，但销量仍然强势，这也给了其他药企一剂研发强心针。

目前，全球范围内可查的涉及CTLA-4靶点的在研药物有近百种，治疗范围广。随着全球特别是中国等区域的老龄化加剧，治疗需求不断增长，市场规模有望在近年冲击百亿美元大关。

在研格局

海外进度靠前的是阿斯利康的曲美木单抗（tremelimumab），该药物与PD-L1抗体Imfinzi联用治疗不可切除的肝癌患者的BLA在今年4月被美国FDA接受并将通过有限审评渠道接受评审。

这一BLA是基于3期临床试验HIMALAYA的最终结果。在这一试验中，接受上述联合疗法的患者的死亡风险与活性对照组相比降低22%（HR=0.78，96.02% CI，0.65-0.93，p=0.0035）。接近三分之一（31%）的患者生存期超过3年，活性对照组这一数值为20%。

阿斯利康还开发了PD-1/CTLA-4双抗 MEDI5752，在早前披露的基础试验中表明，相对于PD-1−T细胞，MEDI5752优先结合PD-1+ T细胞上的CTLA4。同时，导致PD-1快速内吞，降解。与靶向PD-1和CTLA4的单抗联用相比，MEDI5752优先在肿瘤中积聚，增强抗肿瘤活性。

BMS的下一代CTLA-4也值得关注。Y药的副作用一直广为诟病，BMS因此开始布局肿瘤微环境中特异性激活的CTLA-4抗体。

今年2月，BMS在Mabs发表了基于PH控制的CTLA-4抗体，该抗体是对Y药的进一步改造，改造后抗体在酸性环境下具有较强的结合活性，而在中性环境中，其结合能力很大幅度降低。该抗体主要利用肿瘤中较低的PH激活抗体，从而避免抗体系统性的激活免疫系统，从而增加药物的治疗窗口，进而提高治疗效果的目的。

此外，2020年6月，贝达药业与Agenus达成协议，获得后者PD-1抑制剂balstilimab和CTLA-4抑制剂Zalifrelimab的大中华区权益，交易金额为3500万美元预付款+1亿美元里程碑付款+销售分成。

国内方面

国内CTLA-4百家争鸣，其中康宁杰瑞KN-046、信达生物IBI310和康方生物的AK104即将撞线。

信达生物IBI310虽然进度领先，但披露数据较少，2020年ASCO上披露的1期数据如下：

今年4月，信达宣布IBI310（重组全人源抗CTLA-4单抗）已被CDE纳入突破性治疗药物品种名单（BTD），拟定适应症为与信迪利单抗联合用于复发或转移性晚期宫颈癌患者的治疗。

2015年康方生物以2亿美元的总对价将旗下CTLA-4单抗AK107（quavonlimab，MK1308）授权给默沙东，这是国内CTLA-4研发实力首次受到全球顶尖药企背书。

AK104是基于核心技术Tetrabody，将康方自主研发的，已经获批上市的抗PD-1单抗（派安普利单抗）的全部结构与AK107的scFv片段结合，最终形成了人源化四聚体双特异性抗体。

康方AK104和康宁杰瑞KN046在2022年ASCO大会上披露的最新数据如下表所示：

结  语

“老靶点再开发”的重要意义在于，要想成为肿瘤治疗的backbone药物，全瘤种的试错是无法避免的，而老靶点在临床上积累的十几甚至几十年开发经验将会大幅缩减研发时间和风险，这也是CTLA-4频繁出现在众多候选新药里的关键原因之一。

CTLA-4靶点已由BMS一家独大十年有余，其新一代CTLA-4抑制剂也已全面步入2期临床。然而BMS的领先地位已非无法撼动，长江后浪推前浪，后来者诸如阿斯利康、康宁杰瑞和康方生物等均已显现出不俗的竞争力。新一代CTLA-4另辟蹊径，在老两派（“Treg派”和“条件性激活派”）的基础上还发展出了综合两派优势的产品如BMS-986288等，联合PD-1抑制剂的疗法如阿斯利康的I+T药等。乐观的是，从管线格局和临床进展来看，国内药企在CTLA-4赛道上并不惧与国际大厂短兵相接，期待未来传来更多利好消息。

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