自2006年第1個(gè)重組人生長激素生物類似藥（Omnitrope ^?）在歐洲上市以來，生物類似藥的研發(fā)如火如荼。但是生物類似藥與原研藥相似卻不相同，其免疫原性一直限制著藥物的開發(fā)及臨床應(yīng)用。

生物制品與免疫原性

生物制品是由重組DNA在活體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，相對(duì)小分子藥物而言，具有分子量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，主要包括重組蛋白、單克隆抗體、激素和細(xì)胞因子等，是目前治療血液惡性腫瘤和實(shí)體瘤最主要的策略之一。但生物制品具有免疫原性，可誘發(fā)機(jī)體的免疫反應(yīng)，進(jìn)而形成抗藥物抗體（anti-drug antibodies，ADAs），影響藥物的療效和安全性。臨床上，免疫原性可能會(huì)引起過敏反應(yīng)、輸液反應(yīng)，降低藥物的有效性，甚至與內(nèi)源性蛋白發(fā)生交叉反應(yīng)，造成該蛋白缺陷綜合征。因此免疫原性的評(píng)價(jià)成為闡明這些藥物臨床安全性、有效性的關(guān)鍵因素。

Fig.1 影響單克隆抗體免疫原性的因素（圖片來自：Creative Commons）

免疫原性不僅在臨床中是一個(gè)問題，在藥物發(fā)現(xiàn)階段也是如此。使用單克隆抗體和其他蛋白藥物有可能誘導(dǎo)ADAs的表達(dá)。ADAs會(huì)中和藥物的活性，影響藥物的清除、血漿半衰期和組織分布，改變藥效或藥動(dòng)學(xué)，使在非臨床研究中觀察到的效應(yīng)可能并非藥物真正的藥理和（或）毒性反應(yīng)[1-2]，導(dǎo)致藥物有效性的評(píng)價(jià)更加復(fù)雜，這也是早期藥物發(fā)現(xiàn)的主要障礙?？紤]藥物開發(fā)后期可以對(duì)高效候選藥物進(jìn)行免疫原性消除改造，因此，使用不發(fā)生免疫原性的動(dòng)物模型可幫助高效篩選潛在藥物。

藥效研究相關(guān)動(dòng)物模型

M-NSG小鼠

由于M-NSG小鼠的T細(xì)胞和B細(xì)胞及NK細(xì)胞存在缺陷，對(duì)外源性抗原無抗體和細(xì)胞免疫反應(yīng)，因此研究人員可以借助M-NSG小鼠作為工具評(píng)估體藥物的體內(nèi)有效性。但重度免疫缺陷的M-NSG小鼠也存在局限性，若要評(píng)價(jià)旨在調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞功能藥物有效性，需要進(jìn)行人源化免疫重建，通常造價(jià)較高。

同系腫瘤小鼠模型（Syngeneic tumor?mouse?model）

若想繞開免疫重建所需的時(shí)間及價(jià)格成本，也可以選擇同系腫瘤小鼠模型進(jìn)行IO藥物篩選。同系腫瘤小鼠模型是將組織相容性的腫瘤細(xì)胞系或腫瘤組織，即同種背景來源的腫瘤細(xì)胞系或腫瘤組織接種至免疫健全的近交系小鼠（通常為C57BL/6或BALB/c背景）體內(nèi)。

例如，MC38結(jié)腸癌細(xì)胞系來源于C57BL/6，MC38細(xì)胞則可以很容易地移植到C57BL/6小鼠中（即?cell?derived?allograft， CDA模型），或者是對(duì)基因修飾自發(fā)腫瘤模型的腫瘤組織接種至同背景的野生型小鼠體內(nèi)（即?GEM-derived allograft， GDA模型），因?yàn)镃57BL/6小鼠具有完整的免疫系統(tǒng)，因此對(duì)評(píng)估免疫細(xì)胞對(duì)抗腫瘤的治療方法非常有用。

Fig.2 同系腫瘤小鼠模型（圖片來自：Charles River Laboratories）

當(dāng)前我們已成功再現(xiàn)肝癌H11-Myc和肺癌Kras-LSL-G12D的GDA模型，想要了解相關(guān)小鼠的信息，請(qǐng)直接點(diǎn)擊品系名稱。

但需要注意，免疫系統(tǒng)健全則意味著免疫原性仍有可能發(fā)生，從而混淆藥物有效性的評(píng)定。鑒于該情況，B細(xì)胞發(fā)育中斷，無適應(yīng)性抗體反應(yīng)的小鼠模型則會(huì)是一個(gè)更優(yōu)的選擇。

成熟B細(xì)胞缺陷的動(dòng)物模型——Igh基因修飾小鼠

Igh基因修飾小鼠是針對(duì)Ig重鏈基因進(jìn)行靶向破壞，導(dǎo)致該模型由于B細(xì)胞受體重排、剪切等關(guān)鍵階段被抑制，B細(xì)胞發(fā)育停止在前B細(xì)胞階段，進(jìn)而導(dǎo)致不能產(chǎn)生抗體。Igh基因修飾小鼠可作為IO藥物的有效篩選模型，它既保留了對(duì)免疫治療評(píng)估重要的免疫細(xì)胞類型，又不會(huì)產(chǎn)生ADAs過敏反應(yīng)。

Fig.3 成熟B細(xì)胞發(fā)育過程[3]

成熟B細(xì)胞缺陷小鼠藥效研究的案例分析

EMD Serono的腫瘤免疫學(xué)產(chǎn)品bintrafusp alfa（M7824）是一種雙功能治療藥物，旨在針對(duì)癌細(xì)胞逃避免疫控制的兩種不同途徑，可同時(shí)阻斷PD-L1和TGF-β通路。雖然bintrafusp alfa是一種全人免疫球蛋白G1?（IgG1），但它會(huì)識(shí)別小鼠的細(xì)胞因子，且與小鼠PD-L1發(fā)生交叉反應(yīng)。若反復(fù)給藥超過6天，則會(huì)在免疫健全的小鼠中誘導(dǎo)強(qiáng)烈的免疫原性反應(yīng)。

Fig.4?Structure of EMD Serono's bifunctionalimmune-oncology therapeutic M7824[4]

為了克服免疫原性問題，EMD Serono的科學(xué)家采用了B細(xì)胞缺陷，不能產(chǎn)生ADAs的Ihgj-KO小鼠進(jìn)行臨床相關(guān)的重復(fù)給藥計(jì)劃。在Ihgj-KO小鼠接種EMT-6細(xì)胞系的乳腺癌模型中，bintrafusp alfa可誘導(dǎo)腫瘤消失，其效果優(yōu)于PD-L1或TGF-β抗體的單獨(dú)治療。此外，bintrafusp alfa還能提供長期免疫保護(hù)，218天后，當(dāng)給已經(jīng)治愈了EMT-6原位腫瘤的Ihgj-KO小鼠再次接種EMT-6細(xì)胞，即使不給bintrafusp alfa進(jìn)行治療，Ihgj-KO小鼠也不會(huì)發(fā)生腫瘤。

由于Ihgj-KO小鼠保留了除B細(xì)胞之外的其他免疫細(xì)胞，因此可研究人員可在Ihgj-KO小鼠中檢測(cè)其他免疫細(xì)胞的變化。Lan[4]等研究發(fā)現(xiàn)，與PD-L1或TGF-β單抗治療方案相比，bintrafusp alfa治療可增加CD8+腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（TILs）和腫瘤浸潤NK細(xì)胞（TINKs）的密度，另外髓樣細(xì)胞群（包括樹突狀細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等）也在其中發(fā)揮作用。通過細(xì)胞耗盡實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CD8+?T細(xì)胞和NK細(xì)胞在bintrafusp alfa的抗腫瘤活性中起主要作用。綜上研究發(fā)現(xiàn)，EMD Serono已將bintrafusp alfa推入到針對(duì)一系列特定腫瘤的臨床試驗(yàn)中。

在藥物開發(fā)過程中，免疫原性極大的影響了藥代，毒代和藥效數(shù)據(jù)。強(qiáng)烈的免疫原性會(huì)混淆藥物的有效性，進(jìn)而損失很多潛在的候選藥物。B細(xì)胞缺陷動(dòng)物模型有效地減低甚至避免了免疫原性的產(chǎn)生，為潛在有效藥物的篩選提供了更多的可能。

南模生物B細(xì)胞缺陷模型

關(guān)于B細(xì)胞缺陷模型，南模生物可提供如下模型：

Ighm-Ighd-KO

品系背景：C57BL/6

目錄號(hào)：NM-KO-200610

品系狀態(tài)：活體供應(yīng)，已驗(yàn)證

Ighm-Ighd-KO

品系背景：BALB/c

目錄號(hào)：NM-KO-210095

研發(fā)狀態(tài)：活體供應(yīng)，驗(yàn)證中

Ighj-KO

品系背景：C57BL/6

目錄號(hào)：NM-KO-191197

品系狀態(tài)：活體供應(yīng)

Ighj-KO

品系背景：BALB/c

目錄號(hào)：NM-KO-200582

品系狀態(tài)：研發(fā)中

其他與成熟B細(xì)胞發(fā)育相關(guān)的小鼠模型

Ighm-KO

品系背景：C57BL/6

目錄號(hào)：NM-KO-18024

品系狀態(tài)：活體供應(yīng)，已驗(yàn)證

該品系成熟B細(xì)胞缺失IgM的表達(dá)

Ighm-KO

品系背景：BALB/c

目錄號(hào)：NM-KO-200783

品系狀態(tài)：活體供應(yīng)，驗(yàn)證中

該品系成熟B細(xì)胞缺失IgM的表達(dá)

Reference:

[1].?呂秋軍.生物技術(shù)藥物免疫性的評(píng)價(jià)和面臨的挑戰(zhàn)[J].中國新藥雜志，2007(03):181-188

[2].?Aarden L , Ruuls S R , Wolbink G . Immunogenicity of anti-tumor necrosis factor antibodies-toward improved methods of anti-antibody measurement.[J]. Current Opinion in Immunology, 2008, 20(4):431-435.

[3].?Panizo C , Ricardo García-Mu?oz. Lymphoproliferative Disorders in Patients with Systemic Lupus Erythematosus[M]// Systemic Lupus Erythematosus. 2012.

[4].?Lan Y , Zhang D , Xu C , et al. Enhanced preclinical antitumor activity of M7824, a bifunctional fusion protein simultaneously targeting PD-L1 and TGF-β[J]. Science Translational Medicine, 2018, 10(424):eaan5488.