前言

單克隆抗體（mab）已成為一類越來(lái)越重要的藥物，它的臨床應(yīng)用徹底改變了癌癥治療的領(lǐng)域。尤其細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4（CTLA-4）和程序性細(xì)胞死亡蛋白1（PD-1）作為抗腫瘤免疫的負(fù)調(diào)節(jié)因子的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了許多免疫調(diào)節(jié)抗腫瘤藥物的開發(fā)。不同單抗的抗腫瘤作用機(jī)制不同，包括阻斷腫瘤特異性生長(zhǎng)因子受體或免疫調(diào)節(jié)分子，以及補(bǔ)體和細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞溶解。臨床前研究表明，基于免疫球蛋白G（IgG）療法的療效不僅取決于其阻斷或結(jié)合靶點(diǎn)的能力，還取決于抗體的Fc片段及其與Fcγ受體（FcγRs）的相互作用。因此，對(duì)于許多單抗來(lái)說(shuō)，F(xiàn)c介導(dǎo)的效應(yīng)器功能對(duì)治療的療效至關(guān)重要。

然而，我們對(duì)這些免疫調(diào)節(jié)抗體的這些相互作用如何增強(qiáng)抗腫瘤免疫的理解仍然知之甚少。因此，進(jìn)一步了解評(píng)估IgG亞類、遺傳多態(tài)性的影響，以及這些抗體作用機(jī)制的臨床前和臨床研究之間的轉(zhuǎn)化，有助于我們進(jìn)一步提高這些治療藥物的療效。

IgG與FCγR

抗體是免疫球蛋白超家族的成員，在結(jié)構(gòu)上由兩個(gè)結(jié)構(gòu)域組成：負(fù)責(zé)抗原識(shí)別的結(jié)合結(jié)構(gòu)域（Fab）和與Fc受體（FcRs）結(jié)合的Fc結(jié)構(gòu)域。Fab包括輕鏈和重鏈的互補(bǔ)決定區(qū)（CDR），該互補(bǔ)決定區(qū)包含六個(gè)決定抗原識(shí)別的高可變區(qū)。Fc區(qū)由重鏈α鏈、δ鏈、ε鏈、γ鏈或μ鏈組成，分別存在于IgA、IgD、IgE、IgG和IgM中，定義了抗體同種型。FcRs有三種類型：I型，包括典型的Fcγ受體；II型，其含有C型凝集素受體如CD209和CD23；以及分別負(fù)責(zé)維持抗體半衰期和降解的細(xì)胞內(nèi)受體新生Fc受體（FcRn）和TRIM-21。

IgG亞類抗體由于其強(qiáng)大的效應(yīng)器功能和易于生產(chǎn)而在臨床上應(yīng)用最廣泛。IgG根據(jù)結(jié)構(gòu)和與FcγRs親和力可以分為不同的亞類。在人類和小鼠中，有四個(gè)亞類：hIgG1、hIgG2、hIgG3和hIgG4，以及mIgG1、mIgG2a/c、mIgG2b和mIgG3。不同亞類的活性和與FcγRs的結(jié)合主要由鉸鏈區(qū)長(zhǎng)度和存在的二硫鍵數(shù)量的差異驅(qū)動(dòng)。在臨床上，hIgG1、hIgG2和hIgG4已經(jīng)在治療癌癥方面得到廣泛且非常成功的應(yīng)用。

FCγR的作用機(jī)制

FcγRs是一個(gè)結(jié)合單體和免疫復(fù)合物IgG的受體家族，可引發(fā)激活或抑制功能。這些受體參與驅(qū)動(dòng)抗體效應(yīng)器功能，包括抗體依賴性細(xì)胞毒性（ADCC）和/或抗體依賴性胞吞噬作用（ADCP）、抗原呈遞以及趨化因子和細(xì)胞因子的釋放。

在人和小鼠中，有三個(gè)受體家族。其中包括FcγRI（CD64）、FcγRII（CD32）和FcγRIII（CD16）。小鼠表達(dá)這三種受體，以及獨(dú)特的高親和力FcγRIV（CD16-2）。FcγRI、FcγRIII和FcγRIV被認(rèn)為是激活受體，而FcγRII是抑制性的。而人類FcγR系統(tǒng)比小鼠的更復(fù)雜，通常人類表達(dá)FcγRI、FcγRIIa（CD32a）、FcγRIIb（CD32b）、FcγRIIIa（CD16a）和FcγRIIIb（CD16b）。除了缺乏胞內(nèi)信號(hào)結(jié)構(gòu)域的FcγRIIIb和抑制性的FcγRIIb外，其它都被認(rèn)為是激活性的。

人和小鼠FcγRI、FcγRIII和FcγRIV通過(guò)一種含有免疫受體酪氨酸激活基序（ITAM）的銜接蛋白，即Fc受體γ鏈（FcRγ）發(fā)出信號(hào)。人FcγRIIa和FcγRIIc是唯一在胞內(nèi)尾部含有內(nèi)源性ITAM的FcγRs，不需要銜接蛋白來(lái)發(fā)出信號(hào)。有趣的是，人類自然殺傷細(xì)胞（NK）中的FcγRIIIa也與CD3ζ鏈相關(guān)，驅(qū)動(dòng)更有效的信號(hào)傳導(dǎo)。盡管FcγRIIIb缺乏直接信號(hào)傳導(dǎo)能力，但該受體已被證明與FcγRIIa順式相互作用，增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)，增強(qiáng)中性粒細(xì)胞介導(dǎo)的ADCP。FcγRIIb通過(guò)與免疫復(fù)合物結(jié)合并通過(guò)內(nèi)源性細(xì)胞內(nèi)免疫受體酪氨酸基抑制基序（ITIM）發(fā)出信號(hào)，抑制通過(guò)激活FcγRs介導(dǎo)的抗體效應(yīng)器功能。

FCγR的親和力與免疫環(huán)境

FcγRs根據(jù)其結(jié)合單體或IgG免疫復(fù)合物的能力分為高親和力和低親和力。親和力高于107/M-1的FcγRs 可以結(jié)合單體和IgG免疫復(fù)合物，被認(rèn)為是高親和力的；而FcγRs的親和力低于107/M-1只能與IgG免疫復(fù)合物結(jié)合，被認(rèn)為是低親和力。人hIgG1、hIgG3和hIgG4與所有FcγRs結(jié)合，而hIgG2與除FcγRI和FcγRIIIb外的所有FcγRs結(jié)合。小鼠mIgG1僅與mFcγRII和mFcγRIII結(jié)合，mIgG2a/c和mIgG2b與所有FcγRs結(jié)合，而mIgG3僅與mFcγRI結(jié)合。但在體內(nèi)，這些受體的親和力受到多種變量的影響，如抗體-抗原比率、免疫復(fù)合物的大小和受體的位置。

IgG亞類對(duì)FcγRs的不同親和力和每個(gè)FcγR的細(xì)胞表達(dá)水平被用于定義引發(fā)“弱”或“強(qiáng)”抗體效應(yīng)功能的可能性，這被稱為激活抑制（A/I）比率。通常，具有hIgG1主鏈的治療性抗體用于激活FcγRs并清除靶細(xì)胞。相反，hIgG2和hIgG4抗體用于阻斷受體-配體相互作用，而不參與激活FcγRs，因?yàn)樗鼈儗?duì)FcγRs的親和力相對(duì)較低。然而，hIgG2和hIgG4仍然具有結(jié)合激活的FcγRs的能力，可能在意想不到的情況下驅(qū)動(dòng)效應(yīng)器功能。由于FcγRIIa和FcγRIIIa主要在NK細(xì)胞、粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞上表達(dá)，它們被認(rèn)為是人類IgG的主要效應(yīng)細(xì)胞。在小鼠中，當(dāng)需要抗體效應(yīng)器功能時(shí)使用mIgG2a，而當(dāng)阻斷靶的生物活性時(shí)使用mIgG1。mIgG2a的治療性抗體需要與髓系細(xì)胞上的高親和力小鼠FcγRs、mFcγRI和mFcγRIV結(jié)合，以清除靶標(biāo)。

人類和小鼠之間存在兩個(gè)關(guān)鍵差異：人和小鼠高親和力FcγRs的差異以及高親和力FcγRs對(duì)應(yīng)效應(yīng)細(xì)胞的差異，特別是mFcγRIV在小鼠是獨(dú)特的，在結(jié)構(gòu)上與hFcγRIIIa同源，但由于其結(jié)合單體IgG的能力更強(qiáng)。因此，當(dāng)試圖將小鼠的數(shù)據(jù)或結(jié)論外推到人類身上時(shí)，mFcγRIV在腫瘤靶向抗體中的潛在重要性代表了一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗鼪](méi)有功能對(duì)應(yīng)物，這突出了對(duì)更好的小鼠模型的需求。

FCγR的表達(dá)

FcγRs已在人類血液中的外周循環(huán)免疫細(xì)胞上得到廣泛表征。hFcγRI在單核細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞上表達(dá)，并可在活化的中性粒細(xì)胞中上調(diào)。hFcγRIIa在所有髓系細(xì)胞和血小板上表達(dá)，hFcγRIIb在B細(xì)胞、單核細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞亞群上表達(dá)。hFcγRIIIa在NK細(xì)胞和單核細(xì)胞上表達(dá)，而hFcβRIIIb僅在中性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞上表達(dá)。經(jīng)典的單核細(xì)胞（CD14+CD16-）表達(dá)最高水平的hFcγRI和hFcγRIIa，而非經(jīng)典的單核細(xì)胞（CD14-CD16+）表達(dá)hFcαRIIa和FcγRIIIa，在兩個(gè)單核細(xì)胞亞群上都表達(dá)低水平的hFcγRIIb 。

為了進(jìn)一步了解FcγRs在人類腫瘤中的表達(dá)，使用公開的單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）數(shù)據(jù)評(píng)估不同F(xiàn)cγRs在關(guān)鍵免疫細(xì)胞群體中的表達(dá)。在NSCLC、RCC和CRC這三種腫瘤中，F(xiàn)CGR1A和FCGR2A僅限于骨髓細(xì)胞，而FCGR3A在單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和NK細(xì)胞中表達(dá)。在NSCLC和RCC中，與正常組織和血液相比，NK細(xì)胞表達(dá)的FCGR3A水平較低。FCGR2B在三種腫瘤類型的巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞中的表達(dá)上調(diào)。與正常組織相比，在所分析的三種腫瘤類型中，I型常規(guī)樹突狀細(xì)胞（cDC1）上的FcγR表達(dá)始終較低，這再次表明TME的調(diào)節(jié)作用。此外，與NSCLC和RCC相比，CRC內(nèi)的大多數(shù)免疫細(xì)胞表達(dá)低水平的所有FcγR mRNA，其中FCGR3A表現(xiàn)出最顯著的下調(diào)。盡管這些數(shù)據(jù)仍需要在蛋白質(zhì)水平上進(jìn)行驗(yàn)證，但它們強(qiáng)調(diào)了FcγR在不同腫瘤類型中表達(dá)的多樣性。

腫瘤抗原靶向抗體的作用機(jī)制

第一代被批準(zhǔn)用于臨床的治療性抗體，仍然是癌癥治療中最常見(jiàn)的一類單克隆抗體，由直接針對(duì)腫瘤抗原的抗體組成。這些腫瘤抗原或多或少對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)、存活和侵襲具有重要作用（如抗HER2、抗EGFR）。然而，在人類和小鼠中的一些觀察表明，F(xiàn)c介導(dǎo)的免疫細(xì)胞激活是其中許多單抗的一個(gè)重要的額外作用機(jī)制。

抗體的Fc部分可以激活效應(yīng)細(xì)胞，如NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞或中性粒細(xì)胞上的FCR，然后介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞溶解。這通過(guò)細(xì)胞毒性作用（抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性-ADCC）或?qū)δ[瘤細(xì)胞的吞噬作用（抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的吞噬作用-ADCP）介導(dǎo)。此外，抗體通過(guò)其Fc尾部，可通過(guò)結(jié)合C1q激活補(bǔ)體級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而通過(guò)幾種不同的機(jī)制導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞溶解。這包括膜攻擊復(fù)合物（MAC）的形成，直接誘導(dǎo)靶細(xì)胞的溶解（CDC）或通過(guò)補(bǔ)體成分C3a和C5a的化學(xué)趨向性吸引免疫細(xì)胞。

此外，C3b和C4b介導(dǎo)NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞/單核細(xì)胞和粒細(xì)胞的補(bǔ)體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性（CDCC），或髓系細(xì)胞的補(bǔ)體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的吞噬作用（CDCP）�？贵w介導(dǎo)的細(xì)胞死亡也會(huì)導(dǎo)致腫瘤抗原的釋放和免疫復(fù)合物（IC）的形成，從而促進(jìn)抗腫瘤T細(xì)胞反應(yīng)的啟動(dòng)，維持對(duì)腫瘤的控制和排斥反應(yīng)。在這個(gè)過(guò)程中，與FcγRs的結(jié)合和補(bǔ)體的激活在樹突狀細(xì)胞（DC）攝取IC及對(duì)腫瘤抗原的呈遞中起著關(guān)鍵作用。

優(yōu)化IgG效應(yīng)器功能

IgG-Fc效應(yīng)器功能通過(guò)補(bǔ)體和FcγRs介導(dǎo)，它們分為激活受體（FcγRI，F(xiàn)cγRIIa/IIc，F(xiàn)cγRIIIa，F(xiàn)cγRIIIb）或抑制受體（FcγRIIb）。由于大多數(shù)效應(yīng)細(xì)胞同時(shí)表達(dá)激活和抑制FcγRs，IgG結(jié)合的結(jié)果是相對(duì)綜合親和力、受體可用性和信號(hào)能力的結(jié)果。抗體對(duì)其受體的相對(duì)親和力定義為激活抑制比（A/I）。

A/I比率的概念是基于對(duì)小鼠的觀察，結(jié)果表明mIgG2a的A/I較高，mIgG1的A/I較低，mIgG2b的A/I介于中間。因此，在許多體內(nèi)模型中，mIgG2a亞類的治療性抗體被證明能更有效地清除腫瘤。雖然人IgG亞型間A/I比值的差異不太明顯，但由于它們的FcR結(jié)合譜不同，它們誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的能力也不同。IgG1和IgG3與所有FCR結(jié)合，但對(duì)激活的FCR表現(xiàn)出更高的親和力。因此，它們被定義為具有強(qiáng)烈Fc效應(yīng)器功能的Ig亞型。另一方面，IgG4與大多數(shù)激活的FcRs和抑制FcγRIIb結(jié)合的親和力相似，被認(rèn)為是低活性的。最后，除了高親和力的H131 FcγRIIa等位基因，IgG2與大多數(shù)FCR的結(jié)合較差，F(xiàn)c效應(yīng)器功能有限。因此，IgG1和IgG3能夠發(fā)揮有效的效應(yīng)器功能來(lái)消耗抗體，而IgG2和IgG4在避免Fc介導(dǎo)的細(xì)胞耗竭時(shí)是首選的。

1.    優(yōu)化激活抑制比

提高IgG-Fc效應(yīng)器功能的一種常用方法是通過(guò)增加激活FcγRs的親和力和降低與抑制性FcγRIIb的結(jié)合來(lái)優(yōu)化A/I比值。一種提高A/I比值的方法是通過(guò)糖工程化成功實(shí)現(xiàn)的，最相關(guān)的修飾是N297多糖的去巖藻糖基化，它顯著增加了對(duì)FcγRIIIa的親和力，改善了ADCC效應(yīng)。兩種去巖藻糖基化的單抗已獲得上市批準(zhǔn)（抗CCR4的mogamulizumab和抗CD20的obinutuzumab），其他一些目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)。

另一種提高A/I比率的常用策略是在Fc尾部中引入點(diǎn)突變。這一類中最有前景的單抗是margetuximab，一種抗HER2抗體，其Fc尾部具有5點(diǎn)突變，從而改善了與FcγRIIIa和FcγRIIa的結(jié)合，并且降低了與FcγRIIb的結(jié)合。

2.    優(yōu)化補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性

CDC被認(rèn)為是一些治療性單抗（如抗CD20）的重要作用機(jī)制。優(yōu)化Fc介導(dǎo)的補(bǔ)體激活是一種有效策略。

由于其自然存在的五聚體和六聚體形式，IgM表現(xiàn)出最大的補(bǔ)體激活能力。然而，IgM在治療性單克隆抗體的開發(fā)中并沒(méi)有受到太多的關(guān)注，只有少數(shù)腫瘤靶向的IgM單克隆抗體在臨床試驗(yàn)中得到了評(píng)估。其中PAT-SM6獲得了EMA和FDA針對(duì)多發(fā)性骨髓瘤的孤兒藥資質(zhì)。

在IgG亞類中，IgG1和IgG3是很好的補(bǔ)體激活劑，IgG3似乎是更有效的亞型。然而，盡管IgG3的內(nèi)在問(wèn)題，如體內(nèi)半衰期短，已經(jīng)成功地得到了解決，但其具體的制造問(wèn)題仍使其在藥物開發(fā)方面的吸引力降低。

另外，通過(guò)構(gòu)建IgG1/IgG3嵌合抗體，可以實(shí)現(xiàn)IgG1（有利制造特性）和IgG3（增強(qiáng)型CDC）兩者優(yōu)點(diǎn)的結(jié)合。最佳結(jié)構(gòu)稱為113F，它將IgG1的CH1和鉸鏈區(qū)與IgG3的CH2以及部分來(lái)自IgG3、部分來(lái)自IgG1的CH3結(jié)合在一起。這種嵌合抗體的去糖基化版本顯示，除了保留與蛋白A結(jié)合外，CDC和ADCC的增強(qiáng)程度與去巖藻糖基化IgG1相當(dāng)。在體內(nèi)，抗CD20 113F抗體與IgG1相比表現(xiàn)出更大的B細(xì)胞耗竭（這兩種抗體都是去巖藻糖基化的，以改善ADCC）。這項(xiàng)研究表明，優(yōu)化的補(bǔ)體激活和A/I比率的結(jié)合是一種很有前途的改進(jìn)腫瘤清除抗體的策略。

增強(qiáng)補(bǔ)體激活的其他策略包括引入點(diǎn)突變來(lái)改善IgG1與C1q的結(jié)合。重要的是，增強(qiáng)CDC的突變可以與單個(gè)IgG1中的ADCP和ADCC增強(qiáng)突變結(jié)合起來(lái)，從而擴(kuò)大這些抗體的效應(yīng)器功能。最后，有利于IgG六聚體形成的突變也顯著增強(qiáng)了C1q的結(jié)合，從而增強(qiáng)了CDC作用。然而，這些Fc突變是否能轉(zhuǎn)化為提高臨床療效仍有待觀察。

3.    應(yīng)用Ig的其它亞型

IgE：IgE可通過(guò)兩種激活受體（高親和力FcεRI和低親和力FcεRII）介導(dǎo)其Fc效應(yīng)器功能。雖然FcεRI主要由肥大細(xì)胞（MC）和嗜堿性粒細(xì)胞表達(dá)，但FcεRI在嗜酸性粒細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和髓系細(xì)胞上也有表達(dá)。與IgG類相比，IgE具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如，它對(duì)其受體FcεRI的親和力比IgG的高親和力受體FcγRI高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。由于具有如此高的Fc?RI親和力，IgE被局部保留在表達(dá)Fc?RI的細(xì)胞上，并且在組織中具有良好的生物利用度，這對(duì)實(shí)體瘤的治療具有重要意義。此外，IgE缺乏能引起免疫抑制的抑制性Fc受體，如IgG47中的FcγRIIb。

關(guān)于IgE治療的一個(gè)潛在的擔(dān)憂是，MC或嗜堿性粒細(xì)胞的脫顆粒導(dǎo)致潛在的危及生命的過(guò)敏反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。然而幸運(yùn)的是，在臨床前模型中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)敏反應(yīng)的跡象，嚙齒動(dòng)物和猴子的安全性數(shù)據(jù)令人滿意，支持首次使用腫瘤靶向抗葉酸受體α-IgE單克隆抗體MOv18（NCT02546921）進(jìn)行臨床試驗(yàn)。來(lái)自24名患者的1期數(shù)據(jù)支持了MOv18-IgE的安全性和潛在療效。容易控制的蕁麻疹是最常見(jiàn)的副作用，只有1例患者出現(xiàn)過(guò)敏反應(yīng)。此外，在一名患者中觀察到抗腫瘤效果。

IgA：另一種相當(dāng)有前途的腫瘤清除單抗Ig亞型是IgA，它通過(guò)FcαRI介導(dǎo)其效應(yīng)器功能。FcαRI在多形核細(xì)胞（PMNs）上高表達(dá)，使得中性粒細(xì)胞成為IgA單抗治療最相關(guān)的細(xì)胞類型。中性粒細(xì)胞是人類最豐富的細(xì)胞毒性細(xì)胞類型。它們具有多種強(qiáng)大的細(xì)胞破壞機(jī)制，包括釋放細(xì)胞毒性分子、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和壞死。此外，與IgG1/IgG3嵌合體相似，人們?cè)噲D構(gòu)建IgG1/IgA嵌合體，目的是結(jié)合這兩種不同亞型的優(yōu)點(diǎn)。這些方面得研究仍處于早期階段。

FCγR和免疫調(diào)節(jié)抗體

FcγR在腫瘤內(nèi)的異質(zhì)性表達(dá)、其靶密度以及由特異性IgG亞型驅(qū)動(dòng)的抗體-FcγR相互作用為癌癥免疫療法中治療性免疫調(diào)節(jié)抗體的設(shè)計(jì)、功能和理解增加了相當(dāng)大的復(fù)雜性。而所有FcγRs的總體表達(dá)和A/I比率是免疫調(diào)節(jié)抗體能否實(shí)現(xiàn)療效的關(guān)鍵決定因素。

抗體工程是調(diào)節(jié)FcγR結(jié)合的強(qiáng)大工具，影響治療性抗體的活性、半衰期和生產(chǎn)制造。Fc的點(diǎn)突變和N297糖基化位點(diǎn)的修飾已被廣泛用于修飾IgG與補(bǔ)體、FcRn和FcγRs的結(jié)合，以影響其作用機(jī)制。最常見(jiàn)的突變之一是用于治療性hIgG4抗體的S228P突變。S228P突變防止自發(fā)的Fab臂交換，并在體內(nèi)穩(wěn)定抗體以維持二價(jià)靶標(biāo)結(jié)合。另一種常見(jiàn)的策略是對(duì)Fc的CH2結(jié)構(gòu)域內(nèi)連接到N297的聚糖進(jìn)行糖工程改造。例如，從hIgG1的N297處的聚糖譜中去除巖藻糖可以增加與FcγRIIIa的結(jié)合，以增強(qiáng)效應(yīng)器功能。相反，用丙氨酸（N297A）或谷氨酰胺（N297Q）取代297位的天冬酰胺，以及其他氨基酸變化，可以消除聚糖譜減少與FcγRs的相互作用。此外，除了Fc的突變和糖基化的變化外，許多新的策略也正在研究中。一個(gè)例子是hIgG2抗體鉸鏈區(qū)的突變，增加了它們傳遞激動(dòng)信號(hào)的能力。

CTLA-4

CTLA4因其與抗原呈遞細(xì)胞（APC）上的CD80和CD86的結(jié)合超過(guò)CD28，作為T細(xì)胞激活的負(fù)調(diào)節(jié)因子。在活化的效應(yīng)T細(xì)胞（Teff細(xì)胞）上阻斷CTLA-4的抗體允許CD28與CD80和CD86相互作用，從而觸發(fā)抗腫瘤免疫。

美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）已經(jīng)批準(zhǔn)了兩種CTLA-4抗體，ipilimumab（hIgG1）和tremelimumab（hIgG2）。盡管hIgG1具有比hIgG2更高的親和力，hIgG1和hIgG2都可以參與激活FcγRs，潛在地驅(qū)動(dòng)抗體效應(yīng)器功能并導(dǎo)致表達(dá)CTLA-4的細(xì)胞的清除。在最近的一項(xiàng)臨床試驗(yàn)中，在nivolumab治療黑色素瘤患者之前，ipilimumab治療與更好的生存率相關(guān)，這被認(rèn)為是由腫瘤內(nèi)Treg細(xì)胞的清除驅(qū)動(dòng)的。然而，該領(lǐng)域仍存在爭(zhēng)議，需要更好地了解臨床CTLA-4抗體對(duì)Teff細(xì)胞、Treg細(xì)胞和TME其余部分的個(gè)體影響。

PD-1

PD-1是一種抑制性受體，在T細(xì)胞受體（TCR）參與時(shí)上調(diào)，并在腫瘤反應(yīng)性Teff細(xì)胞表面高水平表達(dá)。PD-1與其在腫瘤和APC上表達(dá)的配體PD-L1的結(jié)合導(dǎo)致T細(xì)胞激活的抑制。

FDA已經(jīng)批準(zhǔn)了幾種靶向PD-1的抗體，這些抗體使用S228P突變改造的hIgG4亞型阻斷其與PD-L1的相互作用。令人感興趣的是，tislelizumab與其他FDA批準(zhǔn)的PD-1抗體不同，因?yàn)樗�在其恒定區(qū)經(jīng)過(guò)一系列突變改造，以降低FcγR的結(jié)合，有可能防止Fc–FcγR相互作用的有害影響。幾項(xiàng)研究表明，F(xiàn)cγR與抗PD-1 hIgG4結(jié)合會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，包括表達(dá)FcγR-的TAMs捕獲PD-1抗體，并清除具有殺死腫瘤細(xì)胞能力的PD1高表達(dá)腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞。

PD-L1

PD-L1是PD-1的主要配體，PD-L1/PD-1軸是中樞和外周免疫耐受的主要控制器。在TME中，PD-L1可由腫瘤細(xì)胞、髓系細(xì)胞和活化的Teff細(xì)胞表達(dá)。

目前有三種FDA批準(zhǔn)的PD-L1抗體，atezolizumab、durvalumab和avelumab，具有不同的FcγR-結(jié)合特性。與具有Fc突變hIgG1亞型的atezolizumab和durvalumab不同，avelumab是一種野生型hIgG1，具有完整的FcγR結(jié)合。Avelumab已被證明在參與hFcγRIIIa后介導(dǎo)同種異體癌癥細(xì)胞系的ADCC，類似于其他腫瘤靶向hIgG1抗體。然而，由于Teff細(xì)胞和APC也在TME中表達(dá)PD-L1，Avelumab也可能清除這些群體，導(dǎo)致次優(yōu)的抗腫瘤活性。最近的研究發(fā)現(xiàn)，Avelumab的生存益處與晚期尿路上皮癌中FCGR2A和FCGR3A中SNPs的兩個(gè)或多個(gè)高親和力等位基因的存在有關(guān)。富含NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的腫瘤患者的總生存率更高，這表明這些細(xì)胞是阿維魯單抗治療后抗體效應(yīng)器功能的關(guān)鍵。最有可能的是，抗PD-L1藥物的最終體內(nèi)活性將取決于PD-L1在不同免疫細(xì)胞和不同TME中的分布和表達(dá)水平。

LAG-3和TIGIT

淋巴細(xì)胞活化基因3（LAG-3）和具有免疫球蛋白和ITIM結(jié)構(gòu)域的T細(xì)胞免疫受體（TIGIT）是存在于Teff細(xì)胞上的共抑制受體，與T細(xì)胞耗竭和腫瘤殺傷活性降低有關(guān)，但也在腫瘤浸潤(rùn)性Treg細(xì)胞上表達(dá)。

FDA最近批準(zhǔn)了LAG-3抗體relatlimab（hIgG4S228P）與抗PD-1（nivolumab）聯(lián)合治療晚期黑色素瘤。與大多數(shù)PD-1抗體類似，relatlimab被開發(fā)用于阻斷LAG-3的抑制活性，而不引發(fā)抗體效應(yīng)器功能。

Tiragolumab，一種抗TIGIT hIgG1抗體，最近獲得了FDA的突破性療法，用于聯(lián)合PD-L1抗體atezolizumab治療NSCLC。最近的的結(jié)果顯示接受Tiragolumab治療的患者的CD4+和CD8+Teff細(xì)胞和NK細(xì)胞活化、Treg細(xì)胞清除以及伴隨的髓系細(xì)胞活化。此外，目前處于I/II期臨床試驗(yàn)的另一種TIGIT阻斷抗體（EOS-448，hIgG1）也能夠促進(jìn)體外Treg細(xì)胞清除。這些結(jié)果表明，抗TIGIT的抗體可能在“最佳點(diǎn)”微環(huán)境中發(fā)揮作用，在該微環(huán)境中，除了它們的阻斷活性外，高靶抗原密度驅(qū)動(dòng)清除（如Treg細(xì)胞），而低靶抗原密度優(yōu)先促進(jìn)靶阻斷（如Teff細(xì)胞）。

CD28

CD28在幾乎所有的人外周CD4+Teff細(xì)胞和大約一半的CD8+T細(xì)胞中表達(dá)。CD28對(duì)于通過(guò)肽-主要組織相容性復(fù)合體（MHC）結(jié)合初始TCR后的T細(xì)胞活化至關(guān)重要，促進(jìn)增殖和存活。

Theralizumab（TGN-1412）是第一種在臨床上測(cè)試的CD28抗體，其設(shè)計(jì)具有野生型hIgG4亞類（缺乏S228P突變），作為靶向人CD28的超級(jí)激動(dòng)性抗體，獨(dú)立于TCR。在I期臨床試驗(yàn)中，健康志愿者服用theralizumab會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS），導(dǎo)致嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)和慢性器官衰竭。進(jìn)一步的體外研究表明，theralizumab的hFcγRIIb超交聯(lián)增強(qiáng)了CD28聚集，并增加了CD4+Teff細(xì)胞的細(xì)胞因子產(chǎn)生，至少驅(qū)動(dòng)了其部分毒性，這是臨床前研究中未觀察到的特征。此外，該抗體具有野生型IgG4，沒(méi)有S228P突變，這表明它可能在體內(nèi)進(jìn)行了Fab臂交換，可能會(huì)增加其毒性效應(yīng)。

ICOS

在結(jié)構(gòu)和功能上與CD28相關(guān)，ICOS是一種共刺激受體，其表達(dá)在T細(xì)胞激活后被誘導(dǎo)。在腫瘤中，ICOS主要在Treg細(xì)胞上表達(dá)，在Teff細(xì)胞上表達(dá)水平較低。ICOS-ICOS配體（ICOSL）相互作用對(duì)CTLA-4抗體的抗腫瘤活性至關(guān)重要。

已經(jīng)在臨床上評(píng)估了幾種具有hIgG1或hIgG4骨架的ICOS抗體。有人贊成開發(fā)具有效應(yīng)器功能hIgG1的抗ICOS抗體（vopratelimab），以促進(jìn)ICOS高表達(dá)Treg細(xì)胞的消耗，以及表達(dá)較低水平ICOS的Teff細(xì)胞的激活（通過(guò)受體交聯(lián)）。另一種種更為保守，用hIgG4開發(fā)抗ICOS抗體（feladilimab），激活I(lǐng)COS并減少消耗活化的ICOS高表達(dá)Teff細(xì)胞的機(jī)會(huì)。然而，這兩種抗體都沒(méi)有產(chǎn)生顯著的臨床影響，而且還不完全清楚這些分子是否阻斷ICOS和ICOSL的自然相互作用，需要更深入地了解靶向ICOS的免疫調(diào)節(jié)抗體在體內(nèi)的激動(dòng)活性，以及FcγR和靶密度在其功能中的作用和影響的系統(tǒng)表征。

CD40

CD40是TNFRSF的成員，是一種在APC上表達(dá)的I型膜蛋白，與三聚體CD40配體（CD40L）相互作用，主要表達(dá)在活化的CD4+T細(xì)胞上。CD40激活通過(guò)樹突狀細(xì)胞、增強(qiáng)抗原交叉呈遞和增強(qiáng)生發(fā)中心形成增強(qiáng)免疫反應(yīng)。

在已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的許多CD40抗體中，具有增強(qiáng)的FcγRIIb結(jié)合的hIgG1和不需要FcγRIIb的hIgG2抗體可能最有希望引發(fā)最佳治療潛力。然而，盡管做出了努力，但大多數(shù)使用CD40抗體的臨床試驗(yàn)顯示出有限的療效，并導(dǎo)致了與治療相關(guān)的肝毒性和CRS。已經(jīng)開發(fā)了靶向CD40和腫瘤相關(guān)抗原的雙特異性抗體或樹突狀細(xì)胞標(biāo)記的腫瘤內(nèi)遞送來(lái)克服這些限制。這些最新進(jìn)展可能有助于將下一代CD40抗體帶到臨床，并為開發(fā)其他激動(dòng)性抗體提供藍(lán)圖。

OX40

人CD4+和CD8+Teff細(xì)胞在TCR刺激后瞬時(shí)表達(dá)共刺激受體OX40。在人類腫瘤中，OX40在Treg細(xì)胞上最高表達(dá)，在CD4+Teff細(xì)胞上也有高水平表達(dá)，在CD8+Teff細(xì)胞上幾乎沒(méi)有表達(dá)。

人OX40抗體已經(jīng)在臨床上使用hIgG1或hIgG2亞型進(jìn)行了測(cè)試。Ivuxolimab（PF-04518600）是唯一的hIgG2，在一項(xiàng)I期試驗(yàn)中作為單一療法進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)它能促進(jìn)血液中CD8+Teff細(xì)胞的克隆擴(kuò)增，在6%的局部晚期或轉(zhuǎn)移性癌癥患者中有部分反應(yīng)。在同一項(xiàng)研究中，ivuxolimab與4-1BB抗體（utomilumab）聯(lián)合使用，在少數(shù)晚期實(shí)體癌患者中顯示出一定療效。hIgG1 OX40抗體也已在早期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了測(cè)試。盡管缺乏臨床活性，Cudarolimab（IBI101）和tavolimab與CD4+和CD8+Teff細(xì)胞的擴(kuò)增有關(guān)，在后者的情況下與TME內(nèi)的Treg細(xì)胞清除有關(guān)。

4-1BB

4-1BB在活化和記憶性CD4+和CD8+Teff細(xì)胞上表達(dá)，其通過(guò)4-1BB配體（4-1BBL）的結(jié)合驅(qū)動(dòng)這些細(xì)胞的活化和增殖。

目前，兩種4-1BB抗體已在臨床上進(jìn)行了評(píng)估，即urelumab（hIgG4）和utomilumab（hIgG2）。與ICOS和OX40類似，這些抗體在臨床試驗(yàn)中顯示出有限的反應(yīng)。Urelumab和utomilumab在循環(huán)NK細(xì)胞、CD4+Teff細(xì)胞和CD8+Teff以及樹突狀細(xì)胞上顯示出激活標(biāo)記物的表達(dá)增加。然而，由于其相當(dāng)大的肝毒性，urelumab顯示出較差的安全性，而utomilumab具有更可接受的安全性。utomilumab更有利的安全性可能部分與這樣一個(gè)事實(shí)有關(guān)，即utomilumab的激動(dòng)性不如urelumab，并且其hIgG2亞型不與FcγRIIb結(jié)合。一種潛在的4-1BB抗體開發(fā)策略可能是降低utomilumab或urelumab的Fab親和力，同時(shí)工程化hIgG2亞型以驅(qū)動(dòng)不依賴于FcγRs的4-1BB激動(dòng)劑。

小結(jié)

單克隆抗體的臨床應(yīng)用從根本上改變了腫瘤的治療方法。然而，越來(lái)越明顯的是，單克隆抗體通過(guò)多種不同的作用機(jī)制來(lái)調(diào)節(jié)它們的作用。選擇正確的Ig亞型是至關(guān)重要的，因此人們投入了大量的精力來(lái)理解不同抗體亞型的Fc介導(dǎo)作用以及Fc修飾，以進(jìn)一步提高抗體的療效。為了優(yōu)化Fc介導(dǎo)的效應(yīng)器功能，人們開發(fā)了多種策略，為改進(jìn)基于抗體的癌癥治療提供了全新的機(jī)會(huì)。此外，通過(guò)考慮患者相關(guān)因素，例如他們的免疫狀態(tài)、TME或FcγR多態(tài)性的特征，Ig亞型選擇可以允許開發(fā)在更廣泛的患者中活躍的抗體，或者允許選擇性地使用針對(duì)個(gè)人需求的抗體。

盡管取得了一些進(jìn)展，但我們的理解仍然存在差距，需要對(duì)FcγR生物學(xué)、多態(tài)性和表達(dá)FcγR的先天免疫細(xì)胞進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估，并對(duì)靶點(diǎn)進(jìn)行深入了解，以促進(jìn)臨床的成功。

參考文獻(xiàn)：

1.Fcγ receptors and immunomodulatory antibodies in cancer. Nat Rev Cancer.2024 Jan;24(1):51-71.

2. Isotype selection for antibody-based cancer therapy. Clin ExpImmunol. 2020 Nov 5.

       原文標(biāo)題 : 腫瘤免疫調(diào)節(jié)抗體及抗體亞型選擇