4-1BB也稱為CD137，是T細(xì)胞表面一種重要的激活型免疫檢查點(diǎn)分子，屬于腫瘤壞死因子受體家族分子（TNFR），由腫瘤壞死因子受體超家族成員9（TNFRSF9）基因編碼。

       4-1BB主要在抗原啟動(dòng)的T細(xì)胞上表達(dá)，在靜止的T細(xì)胞上不表達(dá)。除了在T細(xì)胞表面表達(dá)外，4-1BB還在樹突細(xì)胞(DCl)、NK細(xì)胞等細(xì)胞表面表達(dá)。

       當(dāng)4-1BB和其配體4-1BBL結(jié)合后，第一，會(huì)活化轉(zhuǎn)錄因子NF-kB信號(hào)通路，增加抗凋亡基因bcl-xL和bfl-l的表達(dá)，促進(jìn)CD8+ T淋巴細(xì)胞的存活。第二，通過(guò)c-Jun N末端激酶（JNK）等途徑，促使細(xì)胞因子的產(chǎn)生和分泌。

       通過(guò)激活下游NF-κB、JNK/SAPK等信號(hào)通路，促進(jìn)T細(xì)胞的增殖，同時(shí)也可刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生多種炎癥細(xì)胞因子，如IL-6、TNF-α等，從而激活機(jī)體免疫系統(tǒng)，達(dá)到抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞清除的功效。

       4-1BB（CD137）的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制

       （圖片來(lái)源：Clin Cancer Res; 21(14) July 15, 2015）

       4-1BB作為激動(dòng)性受體，與PD-1等抑制性受體“去剎車”功能不同，主要發(fā)揮“踩油門”的作用。盡管兩者機(jī)制迥異，但均可有效增強(qiáng)免疫細(xì)胞的抗腫瘤活性。但是靶向4-1BB抗體藥物的研發(fā)并非一帆風(fēng)順。

       單抗研發(fā)受限于療效或毒 性

       Urelumab是第一個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的靶向4-1BB的單抗產(chǎn)品，由BMS研發(fā)，是一款全人源IgG4單克隆抗體，2005年首次進(jìn)入人體試驗(yàn)。2008年，Urelumab初步臨床數(shù)據(jù)發(fā)布，具有較好的臨床療效。然而在I/II期臨床試驗(yàn)中，Urelumab則顯示出與藥物靶標(biāo)和劑量相關(guān)的肝 臟毒 性，臨床開發(fā)因此受到阻礙。

       Utomilumab是輝瑞開發(fā)的一款靶向4-1BB的人源化IgG2單克隆抗體，與Urelumab作用機(jī)制不同，Utomilumab既可激活4-1BB，又可阻斷與4-1BBL的結(jié)合，因此對(duì)免疫細(xì)胞的激動(dòng)能力相對(duì)較溫和，安全性較高。但臨床試驗(yàn)顯示，作為單藥治療，Utomilumab抗腫瘤活性十分有限。

       為了克服療效和毒 性的問(wèn)題，研究者們開始探索新的開發(fā)策略：在最大化4-1BB激動(dòng)作用的同時(shí)，讓4-1BB誘導(dǎo)的毒 性降到最小化。這些策略分別有：瘤內(nèi)給藥、雙特異性抗體等、蛋白水解活化抗體的研發(fā)，以及無(wú)Fc段設(shè)計(jì)等。其中雙抗、三抗以及四抗的開發(fā)是目前靶向4-1BB藥物研發(fā)的主流。

       雙抗研發(fā)進(jìn)度領(lǐng)先

       雙特異性抗體通過(guò)對(duì)腫瘤細(xì)胞表面靶點(diǎn)和4-1BB親和力不同，有望優(yōu)先結(jié)合腫瘤細(xì)胞表面靶點(diǎn)，激活T細(xì)胞，殺滅腫瘤細(xì)胞。通過(guò)精準(zhǔn)靶向腫瘤細(xì)胞，降低了脫靶毒 性的作用，提高藥物療效和安全性。目前靶向4-1BB的雙抗研發(fā)布局熱烈，國(guó)內(nèi)外多家藥企紛紛入局。

       靶向4-1BB雙抗藥物研發(fā)進(jìn)展

       （資料來(lái)源：根據(jù)公開資料整理）

       BioNTech SE和Genmab合作研發(fā)的GEN1046是一種全長(zhǎng)IgG1亞型的PD-L1×4-1BB雙抗，基于Genmab專有的DuoBody技術(shù)平臺(tái)，通過(guò)單克隆全人PD-L1和4-1BB抗體的Fab臂交換產(chǎn)生，保留了天然IgG的結(jié)構(gòu)和藥代動(dòng)力學(xué)。臨床前研究顯示，GEN1046在較寬的濃度范圍內(nèi)（0.01-1μg/mL）能夠同時(shí)結(jié)合PD-L1和4-1BB表達(dá)的細(xì)胞。

       GEN1046的結(jié)構(gòu)

       （圖片來(lái)源：參考2）

       BT7480是Bicycle公司利用特有的雙環(huán)肽技術(shù)開發(fā)的一款腫瘤靶向免疫細(xì)胞激動(dòng)劑。雙環(huán)肽分子集抗體、小分子藥物及肽類的特性于一身，具有與抗體類似的親和性和特異性；同時(shí)，其肽類性質(zhì)則提供了可調(diào)控的藥物動(dòng)力學(xué)半衰期和腎 臟清除途徑。BT7480由3個(gè)雙環(huán)肽偶聯(lián)而成，一個(gè)雙環(huán)肽可以與Nectin-4結(jié)合，另外兩個(gè)雙環(huán)肽與4-1BB(CD137)結(jié)合。

       臨床前研究顯示，BT7480不需持續(xù)給藥，就可以顯著激發(fā)免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)，消除動(dòng)物體內(nèi)表達(dá)Nectin-4的腫瘤。

       BT7480結(jié)構(gòu)示意圖

       （圖片來(lái)源：參考3）

       LBL-024是維立志博研發(fā)的一款PD-L1/4-1BB雙抗，其以高親和力結(jié)合腫瘤微環(huán)境中的PD-L1，使LBL-024靶向腫瘤細(xì)胞，避免外周激活4-1BB，降低毒 性，結(jié)合PD-L1后，阻斷PD-L1/PD-1通路，解除PD-1對(duì)于免疫細(xì)胞的抑制作用。

       同時(shí)，LBL-024對(duì)4-1BB共刺激作用依賴于交聯(lián)作用，只有當(dāng)LBL-024結(jié)合到腫瘤細(xì)胞上表達(dá)的PD-L1后，同時(shí)結(jié)合免疫細(xì)胞上的4-1BB并形成交聯(lián)，才能激活4-1BB通路。

       LBL-024結(jié)構(gòu)示意圖

       （圖片來(lái)源：維立志博官網(wǎng)）

       目前，LBL-024正在進(jìn)行I/II期臨床試驗(yàn)，旨在評(píng)估LBL-024在晚期惡性腫瘤患者中的安全性、耐受性及初步有效性。

       TJ-CD4B是天境生物創(chuàng)新雙抗管線的重點(diǎn)產(chǎn)品，它能同時(shí)靶向Claudin 18.2和4-1BB，與這兩個(gè)靶點(diǎn)特異結(jié)合后，可增加淋巴細(xì)胞腫瘤浸潤(rùn)并增強(qiáng)腫瘤免疫應(yīng)答。臨床前研究表明，TJ-CD4B即便在Claudin 18.2低表達(dá)的情況下，仍能與腫瘤細(xì)胞結(jié)合，并產(chǎn)生較好的免疫活性。基于獨(dú)特的4-1BB結(jié)合表位，TJ-CD4B僅在與Claudin 18.2結(jié)合時(shí)才會(huì)激活T細(xì)胞。從而防止了肝毒 性的產(chǎn)生。目前TJ-CD4B正處于臨床I期研究。

       ATG-101是德琪醫(yī)藥和原啟生物合作開發(fā)的一款新型PD-L1/4-1BB雙抗。臨床前研究表明，ATG-101在抗PD-1/L1復(fù)發(fā)耐藥的動(dòng)物腫瘤模型中顯示了強(qiáng)效的抗腫瘤活性，并在藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范（GLP）毒理研究中展現(xiàn)了極 佳的安全性。作為澳大利亞首 款進(jìn)入臨床的PD-L1/4-1BB雙抗，ATG-101目前正在在澳大利亞、中國(guó)和美國(guó)三地開展臨床試驗(yàn)。

       ATG-101臨床前療效

       （圖片來(lái)源：J Immunother Cancer 2021;9(Suppl 2):A1–A1054）

       三抗、四抗?jié)u入佳境

       除了雙抗藥物外，國(guó)內(nèi)基石生物和百利藥業(yè)還開發(fā)了靶向4-1BB的三抗和四抗藥物。

       國(guó)內(nèi)靶向4-1BB三抗、四抗藥物研發(fā)進(jìn)展

       （資料來(lái)源：根據(jù)公開資料整理）

       NM21-1480是基石藥業(yè)研發(fā)的一款靶向PD-L1、4-1BB和HSA的多特異性抗體。NM21-1480僅在與腫瘤細(xì)胞表面上的PD-L1結(jié)合的情況下才會(huì)與4-1BB的獨(dú)特抗原表位相結(jié)合，從而激活T細(xì)胞，殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，可避免出現(xiàn)傳統(tǒng)4-1BB激動(dòng)劑單抗所出現(xiàn)的肝毒 性問(wèn)題。另外，NM21-1480獨(dú)特的單價(jià)結(jié)構(gòu)和對(duì)PD-L1的超高親和力，有望實(shí)現(xiàn)降低患者的給藥頻率、克服對(duì)PD-1/PD-L1抗體的原發(fā)性和繼發(fā)性耐藥等臨床問(wèn)題。

       GNC-038是百利藥業(yè)開發(fā)的四特異性結(jié)構(gòu)的“靶向免疫”抗體，具有靶向CD19、CD3、PD-L1和4-1BB四個(gè)抗原的結(jié)構(gòu)域。它可以激活T細(xì)胞的第一信號(hào)和第二信號(hào)，通過(guò)抗CD19、PD-L1結(jié)構(gòu)域靶向并殺傷腫瘤細(xì)胞。

       GNC-039也是一款可同時(shí)結(jié)合EGFR、PD-L1、CD3、4-1BB四個(gè)靶點(diǎn)的四特異性抗體。它能激發(fā)機(jī)體形成特異性腫瘤免疫殺傷力，同時(shí)還有望穿透血腦屏障、克服腫瘤靶點(diǎn)異質(zhì)性表達(dá)等難題。

       GNC-035可同時(shí)結(jié)合ROR1、PD-L1、CD3、4-1BB四個(gè)靶點(diǎn)，激發(fā)機(jī)體形成特異性腫瘤靶向免疫殺傷，并長(zhǎng)期維持對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷能力、逆轉(zhuǎn)抑制性的腫瘤免疫微環(huán)境等。目前，這三款藥物均處于臨床I期階段。

       小 結(jié)

       4-1BB作為經(jīng)典的激動(dòng)型免疫檢查點(diǎn)靶點(diǎn)，雖然其單抗研發(fā)受療效及肝毒 性的影響，進(jìn)展受阻。但是目前研發(fā)人員圍繞最大化激動(dòng)作用并最小化毒 性來(lái)開發(fā)新一代4-1BB激動(dòng)劑，已經(jīng)取得了一定的成果。未來(lái)期待該靶點(diǎn)能有進(jìn)一步突破，為腫瘤免疫治療開辟一條新路徑。

       參考：

       1. Sharma P, Siddiqui B A, Anandhan S, et al.The Next Decade of Immune Checkpoint Therapy[J].Cancer Discov,2021, 11 (4): 838-857.

       2. Preclinical Characterization and Phase I Trial Results of a Bispecific Antibody Targeting PD-L1 and 4-1BB (GEN1046) in Patients with Advanced Refractory Solid Tumors.

       3. Hurov et al., (2021). BT7480, a novel fully synthetic Bicycle tumor-targeted immune cell agonist? (Bicycle TICA?) induces tumor localized CD137 agonism. Journal of ImmunoTherapy of Cancer,

       http://dx.doi.org/10.1136/jitc-2021-002883.

       4.https://www.i-mabbiopharma.com/cn/article-788.aspx.