北京大學(xué)陳鵬等基于生物正交反應(yīng)的策略，構(gòu)建了多模塊的可編程平臺(tái)——生物正交偶聯(lián)臂（T-Linker），可將多種治療性小分子或生物分子整合為多模塊的生物正交嵌合體（Multi-TAC）。在體外細(xì)胞以及動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中，Multi-TAC對(duì)多種實(shí)體瘤都取得了出色的療效。（Cell. 2024年11月5日在線版）

2022年，Carolyn Bertozzi教授、Morten Meldal教授和Barry Sharpless教授因開拓了點(diǎn)擊化學(xué)與生物正交化學(xué)獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，也讓生物正交眾所周知。生物正交反應(yīng)使得科學(xué)家們可在活體細(xì)胞內(nèi)通過化學(xué)反應(yīng)標(biāo)志、操控生物分子，且不會(huì)干擾原有的生物化學(xué)過程。

最新發(fā)表的研究中，研究者首先經(jīng)過一系列測試，找到了3種高效、可相互正交的化學(xué)材料，搭建成了三重相互正交的支架，也就是T-Linker。T-Linker具有高度可編程性和生物相容性，它有3個(gè)像手臂一樣伸展出的正交偶聯(lián)臂，可分別與不同的治療模塊“牽手”，將這些模塊整合為一個(gè)系統(tǒng)。

有了支架，下一步就是設(shè)計(jì)支架可結(jié)合的載荷，即用于腫瘤免疫的治療模塊。在腫瘤免疫微環(huán)境中，淋巴細(xì)胞（例如多種T細(xì)胞、NK細(xì)胞）和髓系細(xì)胞（樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞）是兩類對(duì)于腫瘤免疫至關(guān)重要的免疫細(xì)胞亞群。為了利用這些細(xì)胞協(xié)同對(duì)抗癌癥，研究者分別設(shè)計(jì)了3種募集淋巴細(xì)胞的模塊，以及3種募集髓系細(xì)胞的治療模塊。3個(gè)淋巴細(xì)胞募集模塊包括：（1）募集T細(xì)胞的抗CD3納米抗體、（2）募集NK細(xì)胞的抗CD16和抗NKG2D納米抗體，以及（3）激活抗原特異性T細(xì)胞的抗原肽——巨細(xì)胞病毒。

用于髓系細(xì)胞募集的治療模塊包括：（1）募集樹突狀細(xì)胞的抗PDL1和抗CLEC9A納米抗體、（2）激活髓系細(xì)胞的Toll樣受體和STING激動(dòng)劑、（3）髓系抑制性細(xì)胞的抑制劑——STAT3反義寡核苷酸（ASO）。

除了針對(duì)兩類免疫細(xì)胞的模塊，研究者還設(shè)計(jì)了兩個(gè)靶向腫瘤的模塊，分別是抗EGFR納米抗體和抗HER2親和體。此時(shí)，研究者就可讓3個(gè)不同的治療模塊與T-linker的3條“長臂”成功牽手，以可編程的方式成功構(gòu)建出一系列Multi-TAC。

如果T-Linker的3個(gè)偶聯(lián)臂分別連接腫瘤靶向模塊（抗 EGFR）、T細(xì)胞募集模塊（抗CD3）和樹突狀細(xì)胞募集模塊（抗PDL1或抗CLEC9A），就可以整合這些模塊的功能，分別構(gòu)建出EGFR-CD3-PDL1和EGFR-CD3-CLEC9A。這兩款Multi-TAC可以將T細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞募集至腫瘤細(xì)胞，并發(fā)揮協(xié)同抗腫瘤作用。而如果用NK細(xì)胞募集模塊（抗CD16 或抗NKG2D）取代前面的樹突狀細(xì)胞募集模塊，就能設(shè)計(jì)出利用T細(xì)胞和NK細(xì)胞的EGFR-CD3-CD16或EGFR-CD3-NKG2D。

通過結(jié)合腫瘤靶向模塊（抗HER2）、抗CD3和髓系激動(dòng)劑，形成的Multi-TAC在激活髓系細(xì)胞的同時(shí)，可將T細(xì)胞與腫瘤結(jié)合。將抗EGFR、抗CD3分別與上面提到的其余幾個(gè)模塊——髓系細(xì)胞激活模塊、STAT3 ASO或是巨細(xì)胞病毒整合在一起，也能各自構(gòu)建出功能不同的Multi-TAC，證實(shí)了該策略的通用性。

至此，通過T-Linker整合不同的治療模塊（包括腫瘤靶向模塊、免疫細(xì)胞募集因子或刺激因子），研究者建立了多模塊可編程平臺(tái)，設(shè)計(jì)出了多種Multi-TAC。接下來，研究者以其中一款Multi-TAC——同時(shí)募集T細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞并靶向腫瘤的EGFR-CD3-PDL1為例，在一系列小鼠模型和體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)了其抗腫瘤功能。

在體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，EGFR-CD3-PDL1成功誘導(dǎo)T細(xì)胞免疫，增加了T細(xì)胞、分泌炎癥因子并直接殺死腫瘤。與3組雙特異性嵌合體（分別是EGFR-CD3、PDL1-CD3和EGFR-PDL1）相比，EGFR-CD3-PDL1的藥物有效濃度提升了1~4個(gè)數(shù)量級(jí)，激活樹突狀細(xì)胞的效率也遠(yuǎn)高于雙特異性嵌合體。

研究者分別在3種小鼠模型中檢驗(yàn)了EGFR-CD3-PDL1的抗腫瘤功效。實(shí)驗(yàn)表明，Multi-TAC具有良好的腫瘤滲透性，促進(jìn)了腫瘤內(nèi)T細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的抗腫瘤免疫，在小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了全身性的腫瘤特異性免疫反應(yīng)。與雙特異性嵌合體相比，使用EGFR-CD3-PDL1治療的小鼠腫瘤體積也明顯更小。

隨后的患者來源腫瘤模型實(shí)驗(yàn)中，EGFR-CD3-PDL1更有效地增加了促進(jìn)T細(xì)胞活化、促進(jìn)樹突狀細(xì)胞成熟的細(xì)胞因子，從而更加高效地清除腫瘤。在對(duì)包含了來自非小細(xì)胞肺癌、卵巢癌、膀胱癌、結(jié)直腸癌、子宮內(nèi)膜癌和肉瘤這6種腫瘤的44個(gè)臨床樣本的檢驗(yàn)中，EGFR-CD3-PDL1抑制腫瘤生長的總體有效率為75%，其中對(duì)16例非小細(xì)胞肺癌樣本的有效率達(dá)到87%，證實(shí)了Multi-TAC的高效力和廣泛應(yīng)用前景。

研究者指出，由于Multi-TAC技術(shù)的高度模塊化，通過替換腫瘤靶向模塊，這項(xiàng)技術(shù)將直接擴(kuò)展至更多類型腫瘤的治療。

在腫瘤靶向治療之外，Multi-TAC平臺(tái)還具有生產(chǎn)其他類型多特異性藥物的潛力，包括抗體偶聯(lián)藥物（ADC）、蛋白水解靶向嵌合體（PROTAC）、溶酶體靶向嵌合體（LYTAC）等近年來備受關(guān)注的新分子類型。憑借著高度模塊化和可編程的支架，Multi-TAC提供的3條“長臂”能提高性能或添加新功能，根據(jù)各種需求進(jìn)行擴(kuò)展，有望成為具有廣泛、通用應(yīng)用前景的藥物設(shè)計(jì)平臺(tái)。 （編譯 張俊熙）