SHR-1819的临床前开发:一种用于治疗2型炎症性疾病的强效人源化IL-4Rα抗体

Preclinical Development of SHR-1819, a Potent Humanized IL-4Rα Antibody for Treating Type 2 Inflammatory Diseases.

作者信息Guolin Zhao, Zhijun Wang, Jun Zhang, Yuan Lin, Tang Zhou, Kaili Liu, Changyong Yang, Cheng Liao
PMID39296644
发布时间2024-09-14
DOI10.2147/JIR.S471963

实验完整度

包含体外结合与细胞功能实验(SPR、ELISA、TF-1增殖、STAT6激活)、三个体内疾病模型(哮喘、AD、AR)以及药代动力学研究,并进行了功能与机制验证。

主要模型

hIL-4/hIL-4Rα转基因小鼠 TF-1细胞 HEK-Blue IL-4细胞

重点核对

SHR-1819与人IL-4Rα的结合亲和力(KD=1.32×10^-10 M) SHR-1819对hIL-4/hIL-13诱导的TF-1细胞增殖的抑制(IC50分别为6.05 ng/mL和16.59 ng/mL) 哮喘模型中SHR-1819的给药剂量(12.5或25 mg/kg)和给药方案(皮下注射,每3天一次) AD模型中SHR-1819的给药剂量(12.5或25 mg/kg)和给药方案(皮下注射,每3天一次) AR模型中SHR-1819的给药剂量(12.5、25或50 mg/kg)和给药方案(皮下注射,每3天一次)

摘要

背景:白细胞介素(IL)-4和IL-13是2型炎症相关过敏性疾病的关键致病因子,它们共享共同的受体亚基IL-4Rα。然而,在临床研究中,单独或同时靶向IL-4、IL-13配体对某些2型炎症疾病无效。本文旨在评估一种新型抗IL-4Rα单克隆抗体SHR-1819的临床前疗效和药代动力学特征,作为2型炎症疾病的一种有前景的治疗方法。方法:通过用重组人IL-4Rα蛋白免疫C57BL/6小鼠,经人源化和亲和力成熟产生SHR-1819。然后,使用表面等离子体共振(SPR)和ELISA测定其与IL-4Rα的结合特性。在hIL-4/hIL-13诱导的细胞增殖和信号转导及转录激活因子6(STAT6)信号激活上评估SHR-1819的体外抑制效果。在几种2型炎症疾病模型中评估SHR-1819的体内疗效,包括哮喘、特应性皮炎(AD)和过敏性鼻炎(AR),使用hIL-4/hIL-4Rα转基因小鼠。此外,还表征了SHR-1819的药代动力学(PK)特征。结果:SHR-1819显示出与人IL-4Rα的高结合亲和力,并在亚纳摩尔浓度下有效阻断IL-4Rα。体外实验表明,SHR-1819显著抑制了hIL-4/hIL-13诱导的TF-1细胞增殖和STAT6激活。在哮喘模型中,SHR-1819可降低气道高反应性,降低血清IgE水平,并减轻肺部炎症细胞浸润。在AD模型中,SHR-1819可显著减轻炎症和皮肤症状。在AR模型中,它可显著降低鼻痒和打喷嚏的频率,以及鼻组织中的炎症细胞浸润。这些体内疗效研究证明了SHR-1819在临床前疾病模型中的治疗潜力。此外,皮下注射SHR-1819在小鼠中表现出良好的生物利用度。结论:结果支持SHR-1819作为治疗2型炎症性疾病(包括哮喘、AD和AR)的有前景的临床前候选药物。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
评估新型抗IL-4Rα单克隆抗体SHR-1819的临床前疗效和药代动力学特征,以确定其作为2型炎症性疾病(如哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎)治疗候选药物的潜力。
核心机制
SHR-1819通过高亲和力结合人IL-4Rα,同时阻断IL-4和IL-13信号通路,抑制下游STAT6激活和细胞增殖,从而减轻2型炎症反应。
主要证据
体外实验显示SHR-1819抑制TF-1细胞增殖和STAT6激活;体内实验显示其在哮喘模型中降低气道高反应性和血清IgE,在AD模型中减轻耳肿胀和炎症,在AR模型中减少打喷嚏和鼻痒次数并降低IgE。
研究意义
研究支持SHR-1819作为治疗2型炎症性疾病(包括哮喘、AD和AR)的有前景的临床前候选药物,目前正在进行临床试验(NCT04772365和NCT06012812)。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

抗体生成与亲和力测定

生成并表征SHR-1819抗体,验证其与人IL-4Rα的高亲和力结合。

用重组人IL-4Rα蛋白免疫C57BL/6小鼠,经杂交瘤筛选、人源化和亲和力成熟,最终获得SHR-1819。通过SPR和ELISA分别测定其结合动力学和结合活性。

2

体外细胞功能抑制试验

验证SHR-1819对IL-4和IL-13诱导的细胞增殖和STAT6信号激活的抑制作用。

使用TF-1细胞和HEK-Blue IL-4细胞,检测SHR-1819对IL-4/IL-13诱导的增殖和STAT6激活的抑制效果。

3

OVA诱导的哮喘模型中的体内疗效

评估SHR-1819对OVA诱导的哮喘模型小鼠的治疗效果。

在hIL-4/hIL-4Rα转基因小鼠中建立OVA诱导的哮喘模型,通过皮下注射SHR-1819,评估其对气道高反应性、血清IgE、BALF炎症细胞和肺组织病理的影响。

4

恶唑酮诱导的特应性皮炎模型中的体内疗效

评估SHR-1819对恶唑酮诱导的AD模型小鼠的治疗效果。

在hIL-4/hIL-4Rα转基因小鼠中建立恶唑酮诱导的AD模型,通过皮下注射SHR-1819,评估其对耳肿胀、血清IgE和皮肤组织病理的影响。

5

OVA诱导的过敏性鼻炎模型中的体内疗效

评估SHR-1819对OVA诱导的过敏性鼻炎模型小鼠的治疗效果。

在hIL-4/hIL-4Rα转基因小鼠中建立OVA诱导的AR模型,通过皮下注射SHR-1819,评估其对打喷嚏和鼻痒频率、血清IgE和鼻组织病理的影响。

6

药代动力学研究

评估SHR-1819在hIL-4/hIL-4Rα转基因小鼠中的药代动力学特征。

给hIL-4/hIL-4Rα转基因小鼠单次皮下或静脉注射50 mg/kg SHR-1819,在不同时间点采集血液,用ELISA测定血清浓度,计算药代动力学参数。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Biacore 8K系统----
IL-4Rα蛋白Sino Biological10402-H08H
TF-1细胞ATCCCRL-2003
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子R&D215-GM-010
白细胞介素-4R&D204-IL050
Cell-titer Glo试剂盒PromegaG7572
HEK-Blue IL-4细胞Invivogenhkb-stat6
博来霉素Invivogenant-zn-05
杀稻瘟菌素Invivogenant-b1-05
QUANTI-Blue底物----
卵清蛋白Sigma-Aldrich--
乙酰甲胆碱----
瑞氏-吉姆萨染色BaSO--
台盼蓝Sigma-Aldrich--
小鼠IgE预包被ELISA试剂盒Dakewe--
生物素化IL-4R----
Alexa Fluor 647标记的抗人IgG----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
结合亲和力测定
SPR实验中的抗原固定、抗体浓度范围及流速;ELISA中抗原包被浓度和抗体稀释
阅读提示:Methods: Antibody Generation and Affinity Determination; Evaluation of IL-4Rα Binding Activity
细胞增殖抑制
TF-1细胞培养条件、IL-4浓度、抗体浓度梯度、孵育时间
阅读提示:Methods: Cellular Assays
STAT6激活抑制
HEK-Blue IL-4细胞培养条件、抗体浓度梯度、孵育时间、SEAP检测方法
阅读提示:Methods: Cellular Assays
哮喘模型体内疗效
动物品系及来源、OVA致敏和激发剂量及时间、SHR-1819剂量和给药方案、气道反应性测量方法、BALF细胞计数方法
阅读提示:Methods: OVA-Induced Asthma Model; Results: SHR-1819 Showed Therapeutic Effects in the OVA-Induced Asthma Model; Figure 3
特应性皮炎模型体内疗效
动物品系及来源、恶唑酮致敏和激发方案、SHR-1819剂量和给药方案、耳厚度测量时间点
阅读提示:Methods: Allergen-Induced AD Model; Results: SHR-1819 Exhibited Therapeutic Effects in the Oxazolone-Induced Atopic Dermatitis Model; Figure 4
过敏性鼻炎模型体内疗效
动物品系及来源、OVA致敏和激发方案、SHR-1819剂量和给药方案、症状记录方法、组织病理评分标准
阅读提示:Methods: Allergen-Induced AR Model; Results: SHR-1819 Demonstrated Therapeutic Effects in the OVA-Induced Allergic Rhinitis Model; Figure 5
药代动力学研究
动物品系及分组、给药途径和剂量、采样时间点、ELISA检测方法
阅读提示:Methods: Pharmacokinetic Study; Results: Pharmacokinetic Profile of SHR-1819 in hIL-4/hIL-4Rα Mice; Figure 6