pH选择性抗体SNS-101抑制VISTA检查点,具有优化的安全性和药代动力学特征,并增强PD-1应答

VISTA checkpoint inhibition by pH-selective antibody SNS-101 with optimized safety and pharmacokinetic profiles enhances PD-1 response.

作者信息Thomas Thisted, F Donelson Smith, Arnab Mukherjee, Yuliya Kleschenko, Feng Feng, Zhi-Gang Jiang, Timothy Eitas, Kanam Malhotra, Zuzana Biesova, Adejumoke Onumajuru, Faith Finley, Anokhi Cifuentes, Guolin Zhang, Gaëlle H Martin, Yoshiko Takeuchi, Kader Thiam, Robert D Schreiber, Edward H van der Horst
PMID38575562
发布时间2024-04
DOI10.1038/s41467-024-47256-x

实验完整度

高

包含体外结合/结构分析、细胞功能实验、人源化小鼠体内药效、PK及NHP安全性等多层级验证。

主要模型

hVISTA敲入小鼠(C57BL/6N-Vsir tm1(huVSIR)) 同基因肿瘤模型(MC38、MB49、MCA/1956) 食蟹猴 BRGSF-HIS人源化小鼠

重点核对

SNS-101与VISTA结合的pH选择性(pH 5.8-7.4,SPR测定KD) SNS-101表位关键残基(His98、His100、His117、Arg159等)突变对结合亲和力的影响 SNS-101在hVISTA-KI小鼠中的药代动力学参数(5 mg/kg单次静脉注射) SNS-101与抗mPD-1联用在MC38、MB49、MCA/1956模型中的肿瘤生长抑制和生存期 SNS-101在食蟹猴中的重复给药毒性(3、10、100 mg/kg每两周一次,共三次)

摘要

VISTA是一种抑制性髓系-T细胞检查点,有望成为癌症免疫治疗的靶点。然而,其有效靶向受到先前VISTA抗体观察到的快速清除和细胞因子释放综合征等问题的阻碍。在此,我们证明新开发的pH选择性VISTA抗体SNS-101解决了这些挑战。结构和生化分析证实了SNS-101的pH选择性及其靶向的独特表位。这些特性赋予SNS-101良好的药代动力学和安全性特征。在使用人VISTA敲入小鼠的同基因肿瘤模型中,SNS-101与PD-1抑制剂联合时显示出体内疗效,调节细胞因子和趋化因子信号传导,并改变肿瘤微环境。总之,SNS-101目前正在进行I期临床试验,成为对当前免疫治疗方案难治的广泛癌症患者的有前景的治疗性生物制剂。

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
能否开发一种pH选择性VISTA抗体,克服既往VISTA抗体快速清除和细胞因子释放综合征的问题,并增强PD-1抑制剂疗效?
核心机制
SNS-101选择性结合质子化(活性)形式的VISTA,其表位涉及多个组氨酸和精氨酸残基,在酸性肿瘤微环境中高亲和力结合,而在生理pH下结合弱,从而减少靶点介导的药物处置和全身性细胞因子释放。
主要证据
SPR和晶体结构证实pH选择性结合及独特表位;体外和离体CRS实验显示SNS-101不诱导显著细胞因子释放;hVISTA-KI小鼠和食蟹猴PK显示线性处置、无TMDD;同基因肿瘤模型(MC38、MB49、MCA/1956)中SNS-101与抗PD-1联用显著抑制肿瘤生长、增加瘤内CD8+ T细胞并调节细胞因子/趋化因子网络。
研究意义
SNS-101作为一种有前景的治疗性生物制剂,可能使对当前免疫治疗方案难治的广泛癌症患者受益,目前正在进行I期临床试验评估。

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

SNS-101的pH选择性结合表征

验证SNS-101与VISTA结合的pH依赖性及亲和力。

采用SPR在pH 5.8-7.4范围内测定SNS-101与VISTA的动力学和平衡解离常数。

2

VISTA:SNS-101-Fab复合物晶体结构解析

确定SNS-101在VISTA上的结合表位及关键相互作用残基。

将去糖基化的VISTA与SNS-101 Fab在pH 6.0下形成复合物,经凝胶过滤纯化后结晶,收集X射线衍射数据并解析结构。

3

表位关键残基的突变分析

验证界面组氨酸和精氨酸等残基对SNS-101结合亲和力的贡献。

将VISTA界面残基突变为丙氨酸,通过SPR测定突变体与SNS-101的结合亲和力变化。

4

SNS-101与VISTA潜在配体相互作用的竞争抑制

评估SNS-101在pH 6.0下阻断VISTA与PSGL-1、Syndecan-2、VSIG-3、VSIG-8和LRIG-1结合的能力。

ELISA结合实验检测VISTA与固定化配体在pH 6.0和7.4下的结合,以及SNS-101的竞争抑制;流式细胞术检测SNS-101抑制VISTA与活化CD4+和CD8+ T细胞结合。

5

体外和离体CRS风险评估

比较SNS-101与non-pH选择性VISTA抗体的细胞因子释放潜力。

HUVEC:PBMC共培养实验和健康人全血离体循环实验,检测多种细胞因子释放及免疫细胞活化。

6

体内CRS评估

在BRGSF-HIS人源化小鼠中评估SNS-101是否诱导细胞因子释放。

小鼠静脉注射OKT3(阳性对照)、SNS-101或PBS,检测血清细胞因子和脾脏T细胞比例。

7

药代动力学分析

评估SNS-101在 mice和食蟹猴中的PK特征,并与non-pH选择性抗体比较。

小鼠单次静脉注射5 mg/kg SNS-101,食蟹猴单次静脉输注SNS-101或h26A,检测血清药物浓度。

8

食蟹猴重复给药毒性研究

评估SNS-101在非人灵长类中的安全性和耐受性。

食蟹猴每两周静脉给药一次,共3次,随后6周恢复期,进行临床观察、免疫表型和细胞因子分析及解剖病理评估。

9

同基因肿瘤模型体内药效评价

评估SNS-101单药及与抗PD-1联合的抗肿瘤疗效。

在hVISTA-KI小鼠中建立MC38、MB49、MCA/1956皮下肿瘤模型,给予SNS-101-m2和/或抗mPD-1,监测肿瘤体积和生存期。

10

肿瘤浸润T细胞和细胞因子/趋化因子分析

探究SNS-101与抗PD-1联合对肿瘤免疫微环境的影响。

流式细胞术检测MC38肿瘤中CD4+和CD8+ T细胞比例;多重免疫分析检测血浆中49种细胞因子/趋化因子,并进行聚类和机器学习分析。

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
ExpiCHO表达系统Thermo Fisher ScientificA29133
HiTrap MabSelect SuRe树脂Cytiva11003494
Expi293表达系统Thermo Fisher ScientificA14635
HisTrap Excel镍柱Cytiva17371206
Bruker Sierra SPR-24 Pro表面等离子体共振仪Bruker--
IgG捕获传感器芯片Bruker1862623
人VSIG-3-Fc融合蛋白Acro BiosystemsVS3-H5258
人PSGL-1-Fc融合蛋白R&D Systems3345-PS
人Syndecan-2蛋白R&D Systems2965-SD
人LRIG-1蛋白R&D Systems8504-LR
Klickmer™-PE多聚体ImmudexDX01-PE
Dynabeads人T细胞活化剂CD3/CD28Thermo Fisher Scientific1116D
抗小鼠PD-1抗体(克隆RMP1-14)Bio X CellBP0146
大鼠IgG2a同型对照(2A3)Bio X CellBP0089
小鼠IgG2a同型对照(1.18.4)Bio X CellBP0085
Bio-Plex Pro小鼠趋化因子面板(31重)Bio-Rad12009159
Bio-Plex Pro小鼠细胞因子23重检测Bio-RadM60009RDPD
Bio-Plex Pro人细胞因子8重试剂盒Bio-RadM50000007A

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
SNS-101与VISTA结合的pH选择性分析
SPR运行缓冲液pH范围(5.8-7.4)、VISTA-His浓度系列、SNS-101捕获水平
阅读提示:Methods 'VISTA:SNS-101 binding assays'及Fig. 1a-b
表位关键残基突变分析
突变位点(His98、His100、His117、Arg159等)、SPR测定KD值
阅读提示:Results 'Histidines and arginines in a unique VISTA epitope...'及Supplementary Figs. 3-4
体外CRS风险评估
HUVEC:PBMC共培养体系、抗体浓度(0.33-33.3 μg/mL)、供者数量(6)、检测细胞因子种类
阅读提示:Methods 'CRS assays'及Fig. 3a-h
体内CRS评估
BRGSF-HIS小鼠人源化方法、SNS-101剂量(2、20 mg/kg)、采血时间点(2、6、24、48 h)
阅读提示:Methods 'BRGSF-HIS mice'及Fig. 4
同基因肿瘤模型药效实验
细胞接种数量(MC38/MB49 1×10^6,MCA/1956 1.5×10^6)、给药剂量和频率、分组样本量
阅读提示:Methods 'In vivo efficacy in MC38 and MB49...'和'In vivo efficacy in MCA/1956...'及Fig. 6