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Abnova简报(五):VHH抗体在细胞介导的癌症免疫疗法的应用
来源: 2025-01-21 19

引 言


目前,癌症仍然是全球最严峻的疾病治疗挑战之一,常规癌症治疗方法,如手术、放射治疗和化疗经常无法完全根除肿瘤细胞。随着免疫疗法的发展,免疫系统在识别与摧毁癌细胞方面的重要性逐渐受到重视。然而,肿瘤微环境(TME)会产生如缺氧、酸性环境及免疫逃逸等障碍,阻碍治疗效果的发挥。VHH抗体因其分子量小、高稳定性及高特异性,在癌症免疫疗法中展现出了较大的应用潜力,这些特性使其能有效地靶向肿瘤并激活免疫系统,为细胞介导癌症治疗开创新路。



VHH抗体特性


●   分子量小:能穿透致密组织并突破如血脑屏障等障碍。

●   高稳定性:在高温、酸性环境及放射治疗等极端环境中仍能维持功能。

●   高特异性和亲和力:能准确靶向传统抗体无法接触的隐藏抗原决定簇。

●   低免疫原性:减少免疫反应与非特异性作用,提高治疗安全性。

●   灵活的工程设计:易于与药物、同位素或纳米颗粒结合;可通过体内或体外系统实现大量生产。

●   稳定的抗体溶解性:增强生物利用率与安全性,适用于非侵入性治疗。


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图:传统单克隆抗体(mAb)与重链抗体

Zhang et al., (2023).



细胞介导免疫疗法的应用


1. 阻断抑制性受体

VHH抗体通过阻断肿瘤细胞或T细胞上的抑制性受体,如PD-L1和CTLA-4,针对这些靶点来响应免疫抑制,其高效的组织渗透能力和精准的结合性能够恢复机体的免疫功能,并防止肿瘤逃避免疫监视。

示例

多项研究表明,VHH抗体针对PD-L1、CXCR4和CD47的靶向治疗,能有效阻断肿瘤细胞上的这些受体,增强对抗癌症的免疫反应。


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2. 连接肿瘤与免疫细胞

VHH抗体通过克服癌细胞采用的免疫逃逸机制,例如抑制免疫反应和下调MHC分子,提供了一种桥接肿瘤和免疫细胞的新方法。这些多功能药物可以针对T细胞和自然杀伤(NK)细胞,增强其对抗肿瘤的活性,同时最大限度地减少与传统单克隆抗体相关的副作用。


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示例

●   HER2/CD3基于VHH抗体的BiTEs(双特异性T细胞接合抗体)增强T细胞活化及肿瘤杀伤作用。

●   HER2/CD16基于VHH抗体的BiKEs(双特异性NK细胞接合抗体)促进NK细胞反应,协助肿瘤清除。



3. 使用结合VHH抗体的CAR免疫细胞靶向肿瘤细胞

结合基因工程与免疫细胞疗法的嵌合抗原受体(CAR)疗法,例如CAR-T和CAR-NK细胞,已在治疗血液癌症方面取得成功。传统上,CAR的抗原靶向位点通常来源于单链片段可变区(scFv)的单克隆抗体(mAbs)。近年来,由于VHH抗体具有尺寸较小、稳定性高、特异性强以及易开发等优势,逐渐成为新型替代方案。目前研究显示,结合VHH抗体的CAR免疫细胞在临床前和临床研究中,其表现与结合scFv抗体的CAR-T细胞相当。


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几种结合VHH抗体的CAR-T细胞示例

●   单特异性CAR-T细胞(Monospecific CAR-T Cells):这些CAR-T细胞专门用于靶向癌细胞上的单一肿瘤相关抗原(TAA)。

●   双抗原决定簇CAR-T细胞(Bi-Epitope CAR-T Cells):这些CAR-T细胞能识别同一抗原上的两个不同抗原决定簇,增强结合强度(亲和力)并降低抗原逃逸的可能性。

●   寡克隆CAR-T细胞(Oligoclonal CAR-T Cells):寡克隆CAR-T细胞由多种CAR-T细胞组成,每种细胞靶向不同的抗原。此方法通过同时靶向多个TAA,应对肿瘤异质性,减少抗原丧失变异的风险。

●   双特异性与三特异性CAR-T细胞(Bispecific & Trispecific CAR-T Cells):这些CAR-T细胞被设计为可识别两个或三个不同的TAA。通过同时靶向多个抗原,增强特异性并减轻由抗原丢失引起的肿瘤逃逸。

●   通用型CAR-T细胞(Universal CAR-T Cells):通用型CAR-T细胞具有广泛的适用性和灵活性。它们通常使用模块化系统,例如通用型受体,可与适配分子(adapter molecules)结合并重新编程以靶向不同的抗原。


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