从2014年Keytruda和Opdivo两款PD-1单抗获批以来，肿瘤免疫疗法（Tumor immunotherapy，IO）已成为肿瘤治疗领域的基石。然而即便如此，IO疗法也只能让部分患者从中获益（单药有效率仅20%-30%），其余大量患者无法产生应答。为了克服检查点抑制剂的耐药性，研究者们做了很多研究，其中转化生长 因子（TGF-β）被认为具有克服检查点抑制剂耐药性的潜力。
PART.01
历久弥新的“双面”靶点——TGF-β
事实上，TGF-β于1978年就被发现，是抗体药物领域的老靶点。几十年来，对于TGF-β作用机制的研究不断有新进展，研究人员希望在TGF-β身上，找到肿瘤免疫疗法的新突破口，不过这并不容易。
TGF-β信号通路包含多种功能细胞因子，其共有3个亚型，分别为TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3。TGF-β通过TGF-β/SMAD（一些转录激活因子）信号通路在细胞增殖、分化、迁移、凋亡、上皮-间质转化（EMT）、细胞外基质沉积以及炎性反应调节等方面发挥重要作用，并参与介导组织与器官的正常生长和发育、机体的免疫反应等生物过程。
图1. TGF-β的信号传导机制，来源：参考1
值得注意的是，TGF-β信号通路在肿瘤发生过程中表现出双重作用，能够分别扮演着促进肿瘤转移或抑制肿瘤生长的角色。
在正常细胞中，TGF-β会诱导如自噬相关蛋白（4EBP1）、细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）等抑制剂的表达，来抑制肿瘤细胞的增殖。也可以通过促进Bcl-2（细胞凋亡蛋白家族成员之一）、DAPK（细胞死亡相关蛋白激酶）、GADD45b（生长停滞与DNA损伤诱导蛋白）等因子的表达，来诱导肿瘤细胞凋亡；以及抑制血管内皮细胞的生长和血管的成熟，从而阻断肿瘤营养的供给。这些作用维持了正常组织内的动态平衡，在早期阶段防止肿瘤形成。
不过，TGF-β对恶变前癌细胞施加的压力，会迫使肿瘤细胞通过突变等手段避开TGF-β的抑制作用。这时候，TGF-β就变成了协助肿瘤细胞进行免疫逃逸的“叛军”。
TGF-β首先会影响肿瘤微环境，即肿瘤在发生和发展过程中所处的内环境。TGF-β对于肿瘤微环境中所有免疫细胞，如T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞等都表现出了免疫抑制，宿主抵抗肿瘤的能力也因此受到影响。
另外，TGF-β可以通过诱导HMGA2（高迁移率族蛋白A2）、Snail1/2（肿瘤相关成纤维细胞活化相关蛋白）等转录因子的表达，诱发EMT，通过EMT肿瘤细胞得以实现扩散，侵入淋巴管和血管。
不仅如此，TGF-β表达上调会促使VEGF-A（血管内皮生长 因子A）等因子分泌，刺激血管生成，新生成的血管将为癌细胞的生长提供营养物质，助力癌细胞的生长和转移。研究还发现，TGF-β信号通路还与肿瘤细胞的耐药性相关。它可以通过上调PKCα（蛋白激酶Cα）表达增强肿瘤细胞的耐药性。
总之，“叛变”后的TGF-β变成了肿瘤细胞的得力助手。
PART.02
靶向TGF-β的药物研发
针对TGF-β促进肿瘤转移的机制，研究者们展开了TGF-β抑制剂的开发。其中，抗体药物因为拥有更好的靶向特异性和更好的药代动力学性质而备受关注。从正在开发的TGF-β靶向候选药来看，主要包括TGF-β单抗、双抗靶向药以及细胞治疗产品三大类。
TGF-β单抗靶向药
NIS793
是诺华旗下一款潜在的FIC（同类首 创）全人源抗TGF-β IgG2单克隆抗体，可抑制肿瘤细胞的TGF-β通路，并调控肿瘤微环境，逆转免疫抑制和纤维化。目前，诺华正在全球范围内开展多项NIS793的临床试验，涉及的适应症包括转移性胰 腺导管腺癌、转移性结直肠癌、肺癌等。其中，NIS793治疗胰 腺导管腺癌的研究已进入到III期临床阶段。
图2. NIS793（尼斯奇塔单抗）知识图谱，来源：药渡数据
Galunisertib
由礼来公司研发，是礼来在TGF-β领域抑制剂开发的先导，临床适应症主要指向骨髓增生异常综合征（MDS）、肝细胞癌（HCC），2014年即启动了MDS的II/III期临床，并于2017年完成；2011年启动的转移性胰 腺癌Ib/IIa期试验，也于2016年完成；2017年8月发起的一项子宫/卵巢癌肉瘤患者的Ib期试验，目前暂未完成。
图3. Galunisertib知识图谱，来源：药渡数据
GFH018
是劲方医药研发的一款口服小分子TGF-β抑制剂，于2019年进入临床试验，其在多种人体细胞系和疾病动物模型中显示出了良好的抗肿瘤药效和成药性，并显示了与免疫检查点抑制剂协同增效的作用。目前GFH018联合PD-1抑制剂（特瑞普利单抗）的全球多中心试验在中国大陆、中国台湾、澳大利亚进行，GFH018联合PD-1抑制剂及同步放化疗的联合疗法也在中国大陆进行。
图4. GFH018（GF-101）知识图谱，来源：药渡数据
YL-13027
由璎黎药业研发，主要用于肝细胞癌等实体瘤适应症以及多发性骨髓瘤和MDS的治疗。临床前研究表明，YL-13027具有很高的体内外活性，优良的动物体内药代特性，显著的抗肿瘤效果和很高的安全性。在多种肿瘤模型药效试验中，YL-13027显示出了作为免疫抗肿瘤药物的能力，它通过显著增加肿瘤中肿瘤浸润淋巴细胞的数量来抑制肿瘤的生长，且和抗PD-L1抗体有很好的协同效果。YL-13027目前正在开展I期临床试验。
图5. YL-13027知识图谱，来源：药渡数据
TGF-β双抗靶向药
除了单抗药物，靶向TGF-β的双抗药物也是一个重要研发方向，其中以PD-L1/TGF-β双抗居多，它可通过同时阻断PD-L1和TGF-β这两个免疫抑制信号通路，从而恢复和增强机体的抗肿瘤反应。
表1. 处于临床阶段的TGF-β双抗药物，来源：公开资料整理
M7824
在众多正在研发的TGF-β双抗药物中，默克/GSK的PD-L1/TGF-β双抗M7824（bintrafusp alfa）本来是进展最快的，但是在后续研发中却遭遇了一连串打击。
M7824曾被认为是“PD-1 2.0”潜力选手，这是因为在2018年的ASCO大会上，M7824的I期临床数据非常优秀。研究显示，在使用1200mg剂量组的40例非小细胞肺癌（NSCLC）患者中，PD-L1阳性患者的客观缓解率（ORR）达到了惊人的40.7%，PD-L1高表达患者的ORR则高达71.4%，而在使用PD-1患者群体中，这个数值则为29-44%，有效率明显高于PD-1。
图6. M7824作用机制示意图，来源：药渡数据
在后面的ESMO大会上，M7824在含铂化疗一线治疗后病情进展的亚洲胆管癌患者中，ORR为23%。FDA因此授予M7824治疗胆管癌的孤儿药资格认定。
2019年2月，GSK与默克宣布，双方达成全球战略合作联盟，共同负责M7824在全球范围内的临床开发及商业推广，交易总额高达37亿欧元。
M7824凭一己之力使PD-L1/TGF-β成为医药界的新星。国内药企也抓住这一机会纷纷入局。
不过好景不长，2021年，M7824接连遭遇多次失败。2021年1月份，M7824在微卫星高度不稳定（MSI-H）/错配修复缺陷（dMMR）实体瘤II期临床以及NSCLC III期临床研究中失败；2021年3月，M7824单药二线治疗局部晚期或转移性胆道癌（BTC）的II期临床试验失败：ORR为10.1%，未达到预先设置的阈值；2021年8月，M7824联合吉西他滨和顺铂一线治疗BTC患者的研究也宣告失败。
2021年9月，默克宣布与GSK达成协议，终止M7824相关的合作。至此，默克对M7824的研发热情大大下降。从默克发布的2022年年报中，已经看不到M7824的身影。PD-LI/TGF-β的未来充满阴霾。
表2. 默克公司的肿瘤研发管线，来源：默克2022年年报
SHR-1701
不过，国内研发进度靠前的恒瑞医药并未选择放弃，其自主研发的抗PD-L1/TGF-β双抗SHR-1701于2018年7月获得国家药监局的I期临床试验批件，成为国内第一个进入临床阶段的PD-L1/TGF-β双抗。根据恒瑞医药2022年年报显示，目前仍有12项关于SHR-1701的临床试验在推进，其中绝大多数为与其他药物的联用。
PM8001、TQB2858 & LBL-015
除恒瑞外，国内还有普米斯生物的PM8001、正大天晴的TQB2858以及维立志博的LBL-015，临床进度靠前。其中PM8001以分子量小、稳定性好的单域抗体为基础，同时靶向包括PD-L1的两个肿瘤相关靶点，从而提高抗肿瘤活性及疗效。目前，PM8001正处于临床II期阶段。
靶向TGF-β的细胞治疗产品
除了单抗和双抗产品外，也有公司针对TGF-β开发细胞治疗产品。
迪诺仑赛注射液
永泰生物的迪诺仑赛注射液（原称CAR-T-19-D2、CART-19-DNR）即为靶向CD19抗原且拮抗TGF-β下游信号通路的一款CAR-T产品。
在这款产品中，经过改造的T细胞可以直接识别CD19分子并杀伤携带靶标的细胞，从而达成治疗肿瘤的目的。此外，同步转录翻译表达细胞内部拮抗TGF-β下游信号通路的蛋白，具有阻遏肿瘤微环境中存在TGF-β所导致的免疫抑制效应的潜力，防止CAR-T细胞免疫杀伤能力的削弱与耗竭，从而进一步提高治疗效果。
迪诺仑赛注射液旨在于解决CAR-T细胞对实体瘤治疗持久性不够、治疗效果欠佳的痛点。
PART.03
小 结
总的来说，由于TGF-β作用机制相对复杂，靶向TGF-β产品的开发仍有很多问题待解决。
目前在最有前景的双抗领域，默克减缓M7824的研发进展到底是对是错？恒瑞医药能否“弯道超车”？都值得我们期待……
参考资料：
1. Rik Derynck et al. TGFβ biology in cancer progression and immunotherapy. Nature Reviews Clinical oncology (2020).
2. Zhai T, Wang C, Xu Y, et alGeneration of a safe and efficacious llama single-domain antibody fragment (vHH) targeting the membrane-proximal region of 4-1BB for engineering therapeutic bispecific antibodies for cancer. Journal for ImmunoTherapy of Cancer 2021;9:e002131. doi: 10.1136/jitc-2020-002131.
3. Biomarkers and overall survival in patients with advanced hepatocellular carcinoma treated with TGF-βRI inhibitor galunisertib.
4. http://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?stockCode= 06978& announcementId= 1216181462& orgId=9900044697&announcementTime =2023-03-21.
专栏作者
小时光
生化与分子生物学背景，曾从事食管鳞癌的分子分型工作，熟悉各实体瘤的发病机制和用药方案。现以发现和传播知识为谋生手段，学无止境，希望自己永远保持谦虚的心态和可塑性，和各位同道一起迎接医药领域的黄金时代。
