腫瘤藥物的開發(fā)一直是藥物研發(fā)領域最重要的目標之一，針對腫瘤生理機制的不同環(huán)節(jié)，研究人員開已發(fā)出了很多有效的藥物，很多相關藥物已上市并取得了不錯的銷售成績。但還是有大量在研的藥物尚處在臨床或臨床前階段，其中有很多藥物的設計思路充滿奇思妙想，近紅外光免疫療法（near-infrared photoimmunotherapy，NIR-PIT）藥物就是其中之一。
![NIR-PIT藥物作用效果圖[1]](https://cimg.cphi.cn/img_Cphi_cn/news/2020_04/Mimg_2004091015536022.png)
圖1 NIR-PIT藥物作用效果圖[1]
近紅外光免疫療法（NIR-PIT）藥物一般由靶向腫瘤的特異性單抗（mAb）與光吸收劑（photoabsorber）通過連接子（linker）相連接構成，其本質上是一種ADC（抗體偶聯(lián)藥物）藥物。
NIR-PIT藥物作用機制
近紅外光免疫療法（NIR-PIT）藥物的特異性單抗部分功能同一般的ADC類藥物一樣，都是特異性地靶向腫瘤表面相關靶點。但不同于一般ADC藥物，與特異性單抗通過連接子（linker）相連的化學小分子不是細胞毒物質，而是一種水溶性的酞菁衍生物（下文將以ASP-1929的硅酞菁衍生物IR700（IRDye700DX）為例進行介紹）[2]。
![NIR-PIT藥物靶向殺傷腫瘤細胞機制[3]](https://cimg.cphi.cn/img_Cphi_cn/news/2020_04/Mimg_2004091015366798.png)
圖2 NIR-PIT藥物靶向殺傷腫瘤細胞機制[3]
IR700是一種可被近紅外光激發(fā)的光活化的小分子。在機體中，近紅外光免疫療法（NIR-PIT）藥物通過特異性單抗準確地靶向腫瘤表面靶點，同時將與其連接的IR700帶到腫瘤微環(huán)境中。當使用近紅外光照射時，近紅外光會引起軸向配體釋放反應，從而顯著改變IR700的親水性，導致偶聯(lián)物形狀及其聚集傾向的改變，這一物理變化會誘導腫瘤細胞膜內的物理應力，從而導致跨膜水流量增加，最終導致細胞破裂和壞死細胞死亡[3]。
當然這只是導致腫瘤細胞死亡的第一步，這一殺傷腫瘤細胞的過程雖然與普通ADC藥物不同，但還稱不上所謂的光免疫療法（photoimmunotherapy）。
![mAB-IR700conjugate受激發(fā)過程[3]](https://cimg.cphi.cn/img_Cphi_cn/news/2020_04/Mimg_2004091015124105.png)
圖3 mAB-IR700conjugate受激發(fā)過程[3]
在這一設計中，選擇IR700作為光吸收劑（photoabsorber）的原因是其可被近紅外光激發(fā)，而近紅外光是非電離的，不會對DNA造成損害，對正常細胞無害，且近紅外光可以穿透組織幾厘米。
由于近紅外光免疫療法（NIR-PIT）藥物主要結合過度表達腫瘤相關抗原的腫瘤細胞，因此光活化后的偶聯(lián)藥物會選擇性殺死腫瘤細胞，而不損害包括腫瘤浸潤免疫細胞在內的相鄰正常細胞。此外，IR700本身就是一種水溶性光染料，它沒有光**或生物**。因此，從NIR-PIT藥物上解離的未結合的IR700是安全的，并且很容易從尿液中排出。靶標特異性NIR-PIT藥物結合有限的近紅外暴露，可形成高度靶向的腫瘤治療方法，其對正常組織的損害極小甚至沒有。這一理論已在1/2期臨床試驗的早期結果中得到了證實。
![NIR-PIT藥物作用機制[1]](https://cimg.cphi.cn/img_Cphi_cn/news/2020_04/Mimg_2004091015396326.png)
圖4 NIR-PIT藥物作用機制[1]
值得說明的是，與其他傳統(tǒng)療法不同，由NIR-PIT藥物誘導的高度特異性腫瘤細胞死亡不會損害機體對腫瘤的免疫力，甚至會激活多克隆腫瘤特異性免疫反應。實際上，NIR-PIT藥物導致細胞快速死亡的性質使其具有高度免疫原性。NIR-PIT藥物使腫瘤細胞的細胞破裂和死亡后，會快速釋放胞內腫瘤相關的特異性抗原，從而誘導局部樹突狀細胞激活，進而激活T細胞，導致T細胞增殖和其介導的腫瘤細胞殺傷，這一過程被稱為免疫原性細胞死亡（immunogenic cell death，ICD）[1]。
以上由NIR-PIT藥物引發(fā)的免疫原性細胞死亡（ICD）是其殺傷腫瘤細胞的第二步，也是光免疫療法（photoimmunotherapy）這一稱謂的由來。
在研NIR-PIT藥物
關于在研的近紅外光免疫療法（NIR-PIT）藥物，其中進展最快的要數(shù)Rakuten Medical公司的ASP-1929（又稱RM-1929）[4]。
ASP-1929是西妥昔單抗與IR700通過連接子（linker）相連構成的偶聯(lián)藥物。西妥昔單抗屬于嵌合型IgG1單克隆抗體，于2004年獲美國FDA批準上市，其分子靶點為表皮生長因子受體（EGFR）。而EGFR在多種類型的實體瘤中表達，包括頭頸癌、食道癌、肺癌、結直腸癌、胰 腺癌和其他癌癥等。
圖5 ASP-1929示意圖 （來源3dforscience.com）
目前ASP-1929的臨床試驗主要集中在頭頸癌上，截止目前已有多項針對頭頸癌的臨床試驗結束或正在進行。目前在ClinicalTrials.gov上可查詢到的有兩項III期臨床[5]。一項為ASP-1929單藥治療頭頸癌的III期臨床試驗；另一項是最近注冊的與PD-1單抗Pembrolizumab或Cemiplimab聯(lián)用的Ib/II期研究。
其中，RM-1929/101研究（NCT02422979）的數(shù)據(jù)已有披露[6]。這是一項針對不能通過手術、放療或鉑類化療治療的復發(fā)性頭頸癌患者的IIa期臨床研究，截止數(shù)據(jù)公布日期共納入30名患者。研究中沒有觀察到劑量限制性**或皮膚光敏反應，可能與研究治療相關的SAE有治療部位疼痛、腫瘤出血和腫脹?？陀^緩解率（ORR）為28％（8/28），完全緩解率（CR）為14％（4/28）。28名可評估患者的中位無進展生存期（mPFS）為173天（5.7個月）,整個30名患者的中位總生存時間（mOS）為278天（9.1個月）。研究結果表明，患者使用RM1929的光免疫療法是安全且耐受性良好的。
基于以上數(shù)據(jù)，美國FDA授予了ASP-1929快速通道資格。此外，ASP-1929還在日本獲得了日本厚生勞動省頒發(fā)的SAKIGAKE認定，受指定藥物將獲得優(yōu)先咨詢服務和監(jiān)管授權審查。
圖6 RakutenMedical公司研發(fā)管線 （來源于RakutenMedical官網(wǎng)）
Rakuten Medical公司官網(wǎng)研發(fā)管線顯示，除了ASP-1929外，另外還有兩項在研的NIR-PIT藥物。根據(jù)其官網(wǎng)披露的消息，其中一項藥物為CD25單抗偶連的NIR-PIT藥物（anti-CD25-IR700conjugate），在臨床前的研究中，該藥物聯(lián)合PD-I單抗在晚期腫瘤的動物模型中表現(xiàn)出了良好的抗腫瘤效果。
此外，除了Rakuten Medical公司還有其他一些公司或者研究機構開發(fā)了NIR-PIT藥物，但均處在較為前期的階段，包括131I(PcMAb)（CD38單抗偶連的NIR-PIT藥物）、AvIR-mediated PIT、Anti-TF antibody 1849-ICGconjugate、Avelumab-IR700等。
結語
近紅外光免疫療法（NIR-PIT）藥物可以克服傳統(tǒng)基于抗體療法治療存在的問題，包括抗體或ADC的不均一或不足，以及腫瘤的異質性等問題。因為NIR-PIT藥物誘導的多克隆免疫反應可以消除經NIR-PIT藥物第一步殺傷后存活的腫瘤細胞，即使由于靶抗原表達不均導致結合的NIR-PIT藥物不足，或者遞送不均或劑量不足，后續(xù)的第二步多克隆免疫反應也會殺傷殘余的腫瘤細胞。
此外，近紅外光免疫療法（NIR-PIT）藥物也可作為目前已存在的PD-1單抗、PD-L1單抗或CTLA-4單抗治療的有益補充，增強其腫瘤免疫響應。目前有關于此類藥物的開發(fā)較少，相對競爭激烈的免疫檢查點抑制劑的開發(fā)，開發(fā)近紅外光免疫療法（NIR-PIT）藥物也許是一個不錯的選擇。
參考來源
[1] Near-Infrared Photoimmunotherapy ofCancer.[J]. Acc. Chem. Res. 2019, 52,2332-2339.
[2] Targeted Photoimmunotherapy Approachfor Cancer Moves Forward
[3] Photoinduced Ligand Release from aSilicon Phthalocyanine Dye Conjugated with Monoclonal Antibodies: A Mechanismof Cancer Cell Cytotoxicity after Near-Infrared Photoimmunotherapy.[J]. ACSCentral Science, 2018.
[4] Rakuten Medical官網(wǎng)
[5] ClinicalTrials.gov
[6] RM-1929 photo-immunotherapy in patientswith recurrent head and neck cancer: Results of a multicenter phase 2aopen-label clinical trial. Journal of Clinical Oncology 36, no. 15_suppl (May20, 2018) 6039-6039.
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