《Nature Communications》：B7-H3-mediated cis-inhibition of EGFR by a tumor-selective bispecific antibody enhances anti-tumor efficacy and minimizes toxicities
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本研究针对EGFR靶向治疗面临的严重“脱靶”毒性问题，旨在开发肿瘤选择性疗法。研究人员通过生物信息学与组织病理学分析，发现B7-H3在EGFR阳性恶性肿瘤中显著高表达，而在健康组织中表达极低。基于此，他们通过功能性筛选，开发了靶向EGFR/B7-H3的双特异性抗体IBI334。该抗体在临床前模型中展现出卓越的肿瘤选择性、优异的EGFR占据与阻断能力、加速的受体降解以及对下游信号通路的强力抑制，其作用机制涉及B7-H3介导的顺式抑制。冷冻电镜解析了抗体与B7-H3胞外区的复合物结构。IBI334在多种EGFR驱动肿瘤模型中显示出强大的抗肿瘤活性，并能与KRAS抑制剂有效协同。非人灵长类毒理学评估显示其安全性良好，支持其已进入针对晚期/转移性实体瘤的I期临床试验（NCT05774873）。这项研究为克服EGFR靶向治疗的毒性壁垒提供了创新性策略。
表皮生长因子受体（EGFR）是癌症治疗领域一个经典且重要的靶点，针对它的药物曾为无数患者带来希望。然而，这条看似成熟的治疗道路却隐藏着一个棘手的障碍：因为EGFR在多种正常组织（如皮肤和胃肠道）中也发挥着关键作用，针对它的药物常常会“误伤”健康细胞，导致严重的皮疹、腹泻等“脱靶”毒性。这就像试图用大炮轰击藏在民居中的敌人，难免伤及无辜。这种毒性不仅影响患者的生活质量，更限制了药物的使用剂量和疗效，成为EGFR靶向疗法亟待破解的难题。因此，科学家们一直在苦苦寻找一种能够精准区分“敌我”——即区分肿瘤细胞和正常细胞——的智能型EGFR抑制剂。
那么，如何为这种“智能炸弹”装上精准的导航系统呢？一项发表在《Nature Communications》上的研究给出了一个巧妙的答案。研究人员将目光投向了一个名为B7-H3（也称为CD276）的分子。通过大规模的数据挖掘和病理切片分析，他们发现了一个有趣的现象：在多种携带EGFR的恶性肿瘤中，B7-H3就像EGFR的“坏邻居”一样，也异常活跃地高表达；相反，在绝大多数健康组织中，B7-H3却表现得非常“低调”，表达量微乎其微。这种表达模式的鲜明反差，让B7-H3成为了一个极具潜力的“肿瘤标识符”。于是，一个创新的构想应运而生：能否设计一种同时结合EGFR和B7-H3的双特异性抗体（bsAb）？这种抗体的一端抓住EGFR（攻击目标），另一端抓住B7-H3（导航标识）。理论上，只有当两个“抓手”同时找到目标——即细胞表面同时存在EGFR和B7-H3时，抗体才会被牢牢“锚定”并发挥作用。而对于只表达EGFR的正常细胞，由于缺乏B7-H3这个“锚点”，抗体结合不牢，作用就会大大减弱，从而实现“肿瘤选择性”靶向。
为了验证这一构想并找到最佳的设计方案，研究团队开展了一系列工作。他们首先通过无偏向性的功能性筛选，从众多不同结合特性的抗B7-H3和抗EGFR抗体组合中，筛选出了最优候选分子——IBI334。随后的机制研究揭示了其独特的作用模式：当IBI334同时结合肿瘤细胞上的EGFR和B7-H3时，B7-H3的参与会以一种“顺式抑制”（cis-inhibition）的方式，显著增强对EGFR功能的抑制效果。为了在原子层面理解抗体如何精确识别B7-H3，研究人员利用冷冻电子显微镜（cryo-EM）技术，解析了人源B7-H3胞外区（ECD）与抗B7-H3抗体片段（Fab）的复合物三维结构，清晰地展示了二者相互作用的关键氨基酸残基。
主要关键技术方法包括：1）基于公共数据库和患者样本组织的生物信息学与组织病理学分析，用于鉴定B7-H3的表达谱；2）双特异性抗体（bsAb）的无偏向性功能性筛选平台，用于优选候选分子；3）包括表面等离子共振（SPR）在内的多种生物物理学和细胞学实验，用于评估抗体结合特性、EGFR占据率、配体阻断效能及下游信号抑制；4）冷冻电子显微镜（cryo-EM）用于解析蛋白质复合物结构；5）利用细胞系来源和患者来源的异种移植（CDX/PDX）等多种临床前动物模型进行体内药效评价；6）在非人灵长类动物中进行系统的毒理学和安全性评价。
IBI334在临床前模型中展现出卓越的肿瘤选择性
研究人员在表达EGFR但B7-H3表达水平不同的人角质形成细胞（HaCaT）中进行了对比实验。结果显示，IBI334对低表达B7-H3的HaCaT细胞的抑制活性显著弱于传统的西妥昔单抗（cetuximab），而在同时高表达EGFR和B7-H3的肿瘤细胞中，其抑制效力则与西妥昔单抗相当甚至更强。这表明IBI334能够有效区分依赖B7-H3共表达的肿瘤细胞和正常细胞，初步证实了其设计理念。
IBI334介导强大的EGFR信号阻断与降解
在EGFR驱动的肿瘤细胞系中，IBI334表现出比西妥昔单抗更优的EGFR受体占据能力和配体（EGF）阻断效果。更重要的是，它能更有效地加速细胞表面EGFR的内化与降解，从而更持久地切断肿瘤的生长信号。下游信号通路的检测表明，IBI334对EGFR、细胞外信号调节激酶（ERK）和蛋白激酶B（AKT）的磷酸化抑制更为彻底和持久。
B7-H3介导顺式抑制是核心作用机制
通过构建表达不同B7-H3突变体的细胞模型，研究人员证实了B7-H3的参与对于IBI334发挥高效抑制作用至关重要。当B7-H3的表达被敲低或其与抗体结合的关键位点发生突变时，IBI334的效能会大幅下降。这种由同细胞膜上的B7-H3分子近距离增强对EGFR抑制的现象，被明确为“顺式抑制”，是IBI334实现高选择性和高效力的结构基础。
冷冻电镜揭示抗体与B7-H3的相互作用界面
解析得到的高分辨率冷冻电镜结构显示，抗B7-H3的Fab片段主要与B7-H3胞外区的免疫球蛋白可变区（IgV）结构域结合。研究精准定位了诸如天冬酰胺（Asn）-甘氨酸（Gly）-天冬氨酸（Asp）等关键序列在结合中的作用，这些信息为未来进一步优化抗体提供了蓝图。
IBI334在体内模型中具有强效且安全的抗肿瘤活性
在多种EGFR阳性的实体瘤患者来源异种移植（PDX）模型中，IBI334单药治疗显示出剂量依赖性的强大肿瘤生长抑制效果，其疗效优于或相当于西妥昔单抗。值得注意的是，在与KRASG12C抑制剂索托拉西布（sotorasib）联合使用时，IBI334展现了显著的协同效应，能更有效地抑制肿瘤生长甚至导致肿瘤消退，这为EGFR与KRAS通路共抑制的联合策略提供了有力支持。
非人灵长类毒理学研究支持其良好的安全性
在最关键的毒性评估中，IBI334在食蟹猴中显示出优异的安全耐受性。在长达4周、剂量高达120 mg/kg的重复给药研究中，未观察到任何与EGFR抑制相关的典型不良反应（如皮肤或胃肠道毒性），而其参照抗体西妥昔单抗则在这些动物中诱发了预期的皮疹。这直接证明了IBI334通过B7-H3介导的肿瘤选择性，成功地将治疗窗口从“健康组织”转移到了“肿瘤组织”。
综上所述，本研究成功开发了一种基于B7-H3介导顺式抑制机制的EGFR/B7-H3双特异性抗体IBI334。它通过巧妙利用B7-H3在肿瘤与正常组织间的表达差异，实现了对EGFR靶向治疗的精准“改造”，在保持乃至增强抗肿瘤效力的同时，极大程度地避免了脱靶毒性。从机制上，研究不仅验证了顺式抑制的概念，还通过结构生物学手段阐明了相互作用的细节。在应用层面，IBI334在多种临床前模型中显示出卓越的单药及联合治疗潜力，并且其出色的非临床安全性数据直接支持了后续的临床转化。这项研究的意义在于，它为解决靶向治疗，特别是针对广泛表达于正常组织的靶点（如EGFR）所面临的毒性瓶颈问题，提供了一种具有普适启发性的创新策略——即利用肿瘤特异性共表达分子作为“选择性开关”。IBI334目前已进入针对晚期实体瘤的I期临床试验，它的临床验证结果将备受期待，有望为众多患者带来更安全、更有效的治疗新选择。
