撰文 | Qi
2019年10月，诺华推出了靶向血管内皮生长因子A（VEGF-A）的人源化单链可变片段抗体（scFv）brolucizumab，用于治疗新生血管性年龄相关性黄斑变性，但在2020年报道了治疗开始几个月出现了罕见的视网膜血管炎和/或视网膜血管闭塞 (RV/RO) 病例，用食蟹猴进行的临床前研究却没有出现药物相关的RV/RO，研究人员推测这些患者体内可能存在抗药抗体（ADA）导致免疫复合物的形成，进而介导了此类症状的发生【1-4】。
近日，为了来自瑞士诺华生物医学研究所的Anette C. Karle团队和Dominique Brees团队在Science Translational Medicine杂志上接连发表了两篇背靠背文章，题目分别为 A root cause analysis to identify the mechanistic drivers of immunogenicity against the anti-VEGF biotherapeutic brolucizumab”和“Anti brolucizumab immune response as one prerequisite for rare retinal vasculitis/retinal vascular occlusion adverse events 以确认brolucizumab免疫原性的潜在驱动因素以及ADA诱导的免疫复合物形成的后果。
虽然已证明brolucizumab冷藏24个月的稳定型，但在人体生理条件下可能发生聚集、降解和氧化等物理化学变化。因此，在第一项研究中，该团队首先在37°C眼内液（IOF）和临床相关药物浓度下处理13周，发现了分子量明显高于brolucizumab物质，且brolucizumab的氧化率高达50%（在PBS中仅7%），提示在生理条件下该药物理化性质的改变。随后，作者通过MHC相关肽蛋白组学（MAPP）和淋巴细胞转化实验（LTT）检测出抗原呈递的轻微增加和T细胞活化增加，提示brolucizumab在人为应激条件下的免疫原性增加。为了确认部分患者在初次接触brolucizumab时即出现的ADA反应，作者对将brolucizumab序列翻译成不同肽段并与人或食蟹猴血清或玻璃体液共孵育，这些样品显示出对VH的CDR2中的一段序列（FIDPDDD）显示出ADA反应，有趣的是，来自于人类和食蟹猴肠道微生物组的多种细菌菌株包含100%相似的蛋白序列。
随后，作者利用系统药理学模型以评估影响眼内免疫复合物形成的条件，比如brolucizumab和ADA从血液渗入到眼内形成的复合物的量、血液-视网膜屏障（BRB）完整性和VEGF-A二聚体等。在BRB完整、轻度或严重缺陷条件下的模拟结果显示，调节BRB通透性的因素影响药物和抗体的渗入，1个ADA加1或2个brolucizumab组成的小分子复合物更常见，免疫复合物的组成在很大程度上取决于药物和抗体的比率而非绝对浓度。过量的brolucizumab会引起大部分药物以游离形式从眼中清除，且由于对VEGF-A的抑制反而限制了含有VEGF-A的复合物形成。此外，不同的给药间隔也可以影响免疫复合物在眼内的持续存在时间。
图1. 利用系统药理学模型以评估影响眼内免疫复合物形成的条件。
接下来，作者从11名在临床中接受brolucizumab治疗的患者（5名RV/RO，6名仅接受治疗无眼内炎症）中收集血浆，并在体外与brolucizumab和VEGF-A混合以评估血小板聚集活性，在5名RV/RO中的4名观察到全血血小板聚集增加，且有无RV/RO患者的血小板聚集具有显著差异（2.9倍）。此外，他们还观察到免疫复合物在增强抗原呈递、细胞因子释放和内皮细胞活化等方面的能力。这些数据表明在特定条件下触发ADA和免疫复合物的形成的因素可能是血管炎发生的触发因素。
同期发表的另一篇文章进行了一项综合评估以表征人类对brolucizumab的免疫反应以及免疫原性对临床观察到的RV/RO发生的贡献。简单来说，研究人员利用来自HAWK和HARRIER临床试验的有或没有RV/RO的个体，分析了抗brolucizumab抗体的亚型及其效价和相对结合亲和力，并通过线性表位分析以确定ADA反应所针对的表位。他们发现未接触brolucizumab的健康个体体内已经携带brolucizumab特异性B细胞，在接受brolucizumab治疗后并具有对 brolucizumab的易感记忆的个体在再次暴露于此药物时可能会产生T细胞反应性。此外，他们在食蟹猴中使用佐剂对brolucizumab进行预免疫后进行玻璃体内给药，发现产生眼部炎症和血管炎/血管血栓形成需要高ADA滴度，因此，免疫原性似乎是RV/RO发生的先决条件。然而，由于只有2.1%的ADA患者发生RV/RO，因而也强调了其他因素在RV/RO的发生中的潜在作用。
综上所述，这两项研究提供了对临床观察到的brolucizumab免疫原性和RV/RO相关病例的机制理解，但未来还需要确定与RV/RO发生相关的其他因素，比如通过更大规模的队列分析任何潜在遗传风险因素等。
原文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abq5241?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed
https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abq5068?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed
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