2024年9月25日，天境生物宣布，已与赛诺菲（Sanofi）就CD73抗体尤莱利单抗（uliledlimab）在大中华区的开发、生产和商业化达成潜在总价近2.13亿欧元（约合17亿人民币）的战略合作。uliledlimab是天境生物自主研发的创新CD73单抗，可通过调节肿瘤微环境增强机体对癌细胞的免疫应答。今天，我们就具体聊聊CD73生物背景及其靶向药的研究进展。
1、CD73结构
CD73，又称为外-5′-核苷酸酶或5’-核苷酸酶(5’-NT)，是一种由NT5E基因编码的糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定细胞表面蛋白。人类NT5E基因位于染色体6q14.3上，编码的CD73蛋白包含574个氨基酸。如Figure 1所示，CD73是一种二聚化的外5-核苷酸酶 (5’-NT)，在质膜外侧表达.。每个亚基由三个结构域组成，其中N端包含两个金属离子结合位点，C端有一个底物结合位点，α-螺旋形成一个灵活的连接区，CD73通过GPI锚连接到细胞膜上 [1]。
Figure 1. The structure of CD74 [1]
2、CD73的分布与功能
CD73 存在于多种细胞类型的表面，包括内皮细胞、淋巴细胞亚型、基质细胞和某些类型的肿瘤细胞。CD73对5′-腺苷-磷酸(5′-AMP)生成细胞外腺苷至关重要，是嘌呤信号通路的重要组成部分，该过程通过CD39的协同作用进行。CD39（也称为ENTPD1）可催化ATP和ADP的磷酸水解为腺苷一磷酸(AMP)。细胞外ATP主要由几种统称为外核苷酸酶的酶快速代谢，包括外核苷三磷酸二磷酸水解酶(ENTPD)和外核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶 (ENPP) 蛋白家族的成员。除了CD39，ENPP1也可催化ATP生成AMP。然后，CD73会将AMP进一步水解为腺苷。腺苷可激活四种G蛋白偶联腺苷受体(AR)，包括A1R（ADORA1）、A2AR（ADORA2A）、A3R（ADORA3）和A2BR（ADORA2B）。这些受体对腺苷具有不同的亲和力，亲和力由大到小依次为：A1R、A2AR、A3R 和A2BR，前三种受体的亲和力均远大于A2BR。可激活多种信号通路来控制氧气供需、炎症和其他生理活动，具体是激活哪种信号通路这取决于细胞类型和受体表达模式[2]。此外，腺苷还可以通过平衡核苷转运蛋白(ENT)被吸收，并在细胞内重新磷酸化为AMP [3]。作为细胞外腺苷的主要酶源，CD73是许多组织中细胞稳态、应激反应、损伤和疾病机制的关键调节器[4]。
Figure 2. CD73 is an essential component of purinergic signaling [5]
3、CD73与肿瘤
近年来，嘌呤信号通路已成为癌症进展中的重要参与者，其中细胞外ATP、ADP和腺苷作为主要信号分子[6]。免疫抑制代谢物-腺苷是肿瘤微环境（TME）的一个组成部分。作为催化腺苷生产的主要酶，CD73主要通过产生腺苷，在抑制足够的抗肿瘤免疫反应方面至关重要，但也促进癌细胞增殖、肿瘤生长、血管生成和转移。如Figure 3所示，TME中受损或死亡细胞释放的ATP是免疫细胞的危险信号，主要通过P2X和P2Y受体发出信号来促进抗肿瘤免疫反应，这些受体在不同细胞类型中存在差异表达。ATP在CD39和CD73 的协同作用下降解为腺苷。腺苷通过A2A和A2B受体信号传导抑制免疫细胞，或通过直接增强肿瘤细胞增殖、血管生成、上皮-间质转化 (EMT) 和转移来促进肿瘤生长。
Figure 3. ATP and adenosine signalling in the tumour microenvironment (TME) [7]
CD73 在多种癌细胞系和患者活检中均有过表达，但不同的癌症类型表达程度不一样。CD73 在胶质母细胞瘤、甲状腺癌、肉瘤、胰腺癌、胃腺癌、结直肠癌、肾细胞癌、食道癌、胸腺瘤、直肠腺癌、肺腺癌、非小细胞肺癌和急性髓细胞白血病中表达较高。在泌尿生殖系统癌症以及黑色素瘤、乳腺癌和胆管癌中观察到CD73表达较低 [7]。
4、CD73靶向药物的临床研究进展
越来越多的研究表明，CD73 是癌细胞增殖、迁移和侵袭（体外），肿瘤血管生成和肿瘤免疫逃逸（体内）的关键调控分子。基于这些作用，CD73 已成为一个有吸引力的治疗靶点。不完全统计，全球靶向CD73的药物共计89款，其中临床前药物有34款，临床阶段药物有26款，临床申请批准阶段的有5款。尽管暂无靶向CD73的药物上市，但药物类型多样化，涉及单克隆抗体、抗体偶联药物（ADC）、双特异性抗体、小分子化药及融合蛋白等，这也证明了CD73靶点的潜力之大。其中在研药物数量最多的药物类型是单克隆抗体，这里重点展示了处于临床及临床申请阶段的靶向CD73药物研究进展。
4.1 CD73单克隆抗体
目前全球处于临床阶段的靶向CD73的单克隆抗体药有18款，其中包含一款未注明抗体类型的抗体药S-095024。在这18款临床阶段药物中，有9款处于临床1期，2款处于临床2期，仅有1款处于临床3期。布局企业国外以阿斯利康、Halozyme Therapeutics和BMS为代表，国内以天境生物、信达生物及和铂医药为代表。
Oleclumab是由阿斯利康开发的一款全人源化IgG1λ CD73单克隆抗体（mAb），是全球临床进展最快的CD73 mAb药物。Oleclumab的重链恒定区发生三重突变，导致IgG效应功能降低，从而诱导CD73内化以抑制其活性。在小鼠结肠癌模型中， oleclumab减轻了AMP诱导的T细胞增殖抑制，显著抑制了肿瘤生长，增加了肿瘤浸润中CD8+和髓样细胞的百分比，并增强了抗原呈递的潜力。目前，Oleclumab正被开发用于治疗多种实体瘤：非小细胞肺癌（NSCLC），胰腺癌等。全球最高研发阶段为临床III期。
Uliledlimab是天境生物自主研发的一款高度差异化的人源化IgG1κ CD73 mAb，是目前全球临床进展第二的CD73 mAb药物。该抗体耐受性良好，无剂量限制性毒性，能够饱和循环和细胞结合CD73，通过调节肿瘤微环境增强机体对癌细胞的免疫应答。在2023 ASCO年会上，天境生物公布了在美国和中国开展的1b/2期临床研究数据。数据显示，Uliledlimab与特瑞普利单抗联用用药在CD73高表达NSCLC患者中安全性良好且疗效显著。当前全球最高研发阶段为临床2/3期。
S-095024是一款未注明抗体类型的CD73抗体药。该药是由Servier Bio-Innovation开发的一种完全人源化、效应功能减弱抗体，可与人类和食蟹猴CD73以亚nM亲和力结合。在2024 ASCO年会上公布的早期临床数据揭示了S095024阻止腺苷介导的肿瘤逃逸的潜力，并支持进一步的临床研究。
4.2 CD73双特异性抗体
靶向CD73的双特异性抗体以中山康方生物的AK131为代表，这也是全球唯一一款进入临床阶段的CD73双特异性抗体。AK131是一款靶向PD-1与CD73的双特异性抗体，由AK105（PD-1单抗）和AK119（CD73单抗）衍生而来。AK119不仅可抑制CD73活性及腺苷产生，还可刺激B细胞活化。AK131则可有效完全抑制CD73的酶学活性，阻断PD-1介导的免疫细胞抑制。康方生物在2022 AACR年会上公布的AK131临床前研究数据表明，AK131显示出强大的体内外活性。AK131除能有效阻断PD-1/PDL-1相互作用，还可有效地促进T细胞和B细胞的活化，诱导CD73的内吞作用。
4.3 靶向CD73的小分子化药
目前进入临床阶段的靶向CD73小分子化药共有5款，其中全球临床进展最快的是Quemliclustat。Quemliclustat是由Arcus Biosciences开发的一款靶向CD73的小分子抑制剂，可通过有效阻断TME中腺苷产生来抑制AMP和细胞外腺苷介导的肿瘤免疫抑制。该药于2024年9月23日启动III期临床（PRISM-1/NCT06608927），成为首个进入III期阶段的小分子CD73抑制剂。NCT06608927旨在评估Quemliclustat联合化疗（白蛋白紫杉醇+吉西他滨）对比安慰剂联合化疗治疗未接受过治疗的转移性胰腺导管腺癌（PDAC）患者的疗效和安全性。
4.4 CD73 ADC
目前进入临床的CD73 ADC药物共两款，百力司康的BB-1709和华奥泰的HB-0052，二者均处于临床1期。有研究表明，与未偶联的CD73裸抗相比，CD73 ADC能够引发促炎巨噬细胞和活化树突状细胞（DC）在肿瘤内大量聚集，同时CD73 ADC还具有保护效应T细胞和刺激DC的功能，在杀伤CD73高表达肿瘤和改善肿瘤免疫应答方面具有双重优势[8]。具体效果还有待于进一步临床验证。
5、缔码CD73相关产品与服务助力CD73生物疗法开发
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- CD73蛋白&抗体&CDX切片
- 缔码CD73先导分子研究进展
参考文献：
[1] Zandieh, K., Millani, S., Mohammadi, J., et al. Therapeutic Value of CD73 as a Biomarker in Human Cancer. Archives of Advances in Biosciences, 2019, 10(3), 45–54.
[2] Borea PA, Gessi S, Merighi S, et al. Pharmacology of Adenosine Receptors: The State of the Art. Physiol Rev. 2018 Jul 1;98(3):1591-1625.
[3] Pastor-Anglada M, Pérez-Torras S. Who Is Who in Adenosine Transport. Front Pharmacol. 2018 Jun 14;9:627.
[4] Minor M, Alcedo KP, Battaglia RA, et al. Cell type- and tissue-specific functions of ecto-5′-nucleotidase (CD73). Am J Physiol Cell Physiol. 2019 Dec 1;317(6):C1079-C1092.
[5] Alcedo, Karel P. et al. The elegant complexity of mammalian ecto-5’-nucleotidase (CD73). Trends in Cell Biology, 31 (10), 829 – 842.
[6] Burnstock G. and Di Virgilio F., Purinergic signalling and cancer, Purinergic Signalling. 2013, 9, no. 4, 491–324.
[7] Bach, N., Winzer, R., Tolosa, E., et al. The Clinical Significance of CD73 in Cancer. International journal of molecular sciences, 2023, 24(14), 11759.
[8] Jin R, Liu L, Xing Y, et al. Dual Mechanisms of Novel CD73-Targeted Antibody and Antibody-Drug Conjugate in Inhibiting Lung Tumor Growth and Promoting Antitumor Immune-Effector Function. Mol Cancer Ther. 2020 Nov;19(11):2340-2352.