单克隆抗体药物耐药机制的研究进展

张怀民，傅秀慧，刘晓志

单克隆抗体药物耐药机制的研究进展

张怀民1，傅秀慧2，刘晓志3*

单克隆抗体药物的问世，使疾病治疗的方式发生了革命性的变化。过去的20年，单克隆抗体药物在癌症、自身免疫等疾病的治疗领域发挥了重要的作用。单克隆抗体药物低毒和高特异性优势是其成功的关键。单克隆抗体药物的这两个优势使其快速替代传统的化学疗法，但其治疗效果也同样受到耐药性的困扰。耐药性是导致单克隆抗体药物治疗效果被抑制的原因之一，单克隆抗体药物靶向结合肿瘤细胞后又被清除的情况，称为抗体的调制。靶细胞通过顺式或反式方式实现调制，并形成二次吞噬，导致细胞聚集沉淀。本文将对每个过程的证据以及应对策略进行讨论。

单克隆抗体药物；Fcγ受体；内化作用；削除作用；免疫疗法；CD20

0 引言

1975年，Kohler和Milstein对单克隆抗体的制备进行了描述，为抗体大规模应用于疾病治疗奠定了基础[1]。Kohler和Milstein也因此获得1984年诺贝尔医学奖，他们的技术导致了最早一代单克隆抗体药物的诞生。此后，单克隆抗体治疗充满了挑战，如早年使用鼠原抗体带来严重的免疫原性问题，随着嵌合抗体、人源化抗体技术及噬菌体筛选技术，小鼠表达人源抗体技术以及临床前及临床试验监管力度的加大，免疫原性问题等有关单克隆抗体药物安全性的情况得到了明显改善。一些单克隆抗体药物在临床上表现出潜在的治疗效果。抗CD20单克隆抗体药物利妥昔单抗可以明显提高药物的响应率和患者的总生存期，其批准上市，标志着B细胞恶性肿瘤治疗新时代的开始。单克隆抗体药物不仅用于B细胞功能障碍相关疾病的治疗，最近，其治疗范围扩大到自身免疫性疾病领域，标志着单克隆抗体药物治疗已经进入了“后利妥昔单抗时代”。

抗肿瘤坏死因子(TNF，Anti-tumour necrosis factor)单克隆抗体药物英夫利昔单抗(Infliximab)对自身免疫性疾病的治疗产生了重要的影响。1998年，英夫利昔单抗被批准用于克罗恩病(Crohn′s disease)的治疗，现在被批准的适应证扩大到了强直性脊柱炎、银屑病关节炎、类风湿性关节炎及溃疡性结肠炎等。然而，这两个成功的单克隆抗体药物面临着同样的挑战，即单克隆抗体药物的耐药性问题[2]。

1 单克隆抗体药物的药效机制

单克隆抗体药物的药效机制同小分子药物完全不同。例如，单克隆抗体药物结合特异靶点分子作用于天然配体(如：Infiximab，单克隆抗体药物的靶点是TNF-α)，单克隆抗体药物还用于信号传导的调节(Herceptin阻止Her-2neu的二聚化)[3]，或用于免疫系统的效应调节，如启动血清中的补体效应，或通过抗体Fc同NK细胞和巨噬细胞上Fc受体结合而启动的ADCC效应(抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用)。

实际上，大多数治疗性单克隆抗体是通过Fc受体，特别是Fcγ受体产生细胞效应用于疾病治疗。Fcγ受体属于进化相关的受体蛋白家族，一般依照其与IgG结合性和下游信号效应进行分类。人类和小鼠具有高亲和力Fcγ受体，可以同IgG单体结合，其余种属的Fcγ受体属于中度亲和力受体，只能同水溶性IgG多聚体或细胞结合免疫复合物结合。FCγ受体的主要功能是通过FcR区域的γ链结合产生激活信号，γ链包含了免疫受体酪氨酸活化组件。然而，小鼠和人都具有单一的抑制性FcγRIIB (CD32B)，是基于酪氨酸的免疫抑制性受体，可以降低FcγR或SHIP招募的其他刺激受体的激活作用[4]。

研究者以CD20单克隆抗体药物作为研究对象，寻找FcγR在单克隆抗体药物发挥耐药的机制，并需求解除这种耐药现象的策略。以CD20单克隆抗体药物的体外功能将其划分为Ⅰ型(利妥昔单抗样)和Ⅱ型(托西莫单抗样)。Ⅰ型CD20单克隆抗体药物的Fc片度的富集增强了C1q的招募作用，显示其激活组分的能力，将CD20重新分布到细胞膜微区域的脂筏上。Ⅱ型CD20单克隆抗体药物不具备这些作用，而是激发同质粘附和溶酶体介导的非凋亡细胞死亡[5]。此外，Ⅰ型抗CD20单克隆抗体比Ⅱ型抗体更易从细胞表面内化到细胞内。我们对这两类单克隆抗体的研究进展进行综述，揭示单克隆抗体药物的耐药机制及应对策略。

2 单克隆抗体药物的细胞内化

CD20在恶性肿瘤细胞中高度表达，是抗体治疗中理想的靶标分子。但是产生抗体的浆细胞和干细胞缺失CD20，并缺少抗原的下调现象。

转基因小鼠表达人CD20的B细胞研究显示，Ⅱ型抗CD20单克隆抗体较Ⅰ型单克隆抗体更易清除B细胞。使用Ⅱ型抗体治疗需要的时间较长，程度较大，Ⅰ型和Ⅱ型单克隆抗体药物通过不同的通路独立介导补体激活和细胞程序性死亡。体内实验显示，Ⅰ型抗CD20单克隆抗体被内化并在转基因小鼠的B细胞中降解，这和抗CD20单克隆抗体处理体外原代和治疗人类恶性B细胞的细胞实验结果相同，这一点和Ⅱ型抗CD20单克隆抗体的表现不同。内化会缩短单克隆抗体药物半衰期，并影响调理细胞的吞噬功能，这将直接导致单克隆抗体药物治疗效果降低和用药费用增多。

2.1 单克隆抗体药物的细胞内化 Lim等[6]对抗CD20单克隆Ⅰ型抗体的细胞内化机制进行了研究。实验中利妥昔单抗F(ab′)2片段的结合反应下降，表明可能有Fc受体参与了这个过程。当B细胞只表达抑制性FcγRIIB或使用特异性抗体封闭FcγRIIB时，抗体的细胞内化作用被抑制。另外，体外实验表明，细胞表达的FcγRIIB同细胞结合的利妥昔单克隆抗体药物呈负相关。研究还表明，mAb的Fc片段和FcγR的Fc结合区域相互作用增强了单克隆抗体药物的内化作用。

Ⅰ型抗CD20单克隆抗体和FcγRIIB通过下述两种方式发挥作用，与相邻的细胞发生反式作用，在单细胞表面发生顺式作用。Lim等[6]的重复实验结果没有发现细胞间发生的直接相互作用。结果表明，为了实现抗体的细胞内化，需要Ⅰ型抗CD20单克隆抗体和FcγRIIB的顺式相互作用，这一过程被称为抗体的双极桥接。有研究表明，使用利妥昔单克隆抗体药物治疗时，肿瘤细胞高水平表达FcγRIIB的患者较低水平表达的患者的生存期明显降低[6]。另外，利妥昔单克隆抗体药物治疗滤泡性淋巴瘤患者的研究也显示，Ⅰ型抗CD20单克隆抗体的细胞内化作用影响了治疗效果。

抗CD20的Ⅰ型抗CD20单克隆抗体和FcγRIIB的顺式相互作用与FcγRIIB和抗体包被抗原免疫复合物间的相互作用方式相似。当抗原抗体复合物与B细胞受体结合时，抗体的Fc片段和FcγRIIB通过顺式发生相互作用，在细胞膜处将抑制型FcγR和B细胞受体结合；激活抑制型B细胞受体，对于抗原特异性B细胞反应是一个负反馈。抑制型BCR的活化，IgG免疫复合物引导FcγRIIB的B2亚型的快速内化，这个过程是不依赖细胞区域完整ITIM序列的。上述研究表明，抗CD20Ⅰ型单克隆抗体和FcγRIIB的相互作用引导复合物向细胞膜接近，与磷酸化的FcγRIIB ITIM形成三聚体复合物，增强了复合物的细胞内化作用，过程与免疫复合物的内化相似。然而，Vaughan等[7]的研究显示，FcγRIIB的突变体缺乏完整的胞质结构，同样可以完成对抗CD20的Ⅰ型单克隆抗体内化的增强作用，与野生型的FcγRIIB效果相同。这表明FcγRIIB和免疫复合物之间的相互作用、抗体连接CD20的内化并不是通过FcγR依赖的信号转导，FcγRIIB的作用可能仅限于物理结构的相互作用。

2.2 脂筏的作用 Ⅰ型抗CD20单克隆抗体不仅与FcγRIIB相结合。事实上，B细胞靶标的抗原抗体复合物通过顺式反应FcγRIIB结合到细胞表面，还包括单克隆抗体与MHC Ⅱ、CD40和CD38的结合。然而，这些内化作用一般不会对抗体连接受体的内化产生影响，只有抗CD38和CD19的抗体会产生较为明显的影响。

为了进一步阐明抗原调变机制，研究者对脂筏结构FcγRIIB在单克隆抗体药物链接CD20内化过程中的增强作用进行研究。Ⅰ型抗CD20单克隆抗体介导了CD20向脂筏的重分布，而Ⅱ型抗CD20单克隆抗体与其他单克隆抗体直接和B细胞表面受体结合。此外，在与BCR相互作用时，FcγRIIB也向脂筏重分布。向脂筏的重分布及后续的内吞过程存在于许多受体配体复合物及病毒的内化过程中。研究者推测，FcγRIIB和利妥昔单克隆抗体药物在脂筏上的相互作用对于增强内化是必需的，这就解释了尽管FcγRIIB被磷酸化，Ⅱ型抗CD20单克隆抗体内化和抗体直接与其他受体的内化比例基本相当[8]。

在脂筏的研究中，研究者使用具有CD20突变型的人骨髓瘤细胞作为研究对象，因为CD20的突变型不能重分布到脂筏上。在FcγRIIB缺失时，表达突变型CD20的细胞表现出比野生型细胞较慢的抗体内化作用，这说明CD20向脂筏的重分布对于抗体内化有重要影响。当细胞共转染FcγRIIB时，抗体内化开始加速，这说明转染的FcγRIIB代替了突变的FcγRIIB引领突变的CD20向脂筏的重分布。为了验证这种情况，研究者利用FcγRIIB得到不能向脂筏重分布的突变体FcγRIIA。突变体FcγRIIA可以增强CD20的内化，这说明内化过程中CD20向脂筏的作用中FcγRIIB可能不是必须的。CD20内化过程中，Ⅰ型抗CD20单克隆抗体和FcγRIIB相互作用的具体机制尚不清楚。

内吞作用的前提是膜的曲率，这将形成内吞小泡。Stachowiak等[9]对人工脂膜的研究显示，高度拥挤的蛋白可以诱发膜形成褶皱及脂质小管，褶皱的增加同蛋白质浓度相关。研究者发现，Ⅰ型抗CD20单克隆抗体、FcγRIIB和CD20在细胞膜上聚集，而Ⅱ型抗体没有这种重分布的情况发生。Stachowiak等人工脂膜的研究显示，Ⅰ型抗CD20单克隆抗体诱发CD20和FcγRIIB的重分布，这可能触发膜褶皱和随后的内吞。这个过程中FcγRIIB可能与抗体受体复合物发生强烈的相互作用，促进细胞膜上高密度的蛋白招募反应，进而引起细胞膜的形变。但这并不能完全解释在Ⅱ型抗CD20单克隆抗体的顺式反应中FcγRIIB和CD20也发生相互作用，但是并没有触发CD20的内化。然而，Ⅱ型单克隆抗体GA101(Obinutuzumab)的晶体结构的研究表明，Ⅱ型抗体结合CD20的定位同Ⅰ型抗体不同。这种差异可能是顺式反应中Ⅰ型和Ⅱ型单克隆抗体同FcγR的相互作用的亲和力和密度不同。虽然Ⅱ型单克隆抗体和磷酸化的FcγRIIB相互作用，但是活化的水平不高。即使对Ⅱ型抗CD20单克隆抗体的空间结构进行调整，也不能启动足够的招募反应使膜引发皱褶并发生内吞反应。基于上述的研究，我们认为，Ⅱ型单克隆抗体不能诱导CD20向脂筏的重分布，Ⅱ型单克隆抗体直接定向特异性的靶点蛋白，并保留在细胞表面而不被内化。

3 单克隆抗体药物的削除机制

另一种抗体耐药性的解释是抗体的削除机制或是Trogocytosis作用(细胞吞噬的一种机制)。Taylor等[10]基于使用利妥昔单克隆抗体药物的慢性淋巴细胞白血病(Chronic lymphocytic leukemia,CLL)患者进行研究，提出抗体削除机制可能是患者对单克隆抗体药物产生耐药性的原因。这种机制有助于解释在使用利妥昔单克隆抗体药物治疗初期循环CLL细胞数量降低，但是随着药物的持续使用，CD20阴性的CLL细胞数量逐步增加。

单核细胞或巨噬细胞的FcγR依赖免疫反应中，抗体和靶点复合物从靶细胞表面削除或拔掉。最初人们认为FcγRI介导了这一过程，之后研究发现，抗原抗体复合物与效应细胞FcγR的结合可以完成削除机制。抑制型FcγRIIB的小鼠实验也证明了削除机制的存在。而使用腹腔肿瘤小鼠得到的关于FcγR的数据证实补体发挥了一定作用。认为单核细胞和巨噬细胞表达的补体受体和补体自身介导了细胞的吞噬作用，这个系统的激活造成FcγR划分困难。

Taylor等[10]提出，当效应细胞群趋于饱和疲劳时，易于发生削除效应。削除机制后，由于单克隆抗体不在靶细胞上结合，因此，针对靶细胞的后续细胞效应也无法完成。使用利妥昔单克隆抗体药物后，补体成分和NK细胞被耗竭，但是没有证据支持单核细胞或巨噬细胞功能下降或是衰竭。这可能是白血病或其他肿瘤细胞中丰富的网状内皮系统执行了细胞的摄取和清除功能。在正常稳态条件下，肝脏和脾脏的吞噬细胞每秒可以清除200万血红细胞。

Griffin等[11]首次对细胞的削除机制进行了描述，他发现，即使没有调理细胞的吞噬和破坏作用，单核细胞或巨噬细胞也可以完成对的内化。其之前的研究也表明，抗原抗体复合物覆盖的细胞可以防止调理细胞的吞噬吸收(研究发现，被抗体有效覆盖一半的靶向细胞和效应细胞的细胞膜发生紧密接触),但不作用于调理抗体覆盖一半的靶向细胞远端的裸露部分，因此，防止了巨噬细胞“拉链”吞噬的发生。虽然这些数据很好地解释了抗体介导的这一过程，但是早期的研究证实，多克隆抗体较单克隆抗体的作用更大。这可能是因为多克隆抗体可以提高同受体(B细胞受体)的结合，进而诱导产生超交联效应，如利妥昔单克隆抗体药物可以识别更离散的抗原，并形成较早期研究更小的“帽”。几个实验室的研究都显示出类似的结果，其他多种单克隆抗体(曲妥珠单克隆抗体药物，西妥昔单克隆抗体药物，T101，依帕珠单克隆抗体药物，达利珠单克隆抗体药物，CD22/CD20双特异性抗体和CD3/TROP-2双特异性抗体)的削除机制发生在靶细胞上[12]。

建立适合不同细胞类型、设计合理的单克隆抗体，可以有效避免耐药性的产生。如：选用Ⅱ型抗CD20单克隆抗体，如obinutuzumab，或在注射rituximab的同时，注射降低内化作用的单克隆抗体药物，以克服内化机制的影响。为了克服因抗原丢失造成的不利影响，有研究者提出多次低剂量注射抗体的用药策略，试图充分清除细胞，但没有成功，其建议对效应细胞进行浸润处理或使用其他直接靶向单克隆抗体，提高药物在CLL患者中的响应率。

在Ⅰ/Ⅱ期临床试验中，利妥昔单克隆抗体药物的剂量递增试验对于CLL患者的有效率高于每周1次注射(剂量为2 250 mg/m2)[10]。此外，最近一项使用低剂量利妥昔单克隆抗体药物针对之前治疗无效的CLL患者的随机Ⅱ期临床试验中，因其效果低于标准方法FCR，在实验早期即终止。表明实验中削除机制没有限制药物的有效性，低剂量利妥昔单克隆抗体药物不增加CLL患者的疗效，但是这些结果受米托蒽醌入的干扰。

CD20阴性细胞的出现是更大的问题，Taylor等[10]认为，其是解除抑制的循环细胞，或被效应细胞削除后逃脱免疫效应细胞作用的循环和传递细胞，或最终被清除的是上述某类细胞。Taylor等[10]认为，削除机制是一个次要而独立的过程，只有当效应细胞浸润或耗尽时，才对耐药循环细胞发挥作用[13]。

Boross等[14]的研究支持后者的观点，清除的都是被削除的细胞，RTX诱导的CD20吞噬作用依赖于RTX的浓度，并和CD20的疗效相关，两个过程是密切相关的。如果在体外使用乳胶珠，人工造成小鼠或人类巨噬细胞的饱和，削除机制中饱和相关的损失减少，相应的吞噬作用也下降。另外，Pedersen等[15]的研究表明，抗CD20的Ⅰ型和Ⅱ型单克隆抗体都可能介导发生削除机制。尽管两者的削除机制类似，在体外和小鼠试验中，Ⅱ型单克隆抗体较Ⅰ型单克隆抗体介导的削除机制更强，这可能与Ⅱ型单克隆抗体缺少内化机制有关。最近，一项针对CLL患者的头对头临床试验中，Ⅱ型单克隆抗体Obinutuzumab和利妥昔单克隆抗体药物联合苯丁酸氮芥，使无进展生存期延长近1倍(尽管obinutuzumab剂量较高)。总之，在抑制Ⅰ型抗CD20单克隆抗体有效性的过程中，细胞内化作用较削除机制的影响更大。

4 单克隆抗体和抑制性FcγRIIB的其他相互作用 由于内化和削除机制导致的靶细胞表面抗原丢失，单克隆抗体药物的治疗效果受到了影响，另外，抗体和抑制性FcγRIIB间的其他相互作用也可能加剧这种抑制。下面探讨，顺式或反式中抗体和FcγRIIB间的相互作用对单克隆抗体药物的治疗效果的影响。

4.1 靶细胞的顺式作用 顺式作用是指单克隆抗体药物靶向特异细胞自身的表面受体FcγRIIB发生的相互作用，并发生后续效应。首先，抗体和FcγRIIB之间的顺式作用可以与反式细胞表达其他FcγR竞争，进而降低后续的FcγR依赖的免疫效应。有研究者使用肿瘤靶向治疗抗体对转染FcγRIIB的黑色素瘤的小鼠进行治疗，结果显示，非转染FcγRIIB的黑色素瘤的小鼠比较，使用转染FcγRIIB的黑色素瘤的小鼠生存期明显缩短。体外实验证实，这种效应独立于FcγRIIB胞质结构域，具有较低的抗体依赖性的细胞毒作用。我们推测，FcγRIIB和治疗性单克隆抗体间发生顺式作用，于反式专业吞噬细胞表达的活性FcγR。通过加强FcγR活化，吞噬细胞可以作为辅助促进免疫反应，通过抗原提呈细胞降低吞噬细胞的摄取作用[16]，同时，也减低了针对肿瘤特异抗原的抗原特异性免疫反应。

FcγRIIB和治疗性单克隆抗体间的顺式作用可能结合抗体的Fc片段，而与补体蛋白形成竞争。Ⅰ型抗CD20单克隆抗体与补体的高效作用，激活经典的补体级联反应，其对于体内的抗体治疗是不必要的。研究表明，通过反式的FcγRIII表达，补体成分C1q和C3抑制Ⅰ型抗CD20单克隆抗体激活NK细胞，从而减少ADCC效应。这可能是由于补体和FcγR对于Fc片段结合的竞争而形成的。虽然没有实验证明，但是类似情况发生在补体和顺式表达的FcγRIIB之间，这两种蛋白竞争结合治疗性单克隆抗体的Fc片段。因此，对于单克隆抗体治疗，补体激活具有重要意义，但是与FcγRIIB的顺式相互作用会影响治疗效果。

4.2 靶细胞的反式作用 研究显示，靶向B细胞表面受体的单克隆抗体药物通过顺式和反式与FcγRIIB结合。与反式吞噬细胞表达的FcγRIIB的作用较直接靶向单克隆抗体药物的治疗效果差，可能是由于Fc上的结合位点和吞噬细胞的活化FcγR竞争，抑制了细胞活化，进而对FcγRIIB产生了抑制作用。单克隆抗体药物引起FcγR活化和FcγRIIB抑制的比率称为活化抑制率，可以通过细胞FcγR的表达量和单克隆抗体药物IgG的亚型进行检测。小鼠IgG1抑制FcγRIIB的结合能力高于IgG2a，因此，小鼠IgG1药物的活化抑制率更低，药物的治疗效果差。Nimmerjahn等[17]利用小鼠转移性黑色素瘤细胞系对单克隆抗体药物和FcγRIIB相互作用对药效的影响，以及活化抑制率的重要性进行了研究。利用直接靶向肿瘤的单克隆抗体药物、IgG2a亚型单克隆抗体药物对小鼠进行治疗，这种药物的活化抑制率为70，结果显示，相对于没有药物治疗的对照组动物，治疗组的肺转移率明显下降，几乎为零。相反，IgG1亚型单克隆抗体药物活化抑制率较低(0.1)，IgG1亚型单克隆抗体药物治疗的小鼠肺转移未减少。然而，将小鼠编码FcγRIIB的基因敲除，单克隆抗体药物只能和活性的FcγR结合，IgG1亚型单克隆抗体药物的治疗效果明显增强。因此，单克隆抗体药物和FcγRIIB之间的反相结合将直接影响治疗效果。其机制与人类的多种肿瘤治疗有关，如：40%恶性黑色素瘤的转移性肿瘤中检测到FcγRIIB的表达。肿瘤细胞自身(或相关非造血细胞)FcγRIIB的异位表达，肿瘤细胞周围中效应细胞表达的活化FcγR，和单克隆抗体药物形成竞争结合，降低了治疗性单抗活化抑制率和临床治疗效果。

5 单克隆抗体耐药性的应对策略

通过对抗CD20单克隆抗体药物的研究，我们认为，治疗性单克隆抗体药物和FcγRIIB的结合是导致单克隆抗体药物耐药的重要原因。Roghanian等[15]联合使用FcγRIIB特异性封闭抗体6G11和利妥昔单克隆抗体药物，对小鼠表达人CD20和FcγRIIB进行细胞实验。表明FcγRIIB特异性封闭抗体降低了体外实验中B细胞表面CD20的内化，提高了机体内B细胞的耗竭。此外，观察到类似的B细胞消耗增大，6G11突变体N297Q与利妥昔单克隆抗体药物联合使用时，利妥昔单克隆抗体药物的Fc片段无法与FcγR结合。这表明通过防止单克隆抗体药物在FcγRIIB和靶点间形成双极抗体桥接，减少了部分的利妥昔单克隆抗体药物介导的内化，进而增强治疗效果。

除了抑制内化，阻断双极抗体桥接形成也能增加单克隆抗体和反式表达FcγR的相互作用。使用FcγRIIB阻断抗体，如6G11，也可以防止单克隆抗体药物与反式的吞噬细胞和肿瘤细胞FcγRIIB的结合，进而提高活化抑制率，最终达到提高治疗效果的目的。

治疗单克隆抗体药物同6G11联合使用的临床实验结果，值得期待。如果成功，阻断FcγRIIB的单克隆抗体药物将可能用于多种靶向单克隆抗体药物的联合治疗。抗FcγRIIB的单克隆抗体药物可以阻断下游抑制性信号通路，增加靶向单克隆抗体药物的治疗效果。然而，有研究表明，反向表达的FcγRIIB的交叉连接对于某些单克隆抗体药物(如抗CD40的药物)是必须的，阻断FcγRIIB不利于单克隆抗体药物发挥作用，因此，在使用这种方法之前需要对抗体发挥作用的机制进行评估。

6 结论

单克隆抗体药物已经改变疾病治疗的方式，尤其是在肿瘤领域。自1997年利妥昔单克隆抗体药物上市，已有大量单克隆抗体药物进入临床。这种治疗不同于常规的化疗，其耐药机制也有所不同。我们对内化机制、消除机制以及FcγRIIB介导的其他耐药机制进行了介绍，特别是抗CD20单克隆抗体药物的耐药机制的研究进展。如果克服抗体耐药的策略行之有效，将为抗体的临床治疗提供更广阔的前景。

[1] Kohler G,Milstein C.Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity[J].Nature,1975,256(5517):495-497.

[2] Baumer S,Baumer N,Appel N,et al.Antibody-mediated delivery of anti-KRAS-siRNA in vivo overcomes therapy resistance in colon cancer[J].Clin Cancer Res,2015,21(6):1383-1394.

[3] Garrido G,Rabasa A,Garrido C,et al.Preclinical modeling of EGFR-specific antibody resistance:oncogenic and immune-associated escape mechanisms[J].Oncogene,2014,33(24):3129-3139.

[4] Gu J,Fang X,Hao J,et al.Reversal of P-glycoprotein-mediated multidrug resistance by CD44 antibody-targeted nanocomplexes for short hairpin RNA-encoding plasmid DNA delivery[J].Biomaterials,2015,45:99-114.

[5] Iida M,Brand TM,Starr MM,et al.Overcoming acquired resistance to cetuximab by dual targeting HER family receptors with antibody-based therapy[J].Mol Cancer,2014,13:242.

[6] Lim SH,Vaughan AT,Ashton-Key M,et al.Fc gamma receptor IIb on target B cells promotes rituximab internalization and reduces clinical efficacy[J].Blood,2011,118(9):2530-2540.

[7] Vaughan AT,Chan CH,Klein C,et al.Activatory and inhibitory Fcgamma receptors augment rituximab-mediated internalization of CD20 independent of signaling via the cytoplasmic domain[J].J Biol Chem,2015,290(9):5424-5437.

[8] Perez-Callejo D,Gonzalez-Rincon J,Sanchez A,et al.Action and resistance of monoclonal CD20 antibodies therapy in B-cell Non-Hodgkin Lymphomas[J].Cancer Treat Rev,2015,41(8):680-689.

[9] Stachowiak JC,Hayden CC,Sasaki DY.Steric confinement of proteins on lipid membranes can drive curvature and tabulation[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2010,107(17):7781-7786.

[10]Taylor RP,Lindorfer MA.Fc gamma-receptor-mediated trogocytosis impacts mAb-based therapies:historical precedence and recent developments[J].Blood,2015,125(5):762-766.

[11]Griffin FM Jr,Griffin JA,Silverstein SC.Studies on the mechanism of phagocytosis.II.The interaction of macrophages with anti-immunoglobulin IgG-coated bone marrow-derived lymphocytes[J].J Exp Med,1976,144(3):788-809.

[12]Asokan M,Rudicell RS,Louder M,et al.Bispecific antibodies targeting different epitopes on the HIV-1 envelope exhibit broad and potent neutralization[J].J Virol,2015,89(24):12501-12512.

[13]Martin V,Corso S,Comoglio PM,et al.Increase of MET gene copy number confers resistance to a monovalent MET antibody and establishes drug dependence[J].Mol Oncol,2014,8(8):1561-1574.

[14]Boross P,Jansen JH,Pastula A,et al.Both activating and inhibitory Fc gamma receptors mediate rituximab-induced trogocytosis of CD20 in mice[J].Immunol Lett,2012,143(1):44-52.

[15]Pedersen AE,Jungersen MB,Pedersen CD.Monocytes mediate shaving of B-cell-bound anti-CD20 antibodies[J].Immunology,2011,133(2):239-245.

[16]Lee JS,Kang JH,Boo HJ,et al.STAT3-mediated IGF-2 secretion in the tumour microenvironment elicits innate resistance to anti-IGF-1R antibody[J].Nat Commun,2015,6:8499.

[17]Lee SM,Kim BJ,Chung JK,et al.Targeting three distinct HER2 domains with a recombinant antibody mixture overcomes trastuzumab resistance[J].Mol Cancer Ther,2015,14(3):669-680.

Research progress on the mechanisms of therapeutic monoclonal antibodies resistance

ZHANG Huai-min1,FU Xiu-hui2,LIU Xiao-zhi3*

(1.Department of Pharmacy,the Fourth Hospital of Hebei Medical University，Shijiazhuang 050019,China;2,Fifth Hospital of Shijiazhuang，Shijiazhuang 050021,China;3.State Key Laboratory of Antibody Research & Development;New Drug Research and Development Company Ltd.,North China Pharmaceutical Corporation，Shijiazhuang 050015，China)

The advent of monoclonal antibodies (mAb) has revolutionized the way we treat the disease.From cancer to autoimmunity,antibody therapy has been responsible for some of the most impressive clinical responses observed in the last 2 decades.A key component of this success has been their generally low levels of toxicity,and unique mechanisms of action.These two facets have allowed them to be integrated rapidly into clinical practice in combination with conventional radio- and chemo-therapies and to avoid the resistance mechanisms typically observed with classical small molecule drugs,such as upregulation of drug efflux transporters,dysregulation of apoptosis and mutations in key target enzymes/pathways.Although success with mAb therapies has been impressive,they are also subject to their own resistance mechanisms.In this perspective we discuss the various ways in which mAb therapeutics can be inhibited,concentrating mainly on the ways in which they can be removed from the target cell surface-a process called modulation.This can be achieved either in a cis-fashion on a single cell or in trans,precipitated by engagement with a second phagocytic cell.The evidence for each of these processes will be discussed,in addition to possible therapeutic strategies that might be employed to inhibit or reverse them.

Therapeutic monoclonal antibodies；Fc gamma receptor；Internalization；Shaving；Immunotherapy；CD20

2016-06-06

1.河北医科大学第四医院药学部，石家庄 050019；2.石家庄市第五医院，石家庄 050021；3.华北制药集团新药研究开发有限责任公司，抗体药物研制国家重点实验室，石家庄 050015

*通信作者

10.14053/j.cnki.ppcr.201701029