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鑒于TGN1412在首次人體試驗中導致健康志愿者出現嚴重不良事件的教訓，FDA和EMA相繼發布了關于免疫激活產品FIH劑量選擇的指導原則，特別強調包括雙特異性抗體在內的免疫調節藥物應采用"最小預期生物效應水平（MABEL）"作為劑量計算基礎，即人體內可能產生生物學效應的最小劑量閾值。基于這一背景，本文以靶向GPC3/CD3的雙特異性抗體為研究案例，系統性地闡述MABEL方法在FIH劑量確定中的具體應用，同時結合FDA 2017年的研究數據，深入分析CD3靶向與非CD3免疫激活雙抗在劑量選擇策略上的關鍵差異，以期為同行提供有價值的參考。
PART 01
ERY974
ERY974是一種與Glypican 3 （GPC3）和CD3結合的T 細胞重定向抗體 。該雙特異性抗體具有獨特的結構設計，其GPC3和CD3結合區共享一條共同輕鏈（common light chain），同時采用沉默型Fc段以消除由Fc介導的抗體依賴性細胞毒性（ADCC）效應所導致的不依賴于GPC3靶向性的細胞殺傷作用。
GPC3是一種硫酸乙酰肝素蛋白多糖和癌胎蛋白，其主要表達在胚胎發生過程中，成人組織中未觀察到，但在各種癌癥中卻有高表達，尤其是肝細胞癌。
篩選ERY974最敏感的細胞系
案例中綜合藥理學和毒理學研究結果確定了首次人體（FIH）試驗劑量方法如圖1。采用MABEL（最小預期生物效應水平）方法時，首先在三種高表達GPC3的細胞系（HepG2、PC-10和huH-1）中篩選對ERY974最敏感的細胞系。通過檢測細胞表面GPC3表達量，發現HepG2的抗體結合容量（ABC）最高（>1×10?），其次是PC-10和huH-1（圖2）。隨后使用四位供體的外周血單個核細胞（PBMCs），通過細胞毒性（LDH釋放）和T細胞活化（CD69表達）實驗比較了三株細胞的ERY974 EC10值。結果如圖3所示，huH-1細胞的平均EC10值在兩種實驗中均為最低（細胞毒性實驗0.0336ng/mL，T細胞活化實驗0.0974ng/mL）（圖2b），表明其對ERY974最具敏感性。
圖1 ERY974 FIH劑量選擇策略
圖2 HepG2、PC-10和huH-1細胞表面的GPC3表達水平
圖3 ERY974在 HepG2 、 PC-10和huH-1中的細胞毒性和T細胞活化測定的EC10 值
使用 huH1 中的 EC10 值計算 ERY974 的 FIH 劑量
在ERY974處理24小時后，對細胞毒性實驗、T細胞活化實驗（通過CD69和CD25表達監測）以及細胞因子分泌實驗［檢測IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、腫瘤壞死因子α（TNFα）和干擾素γ（IFNγ）］進行了敏感性比較（圖4 a-c）。為考慮供體個體差異，隨機選取了10份不同供體的PBMC樣本。各實驗的EC10均值結果如圖所示：細胞毒性實驗的EC10值最低（0.0767 ng/mL），顯著優于T細胞活化和細胞因子檢測，表明其敏感性最高。
圖 4 在huH-1細胞和外周血單個核細胞（PBMCs）中評估ERY974的藥效學體外實驗
（a） huH-1 中 ERY974 的細胞毒性測定。通過測量 huH-1 的 LDH 釋放來計算細胞毒性。
（b） ERY974對T細胞活化標志物CD25和CD69表達的誘導作用。使用流式細胞術分析測量 ERY974 的 T 細胞活化標志物 CD25 和 CD69。
（c） ERY974誘導多種細胞因子（IL-2/IL-4/IL-6/IL-10/TNFα/IFNγ）產生的體外研究。
（d）細胞毒性試驗是檢測huH-1細胞中ERY974活性的最靈敏方法
ERY974對GPC3和CD3抗原的受體占有率（RO）的結果——未用于首次人體（FIH）劑量計算
盡管RO可預測抗體藥物的藥效學效應，但如下圖所示，分別需要24ng/mL和3348ng/mL的ERY974才能覆蓋細胞表面10%的GPC3和CD3。這些結果表明，達到10% RO需要較高劑量的ERY974。
圖5 ERY974的GPC3/CD3抗原受體占有率分析
食蟹猴模型在ERY974安全性評價中的適用性驗證
通過表面等離子共振（結合親和力分析）、功能活性測試（PBMCs細胞毒性和T細胞活化實驗）及免疫組化（組織交叉反應性研究）等多維度實驗，證實食蟹猴與人類在ERY974靶點結合特性、功能活性和組織分布上具有高度相似性，其特有的腎臟/卵巢結合位點更增強了模型預測價值，確證食蟹猴是評估ERY974安全性（包括NOAEL確定）的適用物種。
食蟹猴的單劑量研究中，ERY974的NOAEL為0.1μg/kg
研究團隊通過食蟹猴單次給藥實驗評估ERY974的NOAEL，設置0.1、1和10 μg/kg三個劑量組（每組3雄3雌）。結果顯示：10 μg/kg組出現短暫CRS癥狀（面部發紅、發熱、食欲減退），6天內緩解，伴IL-6顯著升高及IL-2/IL-5/TNFα輕微上升；1 μg/kg組僅IL-6中度升高；0.1 μg/kg組無顯著變化。
圖6 食蟹猴ERY974安全性研究總結
根據MABEL和NOAEL方法的組合，FIH劑量確定為3ng/kg
通過MABEL方法計算得出ERY974的首個人體（FIH）劑量為4.9 ng/kg，該劑量是假設靜脈輸注4小時后預測的血漿峰濃度（Cmax）等同于細胞毒性試驗中EC10值，結合異速生長模型法外推得到ERY974人體的 PK 參數計算得到的。
同時考慮到物種差異并采用0.1的安全系數，基于NOAEL方法計算的FIH劑量為3.2 ng/kg。綜合MABEL和NOAEL兩種方法的評估結果，研究團隊最終確定3 ng/kg作為ERY974 I期臨床試驗的適宜起始劑量。
結合FDA對CD3雙特異性抗體的FIH劑量選擇建議
根據FDA在2017年發表的文章中建議，對于CD3雙特異性抗體，FIH劑量選擇應基于MABEL而非RO方法，同時推薦FIH劑量基于10%-30%PA。由于該類藥物的作用機制復雜，RO數據難以準確預測臨床活性，如案例中ERY974達到10% RO所需的濃度遠超其體外活性（EC10），且腫瘤微環境中T細胞與靶細胞比例多變，RO方法可能導致劑量估算偏差。
而對于其他非CD3的免疫激活類雙抗，FDA建議基于藥理活性20%-80%PA是安全的，同時這類產品應用RO方法計算FIH劑量也可靠，回顧性研究證明20%-80%RO也是安全的。
PART 02
總結
CD3雙抗的劑量選擇（以ERY974為例）
根據FDA建議和實際案例研究，CD3雙抗的FIH劑量選擇遵循以下方法：
MABEL方法應用：
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計算得出ERY974的FIH劑量為4.9ng/kg；
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計算依據：
· 假設4小時靜脈輸注后的預測Cmax等于體外細胞毒性試驗的EC10值；
· 采用異速生長模型法外推人體PK參數；
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該方法符合FDA推薦的基于體外活性數據（10%-30%PA范圍）的原則。
NOAEL方法驗證：
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計算劑量為3.2ng/kg；
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采用0.1的安全系數校正物種差異；
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雖然FDA指出NOAEL方法對CD3雙抗的預測性有限，但仍可作為參考。
最終決策：
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綜合MABEL和NOAEL結果；
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選擇更保守的3 ng/kg作為I期臨床起始劑量。
非CD3免疫激活雙抗的劑量選擇
與CD3雙抗不同，這類產品的FIH劑量選擇：
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可采用更寬的20%-80% PA范圍；
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RO方法具有可靠性（20%-80% RO安全）。
PART 03
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PART 04
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參考文獻：
[1] Komatsu SI, Kayukawa Y, Miyazaki Y, Kaneko A, Ikegami H, Ishiguro T, Nakamura M, Frings W, Ono N, Sakata K, Fujii T, Kishishita S, Kitazawa T, Endo M, Sano Y. Determination of starting dose of the T cell-redirecting bispecific antibody ERY974 targeting glypican-3 in first-in-human clinical trial. Sci Rep. 2022 Jul 19;12(1):12312.
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