Le CCX559 est un puissant inhibiteur du PD-L1 sous forme de petite molécule, administré par voie orale, qui induit une immunité antitumorale.

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KMC Sullivan et al. PLoS One. Juin 2023

De petites molécules pour réduire au minimum les effets indésirables des immunothérapies

Les traitements par anticorps se sont révélés très efficaces en immuno-oncologie, notamment pour cibler les points de contrôle immunitaires présents sur les lymphocytes T infiltrant les tumeurs, au premier rang desquels figure l’axe PD-1/PD-L1. Cependant, les effets indésirables d’origine immunitaire constituent un inconvénient majeur de ces traitements. Afin de minimiser ces effets délétères, une autre catégorie de composés suscite aujourd’hui un vif intérêt : les petites molécules. En effet, ces médicaments sont connus pour leur demi-vie plus courte, leur taux de clairance plus élevé et leur distribution par diffusion^.¹ Ils pénètrent également facilement les membranes et peuvent ainsi offrir des mécanismes d’action alternatifs à ceux des anticorps monoclonaux, qui bloquent principalement les interactions protéine-protéine extracellulaires. De plus, ils sont principalement administrés par voie orale et peuvent être produits à moindre coût que les anticorps^.²

Le premier médicament immuno-oncologique à base de petites molécules, l’imiquimod ciblant le TLR7, a été autorisé en 2004 par la FDA pour le traitement du carcinome basocellulaire^.³ Depuis lors, de nombreuses petites molécules sont développées et testées dans le cadre d’études précliniques et d’essais cliniques afin d’améliorer le blocage des points de contrôle immunitaires.^² L’un de ces composés prometteurs ciblant le PD-L1 a été testé dans^{les modèles} précliniques optimisés de genOway⁴ et s’est révélé efficace pour inhiber la croissance tumorale.^⁵

Mécanisme d'action de la petite molécule CCX559 ciblant le PD-L1 humain

Un rapport récent a décrit un autre inhibiteur du PD-L1 à petite molécule capable d'induire une immunité antitumorale : le CCX559.⁶. Dans cette étude, il a été démontré que le CCX559 inhibait de manière puissante et sélective la liaison du PD-L1 humain au PD-1 et au CD80, tout en renforçant la signalisation du TCR in vitro.

^{Figure 1 : A–B) Coloration membranaire de l’hPD-L1 sur des cellules MC38-hPD-L1 après traitement par le CCX559 ou le DMSO ; C–D) Coloration correspondante au DAPI ; E–F) Coloration intracellulaire de l’hPD-L1 sur des cellules MC38-hPD-L1. La présence de PD-L1 dans les vésicules intracellulaires n’a été observée que dans les cellules traitées au CCX559.}

D'autres inhibiteurs à petites molécules ciblant le PD-L1 ont été décrits comme induisant sa dimérisation et son internalisation. De même, une dimérisation du PD-L1 a été observée après traitement par le CCX559 in vitro, empêchant ainsi son interaction avec le PD-1. La distribution cellulaire du hPD-L1 a été évaluée par coloration par immunofluorescence dans des cellules MC38-hPD-L1 fournies par genOway : il s’agit de cellules cancéreuses MC38 dépourvues de PD-L1 de souris et exprimant le PD-L1 humain. Après traitement par le CCX559, la coloration du hPD-L1 a diminué au niveau de la membrane (Figures 1A–D), tandis qu’elle a augmenté dans les vésicules intracellulaires, démontrant une internalisation importante (Figures 1E–F). Un traitement similaire avec l’anticorps monoclonal anti-PD-L1 humain MEDI4736 n’a pas eu d’impact sur la localisation du PD-L1 humain (non illustré).

Ces données montrent que le CCX559 n'entre pas directement en compétition avec le PD-1 pour se lier au PD-L1, comme le font le MEDI4736 et d'autres anticorps monoclonaux anti-PD-L1, mais qu'il empêche plutôt la liaison PD-L1/PD-1 par le biais de la dimérisation du PD-L1. De plus, le CCX559 induit l'internalisation du PD-L1, empêchant ainsi davantage son interaction avec le PD-1.

Inhibition efficace de la croissance tumorale et répartition tissulaire du CCX559 in vivo

Afin d'évaluer l'efficacité du CCX559 en tant qu'agent antitumoral, cette petite molécule a été testée sur deux modèles murins. L'un de ces modèles consistait à injecter du MC38-hPD-L1 à des souris immunocompétentes. Administré par voie orale une fois par jour après la formation de la tumeur, le CCX559 a considérablement réduit la croissance tumorale (figure 2A).

^{Figure 2 : A) Le CCX559 a inhibé de manière dose-dépendante la croissance des tumeurs MC38-hPD-L1 chez les souris C57BL/6. B) Les concentrations plasmatiques de CCX559 ont été mesurées 24 heures après la dernière administration (tumeurs MC38-hPD-L1 chez les souris C57BL/6). C) Le CCX559 s'est accumulé dans les tumeurs MC38-hPD-L1 chez des souris transgéniques hPD-L1. D) Les concentrations du médicament dans la tumeur, le plasma et les tissus ont été mesurées aux jours 1 et 5 après l'administration (tumeurs MC38-hPD-L1 chez des souris transgéniques hPD-L1).}

Cet effet était dose-dépendant et similaire à celui observé avec le MEDI4736. Les concentrations plasmatiques de CCX559 ont été mesurées et ont montré une exposition au médicament constante et dose-dépendante tout au long de la période de traitement (figure 2B). Une coloration ex vivo du PD-L1 humain présent sur la membrane cellulaire des cellules tumorales a démontré une liaison à la cible dans les tumeurs (non illustré). Des cellules MC38-hPD-L1 ont également été injectées à des souris knock-in PD-L1 humaines afin d'évaluer la distribution et la clairance de cette petite molécule. Il est intéressant de noter que le CCX559 s'est accumulé de manière préférentielle dans les tumeurs un jour après le traitement (figure 2C) et semblait avoir été presque entièrement éliminé de tous les organes cinq jours après l'administration (figure 2D). Une clairance complète a été observée au 12e jour suivant l'administration (non illustré).

Le CCX559 constitue ainsi une alternative prometteuse aux traitements connus ciblant le PD-L1, compte tenu de sa capacité à inhiber la croissance tumorale, de son accumulation préférentielle au niveau de la cible (les tumeurs) et de son élimination rapide in vivo. Enfin, cette molécule fait actuellement l'objet d'un développement clinique dans le cadre d'une étude de phase I menée chez des patients atteints de tumeurs solides.

Il convient de noter que la lignée cellulaire MC38-hPD-L1 utilisée dans cette publication, ainsi qu’un modèle murin similaire et optimisé modèle murin knock-in humain PD-L1 similaire à celui mentionné ici, ont été développés par genOway et sont disponibles prêts à l’emploi auprès de cette société, concepteur et fournisseur de nombreux modèles précliniques physiologiquement pertinents dans divers domaines de recherche, notamment l’immuno-oncologie, le métabolisme, les maladies cardiovasculaires et les neurosciences.

Références :

1. Adams, J. L., Smothers, J., Srinivasan, R. et Hoos, A. « De grandes perspectives pour les petites molécules en immuno-oncologie ». Nat Rev Drug Discov 14, 603-622 (2015).
2. van der Zanden, S. Y., Luimstra, J. J., Neefjes, J., Borst, J. et Ovaa, H. « Opportunités offertes par les petites molécules dans l'immunothérapie anticancéreuse ». Trends Immunol 41, 493-511 (2020).
3. Geisse, J. et al. Crème à 5 % d'imiquimod pour le traitement du carcinome basocellulaire superficiel : résultats de deux études de phase III, randomisées et contrôlées par véhicule. J Am Acad Dermatol 50, 722-733 (2004).
4. genOway. Une nouvelle famille prometteuse de petites molécules régulant la voie de signalisation PD-L1/PD-1
5. Acurcio, R. C. et al. Le ciblage thérapeutique du blocage PD-1/PD-L1 par de nouveaux inhibiteurs à petites molécules entraîne la migration de lymphocytes T cytotoxiques dans le microenvironnement des tumeurs solides. J Immunother Cancer 10 (2022).
6. Sullivan, K. M. C. et al. Le CCX559 est un puissant inhibiteur du PD-L1 sous forme de petite molécule, administré par voie orale, qui induit une immunité antitumorale. PLoS One 18, e0286724 (2023).