这篇 2025 年 npj Systems Biology and Applications 文章,讨论的是一个很实际的开发问题:在复发/难治性弥漫大 B 细胞淋巴瘤(R/R DLBCL)中,能否用 QSP 模型提前判断 CD19 ADC loncastuximab tesirine 与 CD20/CD3 T-cell-dependent bispecific antibodies(TDBs)联合给药的疗效、给药周期、剂量下调空间,以及细胞减少患者是否仍可能获益。
文章的核心不是重新发明一个大型肿瘤免疫模型,而是把两个已有、经过临床信息校准的模型组合起来:一个是 loncastuximab tesirine 的 ADC 模型,一个是 mosunetuzumab 的 CD20/CD3 TDB 模型。随后作者把 TDB 部分扩展到 glofitamab 和 epcoritamab,用虚拟 DLBCL 人群模拟多种联合给药方案。结论比较明确:模型预测联合方案的抗肿瘤作用主要是加和效应,从第 4 个治疗周期开始更明显;疗效对 loncastuximab tesirine 降剂量和基线淋巴细胞减少并不敏感。

摘要
ADC 和 TDB 都已经在 R/R 淋巴瘤中显示单药疗效。二者机制不同:ADC 通过靶向抗原把细胞毒 payload 送入肿瘤细胞,TDB 则通过 CD3 与肿瘤抗原桥接 T 细胞和肿瘤细胞。理论上,把两个机制正交的药物合用,可能增加缓解深度和持续时间,同时避免完全重叠的毒性。但临床上不可能把所有 TDB、ADC、剂量、周期和患者亚组逐一测试,因此需要机制模型帮助缩小试验空间。
作者建立了一个整合 QSP 模型,用于预测 CD19 ADC loncastuximab tesirine 与 CD20/CD3 TDBs 在 R/R DLBCL 中的联合疗效。模型把已经验证过的 loncastuximab tesirine 和 mosunetuzumab 模型合并,并扩展到 glofitamab、epcoritamab。虚拟人群用单药临床应答数据校准,再在不同联合给药方案和患者场景下模拟肿瘤体积变化。
文章最重要的预测包括:联合疗效从第 4 个周期开始明显优于单药;联合效应接近加和,而不是强协同;把 loncastuximab tesirine 从批准方案降低到 120/75 或 90 µg/kg Q3W,对预测肿瘤缩小影响有限;即使患者基线 T 细胞或 B 细胞计数下降,联合治疗的效果仍较稳健。LOTIS-7 研究数据成熟后,可以检验这些模型预测。
引言:为什么要联合 ADC 和 TDB
DLBCL 的一线治疗仍以 R-CHOP 为基础,约 60% 患者可以治愈,但仍有治疗难治和复发人群。CAR-T、TDB 和 ADC 的出现给 R/R B 细胞淋巴瘤带来了新选择,但每类疗法都有边界。CAR-T 疗效深,但制备和可及性限制明显;TDB 是现货型免疫治疗,但依赖肿瘤内可用 T 细胞和 CD20 表达;ADC 可以靶向递送毒性 payload,但受靶抗原表达、肿瘤异质性和 off-target payload 毒性限制。
TDB 的机制是同时结合 CD3 和肿瘤抗原,在 T 细胞和肿瘤 B 细胞之间形成三元复合物,诱导 T 细胞介导的杀伤。文章讨论的 TDB 均为 CD20/CD3 方向,包括 mosunetuzumab、glofitamab 和 epcoritamab。ADC loncastuximab tesirine 则靶向 CD19,并携带 pyrrolobenzodiazepine(PBD)payload,通过 DNA 损伤诱导肿瘤细胞死亡。
联合治疗的逻辑是:CD19 ADC 与 CD20/CD3 TDB 作用靶点不同、杀伤机制不同、主要剂量限制毒性也不完全相同。TDB 的主要担忧是 CRS 等 T 细胞过度激活相关毒性;ADC 的主要担忧更接近 payload 暴露带来的骨髓抑制、胃肠道反应、外周水肿等。因此,二者组合有机会提高疗效,但组合方案设计空间很大,直接依赖临床探索会非常慢。
QSP 的切入点就在这里。作者用模型回答四个问题:loncastuximab tesirine 与 TDB 联合后是加和、协同,还是低于加和;最合适的疗效评估时间点在哪里;loncastuximab tesirine 降剂量会不会损失疗效;细胞减少患者是否仍可能从联合方案中获益。
研究方法:模型如何搭起来
整合模型由一组 ODE 描述,包含 37 个变量和 90 个参数。模型采用逐步合并策略:TDB 部分来自 Hosseini 等建立的 mosunetuzumab QSP 模型,ADC 部分来自已发表的 loncastuximab tesirine QSP 模型。为了便于整合,作者简化了 loncastuximab tesirine 模型,但保留其核心 PK 和半机制细胞毒效应。
模型假设 TDB 和 ADC 对肿瘤 B 细胞活性的影响在细胞层面可以加和,因为二者靶向不同抗原:TDB 通过 CD20/CD3 诱导 T 细胞介导杀伤,loncastuximab tesirine 通过 CD19 递送 PBD payload 引起 DNA 损伤。模型没有纳入更多交叉机制,例如游离 payload 对 T 细胞的影响、炎症反应对 CRS 的复杂调节等。作者也指出,虽然细胞层面采用加和假设,整个系统的非线性动力学仍可能在肿瘤体积终点上产生非加和结果。
PK 部分使用三隔室结构:中心室(外周血)、外周组织室、以及用于皮下注射的 depot 室。mosunetuzumab 和 epcoritamab 的皮下注射吸收由 depot 室描述;mosunetuzumab depot 生物利用度设为 0.7,吸收速率 ka 为 0.26 day-1。loncastuximab tesirine、mosunetuzumab 和 glofitamab 的 PK 参数来自已发表临床 PK 或标签信息;epcoritamab 的 PK 由食蟹猴数据经异速缩放到人体,并调整生物利用度以匹配临床 PK。
TDB 药效部分保留了 T 细胞状态转换:肿瘤内 T 细胞从 resting 状态进入 activated 状态,再进入 post-activated/exhausted 状态,并可在不同状态下死亡。TDB 依赖三元复合物形成激活 T 细胞,activated T 细胞诱导健康 B 细胞和肿瘤 B 细胞死亡。glofitamab 和 epcoritamab 的体外活性通过优化 T 细胞激活和 B 细胞杀伤相关 EC50 参数来匹配体外细胞毒数据。
loncastuximab tesirine 的药效用半机制细胞毒模型表示。药物在肿瘤中的浓度驱动 CD19 阳性肿瘤 B 细胞死亡;被 ADC 杀伤的肿瘤细胞先进入 dying stage,再从肿瘤体积中清除。模型区分 CD19+CD20+ 肿瘤 B 细胞和 CD19- / lowCD20+ 肿瘤 B 细胞,其中 CD19+ 阈值在模型中定义为每细胞超过 10 个 CD19 epitope;这个阈值低于常规 IHC 或流式检测限,来自先前模型对 loncastuximab tesirine 敏感性的模拟。
| 模块 | 关键设定 | 用于回答的问题 |
|---|---|---|
| PK | 中心室、外周组织室、皮下注射 depot 室 | 不同 TDB 给药途径和 loncastuximab 暴露如何进入肿瘤效应模型。 |
| TDB 药效 | CD20/CD3 桥接,T 细胞激活、耗竭、B 细胞杀伤 | TDB 单药及联合方案的早期肿瘤缩小。 |
| ADC 药效 | CD19 靶向递送 PBD payload,dying cell 转运延迟 | loncastuximab 的持续杀伤、降剂量影响和 CD19 异质性。 |
| 虚拟人群 | 20,000 初始虚拟队列,经 prevalence weighting 抽样为 500 人 | 把单药临床应答作为校准锚点,再预测联合疗效。 |
虚拟人群:从 20,000 到 500
作者先用 Latin Hypercube Sampling 生成 20,000 个虚拟受试者,变化 5 个关键参数:初始肿瘤体积、肿瘤增殖率、CD19 表达异质性、以及 ADC 介导细胞死亡相关参数。初始肿瘤体积范围为 0.1-100 mL,肿瘤增殖率范围为 0.00001-0.15 day-1。肿瘤被设定为 CD19- / lowCD20+ 与 CD19+CD20+ 细胞的混合体,CD19- / low 细胞比例在 0-10% 之间变化。
随后作者用 prevalence weighting 让虚拟人群的单药应答率匹配临床观察。用于加权校准的单药包括 mosunetuzumab、epcoritamab 和 loncastuximab tesirine;glofitamab 没有参与 prevalence weighting,而是作为外部验证。最终得到 500 人虚拟人群。应答分类依据肿瘤大小变化,CR、PR、SD 和 PD 阈值按淋巴瘤反应标准定义,其中 PR 对应至少 50% 肿瘤缩小,PD 对应至少 20% 增长。
这种处理有两个优点。虚拟人群不是随意参数采样,而是被已知单药临床结果约束;glofitamab 作为保留验证集,可用于检查模型是否只是过拟合已校准药物。文章报告中,glofitamab 单药预测与临床观察非常接近,这提高了后续联合方案预测的可信度。
给药方案:模型实际比较了什么
模型模拟了 loncastuximab tesirine 与三种 CD20/CD3 TDB 的联合方案。每个治疗周期为 21 天。loncastuximab tesirine 的参考方案为前 2 个周期 150 µg/kg Q3W,之后 75 µg/kg Q3W;另外模拟了 120/75 µg/kg Q3W 和持续 90 µg/kg Q3W 两种降低方案。
| 药物 | 模型中的主要方案 | 说明 |
|---|---|---|
| loncastuximab tesirine | 150/75、120/75、90 µg/kg Q3W | 用于测试降剂量是否保留联合疗效。 |
| mosunetuzumab | C1D1 5 mg SC;C1D8/C1D15 45 mg;C2 起 45 mg Q3W 至 C8 | 联合方案按 LOTIS-7 相关设计,而非完全照搬标签。 |
| glofitamab | C1D8 2.5 mg IV;C1D15 10 mg;C2-C12 30 mg Q3W | 模拟 obinutuzumab 预处理对 CD20+ B 细胞的 debulking。 |
| epcoritamab | 0.16、0.8、48 mg step-up,后续 48 mg 周期内/周期后给药 | 方案来自联合治疗建议,用于模型探索。 |
组合效应用 Bliss independence 作为基准计算 combination index(CI)。CI 大于 1 表示协同,小于 1 表示低于加和,接近 1 表示加和。作者按每个周期末的 ORR(CR + PR)计算 CI,因此 CI 不是固定分子属性,而是一个随评估时间变化的临床终点指标。
结果一:单药模型先做定性校验
作者先模拟一个代表性患者接受三种 TDB 单药治疗 12 周的肿瘤体积变化。结果显示,glofitamab 和 epcoritamab 的肿瘤缩小幅度相近,且都强于 mosunetuzumab。这与已报道的 R/R DLBCL 临床结果方向一致:glofitamab 和 epcoritamab 的 ORR 约为 mosunetuzumab 的两倍,CR 约为三倍。
接着作者在同一个代表性患者中比较 mosunetuzumab 单药、loncastuximab tesirine 单药以及二者联合。mosunetuzumab 早期起效快,第一周期肿瘤体积迅速下降,但到 D28 左右进入平台。loncastuximab tesirine 的杀伤更持续,多个治疗周期内仍能维持抗肿瘤作用。联合方案优于任一单药,但这种优势并不是一开始就明显,而是在第 4 个周期后才拉开。
这个结果对临床读数设计很重要。如果只看早期肿瘤缩小,TDB 的快速效应可能占主导,ADC 的延迟清除和持续杀伤贡献还没有完全显现。若评估点太早,就可能把真实有价值的联合方案误判为边际收益有限。
结果二:联合方案主要表现为加和效应
在 500 人虚拟 DLBCL 人群中,作者模拟了三种 TDB 与 loncastuximab tesirine 的联合方案,并在两个周期后(D42)评估肿瘤体积。所有组合均优于对应 TDB 单药或 loncastuximab tesirine 单药。以 ORR 计算的 CI 显示,三个组合整体接近加和,而不是明显协同或拮抗。

这个结果并不意外。CD19 ADC 和 CD20/CD3 TDB 靶点不同,机制也不同,因此先验上就更接近独立加和。不过文章提醒,系统非线性仍会改变终点表现。例如 TDB 疗效受 T:B cell ratio 影响,ADC 减少 B 细胞负荷后,可能改变 TDB 所需的细胞比例。因此在第 4 周期以前,组合效应一度低于加和;到第 4 周期后,才逐渐呈现稳定加和优势。
这也说明,组合指数必须和时间点绑定。若只报告一个全局 CI,会掩盖药物作用速度、肿瘤负荷变化和细胞比例变化带来的动态影响。
结果三:loncastuximab tesirine 降剂量影响有限
作者进一步比较 loncastuximab tesirine 的三种方案:批准相关的 150/75 µg/kg Q3W、降低首两周期剂量的 120/75 µg/kg Q3W、以及持续 90 µg/kg Q3W。结果显示,在与 TDB 联合时,这三种 loncastuximab tesirine 剂量方案对肿瘤体积缩小的差别较小。相比之下,有无 loncastuximab tesirine 这个因素更重要。

讨论部分给出的解释是,loncastuximab tesirine 单药从 150 降到 90 µg/kg 时可能会损失部分人群疗效;在组合中,这部分损失可由 TDB 的正交机制补偿。换句话说,联合方案中 ADC 剂量的主要目标不一定是最大化单药疗效,而是在保持足够组合贡献的同时降低毒性风险。
文章强调,这一预测为 LOTIS-7 设计提供了剂量下调依据。对于含 PBD payload 的 ADC,降低暴露可能具有毒性管理意义;若模型预测疗效基本保留,就可以把临床探索集中在更有可行性的组合剂量上。
结果四:基线 T/B 细胞减少未明显削弱联合疗效
R/R 淋巴瘤患者常因疾病本身或既往治疗出现 B 细胞、T 细胞计数下降。由于 TDB 依赖 T 细胞-药物-B 细胞三元复合物,基线 T/B 细胞比例可能以非直观方式改变疗效。另一方面,loncastuximab tesirine 携带 PBD payload,存在非特异性细胞减少风险,理论上也可能削弱后续 TDB 活性。
作者用 epcoritamab 作为示例 TDB,将外周血 T 细胞或 B 细胞基线计数降到默认健康水平的不同百分比。默认 T 细胞计数为 2000 cells/µL,默认 B 细胞计数为 1000 cells/µL。结果显示,T 细胞降低会按比例削弱 epcoritamab 单药活性,但联合 90 µg/kg Q3W loncastuximab tesirine 后,第 4 个周期时仍优于 epcoritamab 单药,并且对基线 T 细胞下降不太敏感。
B 细胞计数下降的影响也有限。单药 epcoritamab 在第 2 周期后对基线 B 细胞计数下降并不敏感,可能因为 CD20/CD3 TDB 会迅速清除健康循环 B 细胞,使初始 B 细胞差异在多周期治疗后被削弱。类似趋势也出现在 glofitamab 和 mosunetuzumab 的补充模拟中。

讨论:这篇文章真正增加了什么
文章的主要贡献,是把两个公开、已校准的 QSP 模型整合成一个可用于联合方案预测的平台模型。作者没有声称模型已经能准确预测所有疗效和毒性,而是把它定位为 LOTIS-7 研究设计的机制支持工具。它解释了不同 TDB 单药疗效差异、联合方案优势为什么到第 4 个周期后才更明显、loncastuximab tesirine 降剂量为什么在组合中可能仍保留疗效,以及基线 T/B 细胞减少为什么未必明显削弱组合疗效。
模型也提示组合效应主要是加和,而不是强协同。这个判断很重要,因为如果临床开发把预期建立在“协同”上,试验可能会对疗效提升幅度过度乐观;如果把预期建立在稳定加和和毒性可管理上,方案设计会更务实。
限制也很清楚。第一,模型没有预测 TDB 或 ADC 相关毒性。原 mosunetuzumab 模型曾用于预测 IL-6,但本文没有把该功能扩展到 glofitamab 或 epcoritamab,而且 IL-6 本身也不是 CRS 风险的可靠单一预测物。第二,模型没有纳入 payload 对 T 细胞、炎症反应或 CRS 的复杂影响。第三,多个药物和试验数据来源不同,跨研究整合必然存在人群差异、终点差异和随访时间差异。
LOTIS-7 后续数据不仅可以评估肿瘤应答预测,也可以用来重新校准毒性相关机制。尤其要看三件事:联合方案是否改变 CRS 发生率和严重程度;ADC 降剂量是否确实改善耐受性;不同 TDB 与 loncastuximab tesirine 的组合是否在真实患者中呈现类似加和关系。
结论
这篇研究把 CD19 ADC 和 CD20/CD3 TDB 的药理机制放入同一个 QSP 框架,用虚拟 DLBCL 人群预测联合治疗方案。模型支持以下判断:loncastuximab tesirine 与 mosunetuzumab、glofitamab 或 epcoritamab 联合后,抗肿瘤效果总体优于单药;组合效应主要接近加和;疗效差异需要在第 4 个治疗周期以后更充分评估;loncastuximab tesirine 在组合中存在降剂量空间;基线 T 细胞或 B 细胞计数降低未必显著削弱联合疗效。
对药物开发而言,组合治疗的剂量优化应同时看机制独立性、时间尺度、毒性边界和人群异质性。QSP 模型不能替代 LOTIS-7 这类临床研究,但可以让临床研究更集中地检验最有价值、最有不确定性的方案。
快速复盘
- 研究对象:R/R DLBCL 中 CD19 ADC loncastuximab tesirine 与 CD20/CD3 TDBs 的联合治疗。
- 模型中心:整合 QSP,37 个变量、90 个参数,包含 PK、TDB 介导 T 细胞杀伤、ADC 介导细胞毒和虚拟人群。
- 虚拟人群:20,000 初始队列,经单药应答 prevalence weighting 得到 500 人虚拟人群。
- 主要预测:组合效果从第 4 周期开始更明显,整体接近加和。
- 剂量启示:loncastuximab tesirine 降至 120/75 或 90 µg/kg Q3W 后,组合疗效预测变化有限。
- 患者启示:基线 T/B 细胞减少对组合疗效影响小于对部分 TDB 单药的影响。
- 主要局限:未建模 CRS、ADC 毒性、payload 对免疫细胞影响和复杂炎症反馈。