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        雙特異抗體的研究進展

        2020-03-12 06:50:58葉金統(tǒng)孟頌東朱曉東
        生物工程學報 2020年1期
        關鍵詞:重鏈輕鏈抗原

        葉金統(tǒng),孟頌東,朱曉東

        ·綜 述·

        雙特異抗體的研究進展

        葉金統(tǒng)1,孟頌東2,朱曉東1

        1 北京康明百奧新藥研發(fā)有限公司,北京 101111 2 中國科學院微生物研究所 病原微生物與免疫學重點實驗室,北京 100101

        雙特異抗體是指可以同時結合兩個不同抗原或一個抗原不同表位的特殊抗體,目前已有3個雙特異抗體批準上市,還有很多個雙特異抗體處于臨床或臨床前研究階段。文中就雙特異抗體的發(fā)現、制備方法、結構類型和設計策略、作用機制以及目前研究現狀進行綜述。

        雙特異抗體,治療性藥物,抗腫瘤藥

        雙特異抗體是指可以結合兩個不同抗原或一個抗原不同表位的特殊抗體,現已成為抗體工程領域的研究熱點,在腫瘤免疫治療及自身免疫疾病等領域具有廣闊的應用前景。

        雙特異抗體最早出現在1961年,Nisonoff等將兩種結合不同抗原的多克隆抗體的Fab’片段用化學交聯(lián)劑制成雙特異抗體[1]。在20世紀80年代,隨著雜交瘤技術的發(fā)展,雙特異抗體的研究也呈爆發(fā)式增長,并在20世紀90年代,已經有雙特異抗體進入臨床[2-3],但由于臨床效果不佳,未能有批準的雙特異抗體上市,雙特異抗體的研究歸于沉寂。近年來,基因工程的飛速發(fā)展,也帶動了雙特異抗體的研發(fā)進展[4]。2009年,由歐洲Trion Pharma公司開發(fā)的雙特異抗體Catumaxomab獲得歐盟藥品管理 (EMA) 批準,用于治療惡性腹水,是全球第一個批準上市的雙特異抗體藥。2014年,Amgen公司研制的Blinatumomab雙特異抗體獲得FDA批準用于急性淋巴細胞白血病的治療。2017年11月,羅氏制藥公司研制的Emicizumab被FDA批準上市,用于A型血友病的治療。隨著雙特異抗體的臨床應用成功及批準上市,雙特異抗體已成為藥物研究中的一個新熱點,目前跨國藥企和眾多生物技術公司都在開發(fā)雙特異抗體,大部分處于臨床或者臨床前研究。文中就雙特異抗體的制備方法、結構類型和設計策略、作用機制、目前研究現狀進行簡要綜述。

        1 雙特異抗體的制備方法

        雙特異抗體含有兩個不同的抗原結合域,在自然狀態(tài)下是不存在的,只能通過人工制備。雙特異的制備從最初將兩個不同的、純化的單克隆抗體化學偶聯(lián),或者將2個表達不同單克隆抗體的雜交瘤融合,構建4倍體雜交瘤,到近年來采用基因工程重組技術法構建各種類型的雙特異抗體等[5],每一種制備方法都會產生獨特的結構。

        1.1 化學偶聯(lián)法

        化學偶聯(lián)法的原理是通過化學偶聯(lián)劑 (如領苯二馬來酰亞胺、二硫代酰基苯甲酸等) 將兩個完整IgG或者F (ab′)2抗體片段通過二硫鍵或硫醚鍵連接形成雙特異性抗體[1,6]。該方法可快速、大量制備雙特異性抗體,但在交聯(lián)過程中抗體時有失活,而且難以保證產物的勻質性。

        1.2 雙雜交瘤法

        雙雜交瘤法是將兩株不同的雜交瘤細胞融合成雙雜交瘤細胞株,再通過雜交瘤篩選法克隆靶細胞,但是,雙雜交瘤細胞會產生兩種重鏈和兩種輕鏈,理論體系中會有10種不同組合的抗體存在,其中有9種輕、重鏈配對產物不是所需要的,只有輕鏈與重鏈同源配對、重鏈與重鏈異源配對這一種組合配對方式產生的抗體才是所需要的BsAb,大約僅占10%–50%。而且,從這些結構相似的抗體中將所需的BsAb分離純化也費時費力,為抗體純化及質控帶來巨大挑戰(zhàn)。利用雜交瘤方法制備雙特異抗體隨機性較大、效率低,但是抗體的生物活性較好,抗體結構比較穩(wěn)定[7]。

        1.3 基因工程法

        基因工程法制備原理就是利用基因工程技術對傳統(tǒng)的抗體進行基因工程方面的改造,從而形成多種形式的雙特異抗體,基因工程的飛速發(fā)展也為雙特異抗體的研發(fā)奠定基礎,利用基因工程技術制備雙特異抗體是目前最常用的制備方法[8]。

        2 雙特異抗體的結構分類

        一般來說,雙特異抗體按其結構來說可分為兩大類,一類是含有Fc區(qū)的雙特異抗體,另一類是缺乏Fc區(qū)的雙特異抗體[9](圖1)。

        2.1 含Fc區(qū)雙特異抗體

        傳統(tǒng)的單克隆抗體含有Fc區(qū),因為它的存在,相比于其他生物工程藥物如細胞因子類,抗體藥物的臨床應用具備以下幾方面的優(yōu)勢:1) Fc區(qū)含有蛋白A/G的識別區(qū),工業(yè)化規(guī)模可采用高特異性親和層析的方法,對目標藥物蛋白進行最高效的模式化分離純化。2) Fc區(qū)介導的效應功能在很多臨床適應癥如癌癥治療上有很重要的附加效應,如抗體依賴的細胞毒性 (ADCC)、補體依賴的細胞毒作用 (CDC),這些功能是某些抗體藥物體現藥效的根本。3) 新生兒Fc受體 (FcRn) 主要表達在造血細胞以及血管內皮細胞、上皮細胞等表面,當抗體的Fc通過與新生兒Fc受體的結合而進入胞飲再循環(huán)過程而避免溶酶體途徑降解,導致在血液里抗體有更長的半衰期[10]。含Fc區(qū)雙特異抗體可以利用Fc的這3個特點使其本身有更好的臨床應用。目前含Fc雙特異抗體制備技術平臺主要有Triomab quadroma、2 in 1-IgG、KIH IgG、CrossMab、 DVD-Ig、Mebs-Ig等。

        2.1.1 Triomab quadroma雙特異性抗體

        Triomab quadroma雙特異性抗體技術是將靶向CD3的大鼠源IgG2b抗體和靶向腫瘤細胞的小鼠源IgG2抗體進行體細胞雜交而獲得的雙特異抗體,該平臺是由Fresenius和Trion Pharma公司合作開發(fā),解決了重鏈與重鏈、輕鏈與輕鏈錯配問題。純化過程利用大鼠和小鼠抗體對蛋白質A不同的親和力來獲得雙特異性抗體。Triomab抗體通過抗體的兩個不同抗原結合域分別結合腫瘤細胞及T細胞,并通過抗體Fc功能區(qū)募集效應功能細胞 (如NK細胞、巨噬細胞等) 形成復合體,刺激T細胞分泌細胞因子清除腫瘤細胞[11]。Catumaxomab (EpCAM×CD3)就是基于該平臺技術開發(fā)的雙特異抗體。

        2.1.2 KIH IgG (Knob-in-hole)雙特異性抗體

        KIH (Knob-in-hole) 技術由Genentech公司開發(fā),利用基因工程技術對重鏈進行工程化改造以獲得異源二聚體,是解決重鏈錯配問題的一大突破。組成雙特異性抗體的兩條重鏈,在其中一條重鏈的CH3區(qū)引入突變,形成一個突起的類似“杵”的結構 (Knob),在另一條重鏈CH3區(qū)引入突變形成一個凹陷的類似“臼”的結構 (Hole),利用兩條重鏈CH3區(qū)域的空間位阻效應利于兩種異源抗體重鏈的正確裝配。突變后,產品正確裝配率可提高至90%以上,能夠滿足規(guī)?;a的要求[12]。但是該技術還存在一個輕鏈錯配問題,即不同的輕鏈與重鏈異源二聚體會發(fā)生隨機配對,可通過采用一個能夠同時結合兩個抗原的共同輕鏈解決,然而不是所有的抗體都適用。因此,又出現很多在該技術基礎上衍生出不同的解決輕鏈問題的雙特異抗體結構。

        2.1.3 CrossMAb雙特異性抗體

        CrossMAb 是一種抗體Fab抗體臂的功能區(qū)互換的技術,是由羅氏開發(fā)的技術平臺。該技術是在“knob-in-hole”技術基礎上,對雙特異IgG抗體Fab臂功能區(qū)的交換形成,通過交換一條重鏈的CH1結構和對應輕鏈的CL結構域,而另外一條重鏈及輕鏈保持不變,經過交換的抗體輕鏈不易與未改造抗體的重鏈發(fā)生錯配,由此產生輕重鏈的正確配對,這種互換技術保留了原始的抗原親和力。同時結合KIH結構又可促進重鏈異源結合,進一步提高正確裝配率[13]。

        2.1.4 Ortho-Fab IgG雙特異抗體

        Ortho-Fab IgG技術是Liu等報道的一種克服輕鏈錯配的設計策略。該技術是在“knob-in-hole”技術的基礎上,利用計算機建模,結合X晶體衍射技術將其中一個抗體的VH/VL及CH1/CL進行正交互補突變設計,減少輕鏈錯配現象,實現單一細胞內高效表達雙特異抗體[14]。

        2.1.5 YBODY雙特異抗體

        YBODY技術是由武漢友芝友公司開發(fā)的雙特異技術平臺,該技術是在“knob-in-hole”技術的基礎上,形成異源二聚體的其中一條為正常重鏈,另外一條為Fc功能區(qū)的N端連接scFv,形成了不對稱的雙特異抗體,該抗體在生產工藝、藥效和生物穩(wěn)定性等方面獲得重大突破,臨床開發(fā)前景廣闊[15]。

        2.1.6 Two-in-one雙特異性抗體

        Two-in-one抗體最早是由Genentech公司Bostrom等開發(fā)而成,該技術也是用來解決輕重鏈錯配及重鏈與重鏈錯配問題,通過對可變區(qū)進行工程化改造并通過噬菌體展示技術獲得識別兩個不同靶點的雙特異抗體,又稱為DAF抗體(Dual Action Fab,DAF)[16]。Two-in-one雙特異性抗體具有正常IgG抗體的結構,穩(wěn)定性良好,易于進行產業(yè)化生產,技術難點在于前期的工程化過程。

        2.1.7 DVD-Ig雙特異性抗體

        DVD-Ig (Dual Variable Domain-Ig) 技術由Abbott開發(fā)而成,通過在正常IgG抗體的輕鏈和重鏈的N末端分別連接另一個抗體的VL和VH結構域以形成雙特異抗體,即第2個抗體VH與第一個抗體VH融合在一起,第2個抗體VL與第一個抗體VL融合在一起,產生一個對每個抗原有兩個結合位點的四價分子。這類分子與正常單抗具有相同的Fc區(qū),可用通用抗體技術進行純化生產[17]。

        2.1.8 IgG-scFv及scFv2-Fc雙特異抗體

        IgG-scFv雙特異性抗體是將單鏈抗體(scFv)連接在正常IgG抗體分子Fc功能區(qū)的C末端,產生一個每個抗體都有兩個不同結合域的四價分子,通過分子兩端的不同的CDR區(qū)與靶分子結合實現雙功能。而scFv2-Fc分子與IgG-scFv結構類似,是將兩個scFv分子分別連接在Fc功能區(qū)的兩端,形成雙功能區(qū)[9]。

        2.1.9 FIT-Ig雙特異抗體

        FIT-Ig (Fabs-In-Tandem) 是上海岸邁生物公司開發(fā)的,它是將兩個Fab別連接在抗體兩個重鏈的N端,但將新的Fab抗體臂的功能區(qū)進行互換,即新Fab的輕鏈CL和重鏈CH1互換,形成了250 kDa的四價蛋白,構建時是用3個片段共同轉染到一個細胞里,因為分子沒有Fc的突變,也沒有單鏈抗體和linker等不穩(wěn)定因素的引入,臨床前表現較好的藥效和成藥性[18]。

        2.1.10 Mebs-Ig雙特異抗體

        Mebs-Ig (Mab editing bispecific immuoglobin)是北京康明百奧新藥研發(fā)有限公司開發(fā)的新型雙特異平臺,具有很多“best-in-class”的特點:首先采用糖工程修飾的方法,將抗體的Fc糖鏈的巖藻糖敲除,大大增強了抗體的ADCC以及ADCP的能力,能招募更多的效應細胞殺傷靶細胞。同時使用共同輕鏈的方法,可將2個新Fab分別連接在抗體2個重鏈的N端,沒有功能區(qū)的互換,解決了雙抗鏈之間錯配的問題。Mebs-Ig屬于四價雙特異分子,能保持更好的抗體親和力。另外分子形式也沒有不穩(wěn)定的單鏈抗體或者Linker結構。因為只有2個片段,細胞株構建更為簡單[19]。

        2.2 不含Fc區(qū)雙特異抗體

        不含Fc區(qū)雙特異性抗體缺失了Fc區(qū),由兩個抗體的VH區(qū)及VL區(qū)組成或者由Fab片段組成,這類抗體分子體積小,利于組織滲透 (如在腫瘤治療中),但由于缺乏Fc區(qū),不能介導Fc介導的效應功能,完全依賴其抗原結合能力來發(fā)揮療效,且半衰期通常較短,在體內會快速發(fā)生腎清除。目前,此類雙特異性抗體主要有BiTE、DART、TandAbs、bi-Nanobody等。

        2.2.1 BiTE雙特異抗體

        BiTE是由德國Micromet公司 (2012年被Amgen收購) 開發(fā)而成,是一種串聯(lián)型的scFv,將一個結合T細胞抗原 (通常是CD3) 的scFv和結合腫瘤抗原的scFv串聯(lián)而成。BiTE可同時結合T細胞及腫瘤細胞并誘導T細胞靶向殺傷腫瘤細胞。BiTE的分子量為55–60 kDa,屬于小分子,滲透性好,可以到達大分子抗體難以到達的部位與抗原發(fā)生結合。但親和力較低,在體內的半衰期較短[20]。Blinatumomab是基于該平臺開發(fā)的雙特異抗體藥物的典型代表。

        2.2.2 DART雙特異性抗體

        DART (Dual affinity re-targeting) 是由MacroGenics公司開發(fā)而成,是一種由兩條多肽鏈結合形成的異源二聚體抗體,首先使用linker分別將一個抗體可變區(qū)的VH和VL與另一個抗體可變區(qū)的VL和VH序列連接形成scFv,之后共表達兩個scFv片段,利用抗體VH和VL結構域鏈間相互作用形成雙特異片段,并在兩條多肽鏈的C末端引入了半胱氨酸形成鏈間二硫鍵,提高產品的穩(wěn)定性[21]。

        2.2.3 TandAbs雙特異性抗體

        TandAbs是由Affimed公司開發(fā)的一類四價的雙特異抗體,包含4個scFv結構域。TandAbs由兩條肽鏈形成,其中每條肽鏈的N端到C端按VL1-VH2-VL2-VH1的順序排列,兩條肽鏈反向配對形成同源二聚體分子。TandAbs 相對分子質量約為110 kDa,介于全分子抗體及BiTE之間,比較其他重組抗體片段有更長的半衰期。TandAbs可以同2種抗原結合,并且每種抗原都有2個結合位點。TandAbs可以招募效應細胞 (T細胞或NK細胞),并對靶細胞 (腫瘤細胞或癌細胞) 起到殺傷效果。當TandAbs連接了T細胞與腫瘤細胞后,T細胞會被激活,釋放穿孔素、顆粒酶、溶酶體酶等物質,這些物質會被傳送到T細胞的細胞膜并分泌到細胞外的基質中。穿孔素會使靶細胞內形成氣孔,從而促進裂解物質的進入,進而引起靶細胞的裂解[22]。

        2.2.4 Bi-Nanobody雙特異抗體

        Bi-Nanobody是Ablynx公司 (2018年被Sanofi收購) 開發(fā),是一種單域抗體,來自于駱駝及美洲駝體內的一種缺失輕鏈的重鏈抗體的可變區(qū)片段。這類抗體的主要優(yōu)點是分子小、穩(wěn)定性高、易于連接,分子小使其易于穿過較深的組織并靶向一些正常IgG抗體難以到達的表位。不過,缺乏Fc的納米抗體在體內的循環(huán)半衰期較短,可以通過融合人血清白蛋白或白蛋白功能區(qū)以延長半衰期[23]。

        除上述結構外,還有其他的一些結構,如McDonagh CF等將兩個scFv與人白蛋白融合,延長了抗體的體內半衰期[23-24],并進入臨床研究,由于Ⅱ期臨床失敗,項目終止。

        3 雙特異抗體的作用機制

        與傳統(tǒng)的單克隆抗體相比,雙特異性抗體具有同時結合2個不同抗原表位的能力,可以通過不同的作用方式,如介導細胞毒作用、抑制信號通路、形成蛋白復合物等方式而起到特殊的生物學功能 (圖2)。

        3.1 介導細胞毒作用

        大部分的雙特異抗體都設計將免疫細胞重新定向到疾病發(fā)展過程中具有重要作用的靶細胞 (比如腫瘤細胞),雙特異性抗體擁有兩個不同的抗原結合域,其中一個結合域靶向腫瘤細胞,另一結合域靶向免疫效應細胞上的標志抗原,達到召集免疫細胞清除腫瘤細胞的目的。目前已批準上市的2個雙特異性抗體藥物Removab (Catumaxomab)和Blicyto (Blinitumomab)都是通過這種機制而發(fā)揮作用的。

        EpCAM (CD326,17-1A)是一種分子量約為40 kDa的跨膜糖蛋白,為鈣非依賴性的上皮細胞間粘附分子,在上皮癌變發(fā)揮重要作用,包括肺癌、結腸癌、胰腺癌、膽管癌、乳腺癌等。Removab采用Triomab分子模式,依靠兩個抗原結合臂分別結合細胞毒性T細胞的CD3位點和腫瘤細胞的EpCAM位點,從而引導T細胞殺傷靶細胞[25-27]。Blinatumomab是一種BiTE抗體藥物,分別靶向T細胞CD3和腫瘤細胞CD19抗原,臨床試驗已經證明,Blinatumomab在極低濃度 (10–100 pg/mL) 下,依然可以召集T細胞殺傷腫瘤細胞。但是由于Blinatumomab的單鏈結構,缺乏Fc段導致藥物在體內半衰期很短,實際使用時需要額外配備連續(xù)輸液裝置[28-30]。

        3.2 抑制信號通路

        利用雙特異抗體拮抗2種或多種信號傳導配體,阻斷雙信號通路,是雙特異抗體發(fā)揮作用的另一機制。受體酪氨酸激酶(Receptor tyrosine kinase,RTKs) 是最大的一類酶聯(lián)受體,如her家族和胰島素樣生長受體IGF受體,能夠刺激或者調節(jié)腫瘤細胞的生長,在很多腫瘤細胞表面異常高表達,因此它們成為腫瘤治療中的優(yōu)先靶點。靶向RTKs的單靶點單克隆抗體,如靶向her1的cetuximab和panitumumab,以及靶向her2的tratuzumab和pertuzumab,已在腫瘤治療中得到廣泛應用。然而,腫瘤細胞可以通過信號通路的轉換來破除這些抗體藥物對其生長的抑制。因此,采用雙特異性抗體藥物介導的同時針對兩條RTK信號通路的治療,可以減少腫瘤細胞逃逸,從而提高療效。

        Tratuzumab和pertuzumab是靶向her2抗原domain Ⅱ和domain Ⅳ兩個不同表位的抗體,兩個抗體分別通過不同的信號通路,防止her2同源聚體和her家族其他成員的異源聚體形成,抑制腫瘤的生長,這兩個抗體聯(lián)合使用已在臨床被驗證具有很好的治療效果。針對這兩個表位的雙特異抗體具有很大的市場前景。國內外有數家企業(yè)如蘇州康寧杰瑞、北京天廣實和北京康明百奧都有針對這兩個不同表位的雙特異抗體,3個公司都是采用了KIH的分子結構,其中康寧杰瑞和北京康明百奧在KIH結構基礎上采用共同輕鏈解決了重輕鏈錯配問題,而天廣實則是分別表達兩個半抗后體外包裝形成雙特異抗體,同時北京康明百奧和天廣實進一步利用低巖藻糖細胞株生產抗體,進一步提高抗體對腫瘤的殺傷[19,31-32]。

        3.3 促進蛋白復合物形成

        利用雙特異性抗體兩個抗原結合臂可以結合不同抗原的特點,兩個抗原結合臂分別結合兩種特定蛋白分子,形成功能性復合體。利用該種復合體給藥,可以減少機體內排斥反應,提高臨床治療效果。如羅氏研制的雙特異抗體Emicizumab模擬了FVIII的功能,促進蛋白復合物形成[33-34]。

        4 雙特異抗體的研究現狀

        抗體藥物是全球最受歡迎的藥物之一,近年來,不斷有新的抗體藥物批準上市,抗體藥物的市場容量也在穩(wěn)步增長,2017年全球抗體藥物的銷售額約1 200億美元,且在逐年遞增。雙特異性抗體被譽為第二代抗體,具有廣闊市場前景。有報告顯示,2024年雙特異性抗體藥物的市場將達到58億美元。

        目前,全球已有3個雙特異性抗體藥物獲得批準上市。Catumaxomab是全球首個獲批的雙特異性抗體藥物,一種抗CD3和上皮細胞粘附分子(EpCAM)的小鼠雙特異性抗體,于2009年被EMA批準上市,用于惡性腹腔積液的治療。不過Catumaxomab目前并未獲得FDA批準。Blinatumomab于2014年被FDA批準上市,是一種BiTE抗體藥物,用于急性淋巴細胞白血病的治療。相比化療藥物,Blinatumomab將復發(fā)性或難治性前體B細胞ALL中位生存時間延長了近一倍 (7.7個月vs.4個月),2017年其銷售額為1.75億美元。Emicizumab在2017年11月被FDA批準上市,用于A型血友病的治療。Emicizumab部分模擬了FVⅢ的功能,通過橋連FIXa與FX,促進FXa的產生,該藥物的上市,打破了A型血友病此前只能采用VⅢ因子替代療法的治療現狀。Emicizumab此前曾獲突破性藥物、孤兒藥和優(yōu)先審批資格,專家預測峰值銷售可達50億美元。除了目前已上市的3個雙特異抗體外,至少還有60個以上處于臨床前,30個處于臨床研究或臨床前研究的在研雙特異抗體,約三分之二的雙特異抗體都是集中在腫瘤治療領域[35]。大部分抗腫瘤雙特異抗體采用的是和Catumaxomab、Blinatumomab類似的組合形式,包含一個抗CD3抗原結合位點,用來招募T細胞至腫瘤細胞附近,第2個結合位點靶向CD19、CD20、CD33、CD123、HER1、HER2、CEA、PSMA、gpA33等腫瘤表面抗原。另外還有一些其他的抗原結合位點 (通常是細胞因子) 的雙特異抗體組合形式處于臨床,如HER2+HER3、IL1α+IL1β、IL13+IL17、CD30+ CD16A等。部分處于臨床階段的雙特異抗體情況匯總如表1。

        雙特異性抗體在腫瘤治療領域的應用研究已經取得了一定進展,許多跨國藥企和眾多生物技術公司都在開發(fā)雙特異抗體相關藥物。國內也有不少企業(yè)涉足雙特異抗體的研究開發(fā)領域,其中部分產品已進入臨床或者臨床申報階段,截止2019年12月,國內已有22款雙特異性抗體在CDE有相關申報記錄 (表2)。

        雙特異性抗體作為新興的抗體種類,被視為腫瘤和自身免疫疾病治療等領域前瞻性藥物,目前其在技術和產業(yè)化上仍存在一定的技術難點。全球生物技術公司大量投資雙特異性抗體藥物的開發(fā)途徑,希望打開通向大品種、多適應癥疾病治療“新大陸”的新航線。從國內申報情況看,國內雙特異性抗體目前已有一定的技術基礎,但在靶點的選擇、雙抗的連接方式、適應癥方向等方面與國際一流水平有較大的差距,特別是在專利布局上有很大的缺陷。未來的專利陷阱和專利挑戰(zhàn)會對項目的進程產生重要影響。創(chuàng)新藥不同于生物類似藥,開發(fā)戰(zhàn)略要從獨特技術平臺和自主知識產權入手,在速度基礎上更看重靶點的確認性和產品分子的優(yōu)越性,才能為未來臨床和上市成功銷售贏在起跑線上。相信未來幾年,雙特異性抗體藥物將在抗體研發(fā)領域占據重要地位。

        表1 臨床研究階段的雙特異抗體[36]

        表2 國內雙特異抗體的申報情況

        雙特異抗體可結合兩個靶點,在疾病的治療策略選擇上要有很強的科學依據,希望從靶點,作用機制等方面獲得雙特異的協(xié)同效應,即具備優(yōu)于兩種抗體聯(lián)合治療的科學原理。目前已經獲批的雙特異抗體藥物主要有兩大類:1) 橋接兩種靶細胞;2) 靶向兩種蛋白或者一種蛋白的兩個表位。不論采用哪種類型的雙特異抗體,開發(fā)目標是在安全性與/或療效上優(yōu)于現有療法,或者實現使用劑量的減少。

        分析獲批上市的雙特異抗體藥物,主要存在以下幾個問題:1) CNS神經系統(tǒng)毒性。例如 Blicyto (Blinitumomab)在使用過程中,會有很強的CNS毒性??赡茉蚴强笴D3或Fc接合臂的二聚體會導致T細胞介導的神經毒性以及細胞因子風暴。2) 同源二聚體。治療血友病的Emicizumab即便采用了共同輕鏈以及knobs-in-hole等先進技術,但和其他類似的技術平臺一樣仍會有一定的同源二聚體成分,這些特定成分存在潛在的安全問題。3) 免疫原性。比如Removab (Catumaxomab) 除了鏈錯配的問題,其蛋白序列全部來自于未人源化的動物 (大鼠、小鼠) 抗體序列,考慮免疫原性的產生是導致療效不顯著的重要原因;其他雙特異品種也有可能因為產生額外結構域的新表位而可能導致強烈的免疫原性。以上這些問題,需要更多的非臨床以及臨床試驗,去評估更多技術平臺和產品的效益與風險比而不斷被解決。

        5 結語

        目前大部分的雙特異抗體的臨床應用是針對腫瘤治療和炎癥疾病,主要是利用雙特異抗體同時定位參與病理生理過程中的不同靶點以提高療效。目前大多雙特異抗體都是處于臨床或臨床前研究,說明雙特異抗體還是有一些亟待解決的問題,細胞因子風暴、神經毒性等不良反應以及生產工藝問題是雙特異抗體的主要問題??萍际侄蔚陌l(fā)展和更新,有助于雙特異抗體存在的這些問題得到逐漸解決或改善,使其具有更強大的療效和更低的副作用。隨著越來越多的雙特異抗體進入臨床研究,將會有越來越多的雙特異抗體上市,一些新的治療策略正在研究中,可進一步支持這些分子用于治療腫瘤,為腫瘤患者帶來福音。

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        Recent advances in the development of bispecific antibodies

        Jintong Ye1, Songdong Meng2, and Xiaodong Zhu1

        1Beijing Combio Pharmaceutical Co., Ltd, Beijing 101111, China 2 CAS Key Laboratory of Pathogenic Microbiology and Immunology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China

        Bispecific antibody (BsAbs) are antibodies (Abs) containing two different antigen-binding sites in one molecule. In the last decade, three BsAbs drugs have been approved for therapeutic use. Meanwhile there are a number of BsAbs in preclinical or clinical studies. In this review, we describe BsAb design, discovery, mechanism of action, and the recent research progress in developing BsAbs.

        bispecific antibodies, therapeutic drugs, antitumor drug

        葉金統(tǒng), 孟頌東, 朱曉東. 雙特異抗體的研究進展. 生物工程學報, 2020, 36(1): 33–43.

        Ye JT, Meng SD, Zhu XD. Recent advances in the development of bispecific antibodies. Chin J Biotech, 2020, 36(1): 33–43.

        April 22, 2019;

        July 16, 2019

        Supported by:National Major Scientific and Technological Special Project for “Significant New Drugs Development” (No. 2015ZX09102024).

        Xiaodong Zhu. Tel: +86-10-56315215; E-mail: xiaodongzhu@vip.sina.com

        10.13345/j.cjb.190154

        國家重大新藥創(chuàng)制 (No. 2015ZX09102024) 項目資助。

        2019-07-22

        http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1998.Q.20190722.1442.003.html

        (本文責編 郝麗芳)

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