? ? ? ?來源:藥學(xué)速覽 ▉ 導(dǎo)讀 圖片來源:cytivalifesciences ? ? ? ?雙特異性抗體(Bispecific antibody,BsAb),一般來講是指一種可以特異性結(jié)合兩個抗原或者同一個抗原的兩個不同表位的抗體。今天,我們來簡單的瀏覽一下關(guān)于雙抗的那些知識,主要從構(gòu)型以及作用機制和未來趨勢三大塊來介紹。 ▉ 雙特異性抗體的構(gòu)型 ? ? ? ?雙抗構(gòu)型(format),主要分為三大類: ? ? ? ?第一類是由抗原結(jié)合區(qū)域(Fab)組裝起來的融合蛋白,可以避免輕重鏈錯配等問題,同時由于不含有糖基化修飾的Fc段,可以使用相對簡單的原核或者低等的哺乳動物細(xì)胞來進行生產(chǎn),高產(chǎn)且成本低。不含F(xiàn)c段的缺點也是顯而易見,由于無法與FcRn結(jié)合,在血漿中很快被清除,半衰期非常短,還有穩(wěn)定性和易聚集也是開發(fā)時需要考慮的問題。目前,該構(gòu)型有一款雙抗(Blinatumomab) 已上市。 structure of BsAb(圖中圈出的為上述介紹中的第一類構(gòu)型) 圖片來源:biying ? ? ? ?第二類是對稱型,在裸抗基礎(chǔ)上融合抗體片段,對稱型雙抗在分子量和結(jié)構(gòu)上與裸抗有區(qū)別,這有可能會導(dǎo)致穩(wěn)定性及可溶性等問題。對稱型雙抗一般是采用四價2+2。這種抗體兩個抗原結(jié)合位置由于挨得比較近,可能會影響兩個靶點同時靠近,導(dǎo)致效價降低,對于這種分子可能后期還需要進行優(yōu)化。 structure of? BsAb (2+2) 圖片來源:biying ? ? ? ?第三類是非對稱型構(gòu)型,也是目前大多數(shù)藥企為盡可能保留天然抗體性質(zhì)在開發(fā)時采用的構(gòu)型。這種構(gòu)型模仿天然抗體,缺少非天然的抗體結(jié)構(gòu)域或者linker,被認(rèn)為是免疫原性最低的構(gòu)型。通常,非對稱型雙抗是二價1+1,也就是抗體以單價形式結(jié)合2個抗原,這種構(gòu)型的雙抗約占50%,其中1款Emicizumab已上市,一款上市后由于商業(yè)化原因退市(cartumaxomab),另有多個處于在臨床不同開發(fā)階段。 structure of? BsAb (1+1) 圖片來源: biying structure of BsAb: a mechanistic revies of the pipeline, Nature Reviews, 2019 Bispecific antibodies: a mechanistic review of the pipeline ? ? ? ?TIPS:什么是效價(valency)? ? ? ? ?效價指抗體分子中抗原結(jié)合位點的數(shù)量。雙特異性抗體構(gòu)型的設(shè)計會影響每個靶標(biāo)的結(jié)合位點數(shù)量。每個靶標(biāo)具有一個結(jié)合位點的二價bsAb表示為1+1。摻入其他結(jié)合位點可導(dǎo)致三價(2+1)和四價(2+2或1+3)設(shè)計。 antibody format, biying Bispecific antibodies: a mechanistic review of the pipeline ▉ 雙特異性抗體的作用機制 ? ? ? ?目前雙抗的作用機理主要包括兩大類:橋接兩種細(xì)胞類型(in-transbinding)和結(jié)合一個細(xì)胞的兩個分子(in-cisbinding)。目前雙抗主流的治療領(lǐng)域主要分為抗腫瘤、自身免疫病及其他疾病三類,其中以抗腫瘤產(chǎn)品居多,而CD3T細(xì)胞銜接子雙抗又占了雙抗的半壁江山。
Examples of obligate mechanisms of action of bsAbs. 橋連細(xì)胞——T細(xì)胞招募 ? ? ? ?最初雙抗就是用于T細(xì)胞重定向的,利用雙抗橋連T細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞,通過結(jié)合TCR復(fù)合物中的CD3e使T細(xì)胞可以繞開MHC分子直接活化,活化后的T細(xì)胞通過釋放穿孔素,顆粒酶等殺傷腫瘤細(xì)胞。盡管這種想法在體外已經(jīng)被驗證,但是卻沒有持續(xù)的臨床效果。由于并發(fā)癥以及雙抗本身不穩(wěn)定,后續(xù)雙抗開發(fā)受阻。在此不得不提到安進的blinatumomab,該抗體的出現(xiàn)極大的推動了整個領(lǐng)域的發(fā)展。該雙抗是單鏈抗體,不含F(xiàn)c段,僅有55kDa,血漿半衰期1.25±0.63小時。當(dāng)通過連續(xù)靜脈注射達到低谷水平時,NHL病人顯示出較好的響應(yīng),對于復(fù)發(fā)及難治ALL,其完全緩釋率達到43%。 影響T細(xì)胞殺傷的因素,主要分為幾個,腫瘤靶點與T細(xì)胞的距離將直接影響免疫突觸的形成,而這與T細(xì)胞最終在體內(nèi)進行有效殺傷直接相關(guān)。二價的靶點結(jié)合由于提高了對靶點結(jié)合的親和力,可以增強T細(xì)胞對腫瘤的殺傷,目前羅氏有一款1+2雙抗,在I期臨床展示出非常好的效果。這種雙抗在設(shè)計時,應(yīng)充分考慮到CD3一端的親和力,過高的親和力會讓雙抗占住細(xì)胞CD3的抗原,持續(xù)活化該細(xì)胞,最終導(dǎo)致T細(xì)胞耗竭,而低親和力會使雙抗不斷與不同細(xì)胞的CD3結(jié)合并解離,與T細(xì)胞的反復(fù)結(jié)合產(chǎn)生瀑布效應(yīng)可以使T細(xì)胞成簇,最終導(dǎo)致大量的T細(xì)胞活化,最終殺傷腫瘤細(xì)胞。另外,CD3親和力過高,會讓雙抗更集中在脾臟等組織,從而難以抵達腫瘤組織,相當(dāng)于分散了火力。 Bi-specific T-cell engager,wikipedia
treatment effect: 1( antibody for cancer cell)+1(antibody for T cell)>2 ? ? ? ?結(jié)合雙抗原表位的雙抗:不同于結(jié)合兩個不同抗原的雙抗,這種雙抗則是選擇結(jié)合同一個抗原不同的兩個抗原表位,通過抗原交聯(lián)和聚集增強結(jié)合強度,從而模仿抗體混合物和多克隆抗體的效果。目前國內(nèi)百濟神州引進的雙抗ZW25(Zanidatamab)就是這種作用機制,通過結(jié)合兩個非重疊的HER2表位可以雙重阻斷HER2信號、增強結(jié)合并去除細(xì)胞表面的HER2蛋白、強有力的抗體效應(yīng)子功能,以加強在患者中的抗腫瘤活性。 ? ? ? ?模擬輔因子:羅氏一款雙抗便是通過模擬輔酶因子(FVIII),將酶(FIXa)與底物(FX)拉近,從而使酶對底物進行活化,最終形成活化的底物,用來治療因為FVIII缺失而造成凝血障礙的罕見病A型血友病。該藥2017年于美國上市,可以有效地減少血友病的出血量及出血頻率。由于該藥作為預(yù)防性治療,年治療費用高達40萬美元,目前上市僅四年,銷量就達到了24億美元,國外機構(gòu)預(yù)測2022年,年銷售達45億美元。 (https://link.springer.com/article/10.1007/s12185-018-2545-9;Emicizumab, a humanized bispecific antibody to coagulation factors IXa and X with a factor VIIIa-cofactor activity) ▉ 已上市或在III期臨床中的雙特異性抗體 ▉雙特異性抗體未來發(fā)展趨勢 ? ? ? ?展望未來,許多處于發(fā)展初期有前途的概念已嶄露頭角。 ? ? ? ?1、 IGM Biosciences公司借助帶有J鏈(例如IgM和IgA)抗體類的自然結(jié)構(gòu),在J鏈上連接了效應(yīng)細(xì)胞靶向臂,這樣就可以組裝成1+10的雙抗,目前已有一款雙抗處于臨床I期階段,其中14人中有9人腫瘤明顯縮小,展示出了比較好的臨床效果。 ? ? ? ?2、 另外一個比較新穎的雙抗概念是,遞送mRNA,DNA到體內(nèi)轉(zhuǎn)錄后表達雙抗,均在動物體內(nèi)展示出較好的腫瘤清除。在工業(yè)制備上,mRNA和DNA的生產(chǎn)要比蛋白更快,這極可能會加速新雙抗的臨床開發(fā)。尤其是DNA相對于mRNA或者抗體蛋白,不僅生產(chǎn)成本低,穩(wěn)定性高,對于長期保存及運輸提供了極大便利。這種定向的雙抗DNA遞送可用于抗病毒、細(xì)菌感染,極有可能成為病毒疫苗的安全替代品。 ? ? ? ?3、 另外一種新概念則是給溶瘤病毒或者CAR-T加裝雙抗或者受體蛋白,達到靶向遞送,并在腫瘤微環(huán)境中發(fā)揮功能。 ? ? ??如涉及知識產(chǎn)權(quán)請與我司聯(lián)系
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