腫瘤免疫雙特異性抗體(BispecificAntibody,BsAb)是通過(guò)基因工程或化學(xué)偶聯(lián)技術(shù)改造的抗體分子,可同時(shí)特異性結(jié)合兩個(gè)不同抗原靶點(diǎn),是當(dāng)前腫瘤免疫治療的核心創(chuàng)新方向之一,其分子構(gòu)型直接決定了作用機(jī)制和臨床效果,目前已有10余款產(chǎn)品獲批上市,覆蓋血液瘤、實(shí)體瘤等多個(gè)治療領(lǐng)域。
一、核心分子構(gòu)型
雙特異性抗體的核心結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是天然抗體的抗原結(jié)合區(qū)(由重鏈可變區(qū)VH和輕鏈可變區(qū)VL組成),通過(guò)改造使單個(gè)抗體分子擁有兩個(gè)獨(dú)立、特異性不同的抗原結(jié)合位點(diǎn)。根據(jù)是否保留完整IgG骨架,可分為兩大類(lèi):
1.IgG樣雙特異性抗體
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):保留傳統(tǒng)IgG抗體的完整骨架(2條重鏈+2條輕鏈,含F(xiàn)c段),通過(guò)改造重鏈/輕鏈的可變區(qū),使兩個(gè)Fab段分別識(shí)別不同靶點(diǎn)。為避免重鏈錯(cuò)配產(chǎn)生單特異性副產(chǎn)物,通常采用「旋進(jìn)-旋出(knob-into-hole)」技術(shù):對(duì)重鏈CH3區(qū)進(jìn)行突變,一條重鏈突出一個(gè)「旋鈕(knob)」,另一條重鏈形成一個(gè)對(duì)應(yīng)的「孔(hole)」,僅允許正確配對(duì)的重鏈結(jié)合,大幅降低副產(chǎn)物比例。
亞型與特點(diǎn):代表為雙可變區(qū)IgG(DVD-IgG)、IgG雙抗(IgG-BsAb)。優(yōu)勢(shì)是Fc段可介導(dǎo)ADCC(抗體依賴(lài)的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性)、ADCP(抗體依賴(lài)的細(xì)胞吞噬)等經(jīng)典抗體效應(yīng)功能,且可通過(guò)FcRn介導(dǎo)的再循環(huán)延長(zhǎng)體內(nèi)存續(xù)時(shí)間(半衰期可達(dá)2-4周),免疫原性相對(duì)較低;缺點(diǎn)是分子量較大(~150kDa),腫瘤組織穿透性弱于小片段抗體。
代表藥物:Amivantamab(EGFR/c-Met雙抗,用于EGFR外顯子20插入突變的非小細(xì)胞肺癌)、Teclistamab(BCMA/CD3雙抗,用于復(fù)發(fā)/難治性多發(fā)性骨髓瘤)。
2.非IgG樣雙特異性抗體
無(wú)完整Fc段,由小片段抗體拼接而成,分子量更小、腫瘤穿透性更強(qiáng),但通常缺乏Fc介導(dǎo)的效應(yīng)功能,半衰期較短:
雙特異性T細(xì)胞銜接抗體(BiTE):由兩個(gè)分別靶向不同抗原的單鏈抗體片段(scFv,由VH和VL通過(guò)柔性linker連接而成,分子量~25kDa)通過(guò)短肽linker連接,總分子量?jī)H~55kDa。代表藥物為Blinatumomab(CD19/CD3,獲批雙抗,用于B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血?。?,特點(diǎn)是腫瘤穿透性佳,但無(wú)Fc效應(yīng),半衰期僅2-4小時(shí),需持續(xù)靜脈輸注,免疫原性相對(duì)較高。
DART(雙親和再靶向)抗體:由兩條多肽鏈組成,每條鏈包含兩個(gè)scFv,通過(guò)二硫鍵穩(wěn)定二聚體結(jié)構(gòu),分子量~60kDa,穩(wěn)定性?xún)?yōu)于BiTE,半衰期可延長(zhǎng)至數(shù)天,還可偶聯(lián)毒素、放射性核素增強(qiáng)殺傷,代表藥物為Moxetumomabpasudotox(CD22/CD3免疫毒素雙抗,用于毛細(xì)胞白血?。?。
TandAb(串聯(lián)雙抗體):兩個(gè)特異性不同的scFv串聯(lián)在同一條多肽鏈上,形成二聚體,分子量~110kDa,多為四價(jià)結(jié)構(gòu),親和力更高,半衰期長(zhǎng)于BiTE/DART,無(wú)需復(fù)雜鏈配對(duì)設(shè)計(jì),目前在淋巴瘤、實(shí)體瘤中均有大量在研產(chǎn)品。
其他新型構(gòu)型:包括基于納米抗體改造的納米雙抗(分子量?jī)H~15kDa,滲透性強(qiáng))、雙抗-ADC偶聯(lián)物(雙抗連接細(xì)胞藥物,實(shí)現(xiàn)靶向遞送)、四特異性雙抗(可同時(shí)結(jié)合4個(gè)靶點(diǎn),實(shí)現(xiàn)多重協(xié)同作用)等。
二、核心作用機(jī)制
根據(jù)靶點(diǎn)組合的不同,雙特異性抗體的抗腫瘤作用可分為三大類(lèi):
1.免疫細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤直接殺傷(成熟機(jī)制)
靶點(diǎn)組合:一個(gè)位點(diǎn)結(jié)合腫瘤細(xì)胞表面特異性高表達(dá)抗原(如CD19、BCMA、CLDN18.2、EGFR等),另一個(gè)位點(diǎn)結(jié)合免疫細(xì)胞表面激活分子(常用為T(mén)細(xì)胞表面的CD3ε,也可靶向NK細(xì)胞表面的CD16)。
作用過(guò)程:雙抗作為「分子橋」將T細(xì)胞/NK細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞拉近,形成免疫突觸,激活T細(xì)胞的TCR/CD3信號(hào)通路,介導(dǎo)T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的直接殺傷(TDCC,T細(xì)胞依賴(lài)性細(xì)胞毒性)。該機(jī)制無(wú)需依賴(lài)MHC-抗原呈遞,可克服腫瘤MHC低表達(dá)導(dǎo)致的免疫逃逸,對(duì)血液瘤和實(shí)體瘤均有效。
代表應(yīng)用:CD19/CD3雙抗Blinatumomab治療B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病的緩解率可達(dá)40%以上;BCMA/CD3雙抗Teclistamab治療多發(fā)性骨髓瘤的客觀緩解率可達(dá)70%以上。
2.腫瘤信號(hào)通路的協(xié)同阻斷
靶點(diǎn)組合:同時(shí)靶向兩個(gè)腫瘤相關(guān)的驅(qū)動(dòng)靶點(diǎn),如EGFR/c-Met、HER2/HER3、VEGF/PDGFR等。
作用過(guò)程:同步阻斷兩條致癌信號(hào)通路,抑制腫瘤增殖、侵襲和血管生成,同時(shí)IgG骨架的雙抗還可介導(dǎo)ADCC效應(yīng),殺傷腫瘤細(xì)胞。相比單靶點(diǎn)抑制劑,可減少腫瘤的代償性耐藥。
代表應(yīng)用:EGFR/c-Met雙抗Amivantamab治療EGFR外顯子20插入突變NSCLC的客觀緩解率可達(dá)40%,是單靶點(diǎn)EGFR抑制劑的2倍以上。
3.免疫微環(huán)境的多重調(diào)控
靶點(diǎn)組合:包括兩類(lèi):①同時(shí)靶向兩個(gè)免疫檢查點(diǎn)分子,如PD-1/LAG-3、PD-L1/CTLA-4、PD-1/TIGIT等;②靶向免疫檢查點(diǎn)+腫瘤微環(huán)境抑制分子,如PD-L1/TGF-β、PD-L1/CD47等。
作用過(guò)程:同步阻斷兩條免疫抑制通路,解除腫瘤微環(huán)境對(duì)T細(xì)胞的多重抑制,逆轉(zhuǎn)T細(xì)胞耗竭狀態(tài),增強(qiáng)抗腫瘤免疫應(yīng)答的強(qiáng)度和持久性。相比單藥免疫檢查點(diǎn)抑制劑,可顯著提升免疫響應(yīng)率,降低耐藥風(fēng)險(xiǎn)。
代表應(yīng)用:靶向PD-1/LAG-3的雙抗MGD013在晚期實(shí)體瘤中的客觀緩解率較單藥PD-1抑制劑提升近40%。
三、優(yōu)勢(shì)與當(dāng)前挑戰(zhàn)
核心優(yōu)勢(shì)
作用機(jī)制靈活,可同時(shí)靶向兩個(gè)通路協(xié)同增效,克服單藥耐藥;
T細(xì)胞銜接型雙抗無(wú)需MHC呈遞,對(duì)低表達(dá)抗原的腫瘤也有效,制備和成本遠(yuǎn)低于CAR-T;
部分構(gòu)型可實(shí)現(xiàn)腫瘤局部激活(如僅當(dāng)雙抗同時(shí)結(jié)合兩個(gè)靶點(diǎn)時(shí)才激活共刺激信號(hào)),顯著降低脫靶毒性。
待解決的挑戰(zhàn)
雙抗分子設(shè)計(jì)復(fù)雜,鏈錯(cuò)配、穩(wěn)定性問(wèn)題仍待優(yōu)化,生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于單抗;
T細(xì)胞銜接型雙抗易引發(fā)細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)等嚴(yán)重不良反應(yīng);
實(shí)體瘤靶點(diǎn)異質(zhì)性高、物理屏障強(qiáng),雙抗的腫瘤滲透效率仍有待提升。