1 TOP 双抗靶点组合
2 根据靶点选择对抗体进行分类
双特异性抗体可根据其作用机制分为四类:桥接细胞、桥接受体、桥接细胞因子和受体、桥接细胞因子
2.1 桥接细胞
1、双特异性抗体(BsAb)可以将细胞毒性效应细胞重定向至肿瘤细胞。从机制角度来看,这类双特异性抗体可以募集免疫细胞如(T细胞NK细胞)到肿瘤区域以发挥细胞毒作用。BsAb 的一个抗原结合位点与肿瘤细胞上表达的特定抗原结合,而另一个位点则桥接并激活效应细胞,如巨噬细胞和细胞毒性T淋巴细胞。CD3 是在效应细胞上表达的最常见的靶蛋白,它可以激活T细胞的抗肿瘤活性。一些新兴的靶蛋白也被归入这一类,例如 γδT细胞 的TCR 和 NK细胞的 CD16A
2、CD3靶向T细胞衔接子: 它能够在不受主要组织相容性复合体(MHC) 限制的情况下激活 T 细胞,并直接诱导肿瘤相关抗原 (TAA) 和免疫细胞形成免疫突触 (IS)。它们还可以通过产生穿孔素和颗粒酶以及死亡配体来诱导肿瘤细胞坏死和凋亡。它们也能引起严重的副作用,包括细胞因子综合征(CRS) 和 T 细胞介导的肝毒性
3、TCR靶向γδT细胞衔接子: CD3 可以激活大多数 T 细胞,包括一些免疫抑制细胞,如 调节性T细胞(Tregs), 会造成不良事件。如果选择性的激活 γδT细胞 可以降低不良事件的风险,其保守的 T 细胞受体 (TCR) 可以在不依赖 MHC 的情况下识别恶性肿瘤细胞
4、CD16A靶向NK细胞衔接器: CD16A 可以激活 NK 细胞,增加促炎细胞和趋化因子的释放,增强 NK 细胞的抗肿瘤能力
5、靶向肿瘤相关抗原: tumor-associated antigens (TAAs) 为肿瘤相关抗原,由于这些靶标在正常细胞上的表达水平较低,这些药物在治疗过程中也可能导致正常细胞的死亡。为了降低副作用的风险,双特异性抗体在选择性和特异性方面优于单克隆抗体。通过调整抗体臂的亲和力和价数,可以设计双特异性抗体来靶向肿瘤细胞表面的 TAA,同时减少对正常细胞的损害
5、靶向肿瘤特异性抗原: tumor-specific antigens (TSAs) 为肿瘤特异性抗原,仅在肿瘤细胞中表达。靶向 TSA 理论上可以避免对正常细胞的毒性并具有更高的安全性。突变的原癌基因和肿瘤抑制基因(例如RAS和*p53 )表达的突变蛋白可以成为潜在的 TSA 。这些突变蛋白通常是细胞内蛋白,难以被抗体直接靶向。然而,研究发现水解的突变蛋白可以短肽的形式与人类白细胞抗原结合,形成肽-HLA复合物于细胞表面。这些肽也被称为突变相关新抗原(MANA),可作为双特异性抗体设计的靶点。然而,大多数MANA在细胞表面表达水平较低,鉴定较为困难,开发MANA抗体时对结构和价态优化有更高的要求
2.2 桥接受体
1、桥接两个独立的受体(肿瘤细胞上的受体): 同时抑制两种肿瘤相关蛋白可以产生更强的治疗效果,因为它可以靶向参与肿瘤生长和进展的多种途径,从而提供更全面的癌症治疗方法。此外,由于肿瘤更难同时对两种药物产生耐药性,它可以降低耐药性的风险。例如 *EGFR和cMET抑制剂的组合,可以同时阻断代偿途径,适用于晚期或者转移性 NSCLC 患者
2、 桥接同一受体的不同表位(肿瘤细胞上的受体): Zanidatamab (ZW25) 是一种针对 HER2 两个表位的双特异性抗体,结合了曲妥珠单抗 (HER2 ECD4) 和帕妥珠单抗 (HER2 ECD2) 的结合位点
3、桥接两个独立的受体(免疫细胞上的受体): CTLA-4 和 PD-1/PD-L1 是重要的免疫检查点蛋白,这两条通路的激活可显著抑制 T 细胞等免疫细胞的活化,导致肿瘤细胞“免疫逃逸”。卡多利单抗是一种基于四抗体形式的双特异性抗体,旨在同时靶向 PD-1 和 CTLA-4,从而提供增强的疗效和更低的毒性,Fig4A
4、桥接两个独立的受体(免疫细胞和肿瘤细胞受体):双特异性抗体 (bsAbs) 可同时靶向免疫细胞和肿瘤细胞,Table3 所示。激活免疫细胞的抗肿瘤活性,并直接作用于肿瘤细胞诱导细胞凋亡。被激活的免疫细胞通常是肿瘤微环境中 (TME) 中已经存在的肿瘤浸润性 T 细胞,这种由 bsAbs 诱导的缓慢而持续的免疫反应提高了药物的特异性和安全性。PRS-344 是一种四价抗体(Fig4C),靶向 PD-L1 和 4-1BB,它们分别位于肿瘤细胞和免疫细胞的表面,PRS-344 的设计目标是首先与 PD-L1 结合,然后使 4-1BB 结合域能够驱动 4-1BB 分子在 T 细胞表面聚集。与 4-1BB 单克隆抗体相比,该药物在临床中显示出显著降低的肝毒性,并且根据临床前数据,它比两种单克隆抗体的组合具有更好的抗肿瘤效果
2.2 桥接细胞因子和受体
1、细胞因子的异常调控与肿瘤的发生和发展密切相关。针对细胞因子的治疗方法受到半衰期短,免疫原性强等因素的限制。为了克服这些局限,许多基于细胞因子的疗法被采用联合治疗来提高疗效并降低毒性,这也是设计双特异性抗体的理论基础
2、DLL4 是血管中表达的受体,属于 Notch 配体家族,可以影响新血管的形成。其表达在多种恶性肿瘤中上调,例如膀胱癌和乳腺癌。然而,DLL4 单抗在临床试验中表现出严重的副作用。为了避免其毒性,navicixizumab 被设计为针对 DLL4 和血管内皮生长因子 (VEGF) 的双特异性抗体。这使抗体能更好地靶向 TME ,并在针对一系列实体瘤的临床试验中表现出良好的临床活性和可控毒性
3、TGF-β 是一种重要的细胞因子,能够促进晚期肿瘤细胞的免疫逃逸,与PD-L1联合使用时能够以非冗余的方式抑制免疫细胞功能。YM101 是基于Checkbody平台开发的首个针对PD-L1/TGF-β的双特异性抗体,能够增强 T 细胞浸润,改变免疫微环境,诱导免疫细胞有效清除肿瘤,优于单一的抗 TGF- β 或 PD-L1 抗体
2.3 连接两种细胞因子
1、针对两种细胞因子的双特异性抗体在肿瘤治疗中的研究较少,Vanucizumab是一种很有前途的晚期实体瘤新疗法,因为它已被证明能有效靶向 VEGF 和 Ang-2,这两种蛋白质参与肿瘤生长和血管生成
3 参考文献
[1] Sun Y , Yu X , Wang X ,et al.Bispecific antibodies in cancer therapy: Target selection and regulatory requirements[J].Acta Pharmaceutica Sinica B, 2023, 13(9):3583-3597.DOI:10.1016/j.apsb.2023.05.023.