400-815-1117
2024-10-21
前言：迄今為止，與傳統(tǒng)的抗癌治療策略相比，免疫治療被認(rèn)為是最有前景的全身性腫瘤治療方法，其中，單克隆抗體因其特異性靶向分子的能力，已成為癌癥治療中一種關(guān)鍵而有效的治療方式。然而，由于腫瘤復(fù)雜的疾病發(fā)病機(jī)制，針對(duì)單一靶點(diǎn)的單克隆抗體往往不足以表現(xiàn)出足夠的治療效果。因此，針對(duì)多個(gè)靶點(diǎn)的雙特異性抗體（bsAbs）應(yīng)運(yùn)而生，它的發(fā)展改變了腫瘤免疫治療的領(lǐng)域。
目前，人們正在研究越來越多的針對(duì)癌癥治療的不同類型的bsAbs。這些類型包括雙靶向抑制劑，其作用于不同水平的腫瘤增殖、血管形成和轉(zhuǎn)移；以及雙特異性抗體偶聯(lián)藥物、T細(xì)胞結(jié)合器、雙特異性自然殺傷細(xì)胞接合器（NKCE）和先天免疫細(xì)胞接合器。其他類型還包括雙特異性免疫檢查點(diǎn)抑制劑（CPI）、共刺激bsAbs和融合蛋白、具有聯(lián)合檢查點(diǎn)抑制和共刺激特征的bsAbs、在腫瘤微環(huán)境（TME）中特異性激活的bsAb，以及將過繼T細(xì)胞治療和治療性抗體相結(jié)合的新方法。
目前，有300多項(xiàng)臨床試驗(yàn)涉及200多種不同的雙特異性抗體分子，其中約75%用于治療實(shí)體瘤，25%用于治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤。有10種bsAb藥物已被批準(zhǔn)用于癌癥治療，其中9種在美國(guó)和/或歐洲獲得批準(zhǔn)，cadonilimab在中國(guó)獲得批準(zhǔn)。到目前為止，臨床中開發(fā)的很大一部分bsAbs已經(jīng)處于后期階段（II期和III期）。另外，可以發(fā)現(xiàn)，治療實(shí)體瘤的bsAbs主要由免疫調(diào)節(jié)劑主導(dǎo)，包括雙CPI（約45%）和TCE（約33%），其次是靶向雙途徑、ICEs和ADC的bsAb。
bsAb的發(fā)展史
BsAbs最初的概念是由AlfredNisonof在20世紀(jì)60年代首次提出的。他將兩個(gè)不同的抗原結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合在一個(gè)分子中，并從抗牛γ球蛋白和抗卵清蛋白單價(jià)片段的混合物中獲得了一個(gè)具有雙重特異性的F(ab’)2分子。
1975年，K?hler和Milstein發(fā)明了雜交瘤技術(shù)，最終解決了生產(chǎn)單克隆抗體的問題，開啟了單克隆抗體治療的新時(shí)代。1983年，Milstein和Cuello開創(chuàng)了quadroma技術(shù)，該技術(shù)基于分泌Abs混合物的兩種不同雜交瘤細(xì)胞系的體細(xì)胞融合，包括具有雙重特異性的鼠IgG形式的bsAb。然而，bsAb的低產(chǎn)率以及難以從密切相關(guān)的錯(cuò)配副產(chǎn)物中純化所需的Ab是一個(gè)重大問題。
1988年，James Huston和他的同事發(fā)明了單鏈抗體片段（scFv），它最大限度地減少了復(fù)性問題，例如不正確的結(jié)構(gòu)域配對(duì)或聚集。1996年，Genentech的科學(xué)家們利用重組DNA技術(shù)發(fā)明了knob-into-hole技術(shù)，克服了Quadrome技術(shù)的局限性。通過在人類IgG的CH3結(jié)構(gòu)域之間的界面突變選定的氨基酸，可以減少IgG重鏈的錯(cuò)配。這種技術(shù)利用更有利的蛋白質(zhì)相互作用，最終可以形成高達(dá)90%的正確雙特異性重鏈配對(duì)。隨后，隨著抗體工程和生物學(xué)的進(jìn)展，bsAb的不同概念和結(jié)構(gòu)正在不斷演變。
靶向雙受體抑制的bsAb
許多參與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的細(xì)胞表面蛋白，如RTK和相關(guān)受體，是基于抗體治療的有效靶點(diǎn)。盡管靶向一個(gè)確定的信號(hào)受體的抗體治療是非常有效的，但疾病相關(guān)表型通常由不止一種途徑觸發(fā)。這種冗余允許細(xì)胞通過使用其他補(bǔ)償信號(hào)通路，從而耐受藥物的生長(zhǎng)抑制或細(xì)胞毒性誘導(dǎo)。
同時(shí)調(diào)節(jié)不同疾病相關(guān)信號(hào)受體或通路的bsAbs可以減少或克服這一限制。Amivantamab（JNJ-61186372）靶向EGFR和肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（MET），兩種受體都能觸發(fā)非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）的增殖。因此，阻斷兩種受體比僅阻斷一種途徑能夠更有效地抑制NSCLC的生長(zhǎng)。Amivantamab已被FDA批準(zhǔn)用于治療攜帶EGFR外顯子20插入突變的NSCLC亞型。一項(xiàng)隨機(jī)III期研究的數(shù)據(jù)顯示，在這部分患者中，與單獨(dú)化療相比，Amivantamab聯(lián)合化療具有顯著優(yōu)越性。另外一些針對(duì)腫瘤不同第二靶點(diǎn)的EGFR的bsAbs也正在臨床開發(fā)中。例如，petosemtamab（MCLA-158）靶向EGFR和LGR5，LGR5是一種癌癥干細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞表面受體。Petosemtamab目前正在包括晚期頭頸部鱗狀細(xì)胞癌在內(nèi)的實(shí)體瘤患者的I/II期試驗(yàn)中進(jìn)行評(píng)估（NCT03526835）。
靶向配體受體抑制的bsAb
bsAbs可以同時(shí)阻斷兩種不同的配體，或者是配體和受體的組合。VEGF和血管生成素2（ANG2）的雙重靶向作用分別阻斷VEGFR和血管生成因子1受體（TIE2）的激活，這兩種途徑涉及血管生成。vanucizumab，一種靶向VEGFA和ANG2的bsAb，在臨床前模型中與化療聯(lián)合顯示出抗腫瘤、抗血管生成和抗轉(zhuǎn)移作用。BI836880是一種三特異性納米抗體融合蛋白，由三個(gè)靶向VEGFA、ANG2和HSA的納米抗體組成，后者可延長(zhǎng)其血清半衰期。目前正在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌、NSCLC和其他實(shí)體瘤患者的I期研究中進(jìn)行評(píng)估。
此外，靶向VEGF可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)成聯(lián)合靶向腫瘤細(xì)胞上的PD-L1或T細(xì)胞上的PD-1，從而將抗血管生成與腫瘤免疫學(xué)方法聯(lián)系起來。例如靶向PD1和VEGF的ivonescimab（AK112），其目前已在中國(guó)獲批。其他bsAbs靶向PDL1和VEGF，包括PM8002，該藥物正在NSCLC患者的II/III期研究（NCT05756972）中進(jìn)行評(píng)估。
靶向受體激活的bsAb
許多抗腫瘤反應(yīng)是通過激活細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的，包括通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的免疫反應(yīng)或細(xì)胞死亡。其中一種方法是靶向遞送受體激活配體，如生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子和（共）免疫刺激配體，將其融合到抗體或抗體片段中，以誘導(dǎo)局部或組織特異性激動(dòng)活性，從而誘導(dǎo)細(xì)胞反應(yīng)。越來越多的這種抗體-配體融合蛋白正在進(jìn)入臨床試驗(yàn)。
受體激活也可以使用激動(dòng)性抗體來實(shí)現(xiàn)。針對(duì)靶抗原和腫瘤壞死因子超家族（TNFRSF）成員的bsAbs已被證明是具有強(qiáng)大活性和腫瘤選擇性的激動(dòng)分子。RG7386（RO6874813）是一種四價(jià)bsAb，靶向癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞上的FAPα和DR5，在具有FAPα間質(zhì)表達(dá)的小鼠模型中具有效和選擇性的腫瘤細(xì)胞殺傷，并已進(jìn)入臨床測(cè)試。此外，BI905711，一種靶向DR5和CDH17的四價(jià)雙特異性IgG-scFv融合蛋白，目前處于I期臨床研究中。
靶向遞送有效載荷的bsAb
存在兩種概念上不同的方法來利用bsAbs靶向遞送有效載荷，如細(xì)胞毒性藥物或放射性藥物。第一種方法，預(yù)靶向治療，使用bsAb的一個(gè)臂特異性靶向腫瘤細(xì)胞，另一個(gè)臂隨后捕獲有效載荷到腫瘤細(xì)胞。GD2 xDOTA是一種識(shí)別GD2的bsAb，并捕獲放射性有效載荷177Lu-DOTA，其在TME中組裝。在沒有四聚化的情況下，由于半衰期，它會(huì)被迅速?gòu)耐鈬宄?。然而，到目前為止，臨床試驗(yàn)中很少有bsAbs利用這種MoA，這可能是因?yàn)榉派湫灶A(yù)靶向涉及復(fù)雜的導(dǎo)流，限制了其普遍適用性。
第二種方法通過遞送偶聯(lián)到雙特異性抗體上的細(xì)胞毒性有效載荷，實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的特異性靶向。目前，bsADC已成為腫瘤藥物開發(fā)的熱點(diǎn)，已有多款bsADC進(jìn)入臨床開發(fā)，如ZW49、REGN5093、BL-B01D1等。
靶向癌癥免疫治療的bsAb
癌癥免疫療法中使用的大多數(shù)bsAbs通過T細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的天然或內(nèi)源性免疫發(fā)揮作用，包括免疫檢查點(diǎn)抑制（CPIs）效應(yīng)細(xì)胞接合器（包括TCE和ICEs）以及共刺激性bsAb。
雙免疫檢查點(diǎn)抑制
許多抑制免疫檢查點(diǎn)的單特異性抗體，如CTLA4或PD-1/PDL-1，已被批準(zhǔn)用于癌癥免疫療法。將檢查點(diǎn)抑制性抗體療法擴(kuò)展到bsAbs可以減少不期望的副作用，并增強(qiáng)療效。大多數(shù)雙免疫檢查點(diǎn)抑制劑靶向PD-1/PD-L1軸和其他免疫抑制分子，如CTLA-4、TIM-3、LAG-3或TIGIT。MEDI5752（PD-1×CTLA-4）抑制PD-1+激活的T細(xì)胞中CTLA-4的功能，誘導(dǎo)PD-1的快速內(nèi)化和降解。與PD-1和CTLA-4單抗聯(lián)合治療相比，MEDI5752的活性顯著增強(qiáng)。針對(duì)其他檢查點(diǎn)分子的雙功能性抑制劑，包括LAG-3和TIGIT，也正在開發(fā)中。
效應(yīng)細(xì)胞接合器
細(xì)胞接合器連接兩種不同類型的細(xì)胞，主要是腫瘤細(xì)胞和T/NK細(xì)胞，以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞溶解。細(xì)胞接合器由TAA靶向部分和效應(yīng)細(xì)胞識(shí)別部分組成，并進(jìn)一步分為T細(xì)胞接受器和NK細(xì)胞接受器。
T細(xì)胞接合器利用TAA和TCR成分（主要是CD3），它們連接腫瘤細(xì)胞和T細(xì)胞，繞過TCR-MHC-I相互作用。因此，無論抗原特異性如何，T細(xì)胞結(jié)合器都會(huì)觸發(fā)T細(xì)胞活化，產(chǎn)生包括穿孔素和顆粒酶在內(nèi)的細(xì)胞毒性分子，以殺傷腫瘤細(xì)胞。
BiTE是T細(xì)胞結(jié)合器的一種形式，通過靶向TAA和CD3的單鏈抗體將腫瘤細(xì)胞和T細(xì)胞結(jié)合，用于T細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞殺傷。靶向CD19和CD3的blinatumomab是臨床上典型的BiTE，2014年，blinatumomab成為第一個(gè)被FDA批準(zhǔn)的BsAb，用于治療ALL患者，在隨后的幾年里，blinatumomab的治療范圍進(jìn)一步拓寬，2018年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)其用于首次或第二次完全緩解后MRD≥0.1%的pre-B ALL患者群體的治療。目前，超過60例BiTE形式的雙抗正在進(jìn)行I/II期臨床試驗(yàn)。
NK細(xì)胞接合器將CD16A+NK細(xì)胞重定向至腫瘤細(xì)胞，誘導(dǎo)NK細(xì)胞活化。與BiTE相比，NK細(xì)胞接受者表現(xiàn)出較少的不良反應(yīng)，如細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）和神經(jīng)毒性。多種細(xì)胞毒性受體可激活NK細(xì)胞：CD16（FcγRIII）、天然細(xì)胞毒性受體（NCR；NKp30、NKp44、NKp46）、C型凝集素樣受體NKG2D（CD314）和CD94/NKG2C。最近，抗CD30×CD16A的NK細(xì)胞接合器（AFM13）在AACR 2022的報(bào)告中展示了不俗的抗腫瘤效果。
共刺激bsAbs
高效、持久和局部受限的抗腫瘤免疫反應(yīng)需要共刺激和共抑制信號(hào)來嚴(yán)格調(diào)節(jié)細(xì)胞毒性T細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的激活、分化和維持。TNFRSF家族的成員（如4-1BB、CD40、OX40、GITR、CD27或CD30）以及CD28免疫球蛋白超家族（如CD28、CTLA4、PD-1、ICOS、BTLA)及其相應(yīng)的配體在介導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)信號(hào)中發(fā)揮著重要作用。靶向這些免疫調(diào)節(jié)途徑可以增強(qiáng)免疫治療。
PRS-343（cinrebafusp），是一種針對(duì)HER2和4-1BB的四價(jià)bsAb，在IND研究中其耐受性良好，沒有明顯和相關(guān)的藥物相關(guān)毒性；在接受有效劑量治療的患者中（n=33），12%的患者達(dá)到ORR，包括1個(gè)CR，疾病控制率（DCR）為52%。bsAbs中通過4-1BB進(jìn)行腫瘤選擇性共刺激的其他靶點(diǎn)還包括EGFR、PSMA、CLDN18.2、B7H4、CEACAM5、HER2、PD-L1和FAP。此外，十多種針對(duì)PD-L1和4-1BB的不同bsAbs處于I期或II期試驗(yàn)中。
bsAb的新概念
bsAbs的領(lǐng)域仍在進(jìn)一步探索和擴(kuò)展技術(shù)和應(yīng)用，可能提供目前正在開發(fā)的bsAb尚未解決的治療概念。
三特異性TCE
共刺激信號(hào)可以與雙特異性TCE組合以促進(jìn)更加有效的T細(xì)胞活化。這樣的三特異性TCE目前正在針對(duì)TAA和CD3的臨床試驗(yàn)中，并且進(jìn)一步包含抗CD28結(jié)合位點(diǎn)。SAR443216是一種針對(duì)HER2×CD3×CD28的三特異性抗體，能夠強(qiáng)力激活CD4+和CD8+T細(xì)胞，誘導(dǎo)T細(xì)胞增殖、細(xì)胞因子和顆粒酶B的釋放，以及T細(xì)胞介導(dǎo)的對(duì)表達(dá)HER2的腫瘤細(xì)胞的殺傷，其目前處于I期臨床研究中。在類似的方法中，SAR442257是另一種CD38×CD3×CD28的三特異性抗體。
前藥方法
一種新興的方法是在腫瘤處選擇性激活的前藥，產(chǎn)生具有高度腫瘤特異性功能的bsAbs。前藥轉(zhuǎn)化為功能性bsAbs可以通過環(huán)境觸發(fā)因素如腫瘤相關(guān)蛋白酶來實(shí)現(xiàn)。雙重腫瘤靶向的另一種前藥方法依賴于來自兩個(gè)具有分裂CD3ε結(jié)合部分的腫瘤特異性組裝。這些分子需要被設(shè)計(jì)為非活性的獨(dú)立實(shí)體并在循環(huán)中，使得它們僅在腫瘤抗原結(jié)合和隨后的原位組裝時(shí)被激活。
PROTAC bsAbs
另一個(gè)新興概念和新的MoA利用bsAbs通過靶向降解來抑制增殖相關(guān)過程。類似于雙特異性或多特異性小分子蛋白水解靶向嵌合體（PROTACs），bsAbs可被設(shè)計(jì)為觸發(fā)參與癌癥發(fā)展或進(jìn)展的表面蛋白的內(nèi)化和隨后的降解。這樣的bsAbs同時(shí)與靶向降解的蛋白質(zhì)和降解的因子結(jié)合，并觸發(fā)內(nèi)化，如膜上的E3泛素連接酶或轉(zhuǎn)鐵蛋白受體。目前，抗體-PROTAC概念仍處于早期開發(fā)階段，迄今為止還沒有進(jìn)入臨床研究。
bsAb遞送
bsAb開發(fā)中另一個(gè)重要的新興概念是bsAb的局部產(chǎn)生和隨后的局部遞送，如通過脂質(zhì)納米顆粒介導(dǎo)的mRNA遞送的CLDN6 TCE、溶瘤病毒或包括CAR-T細(xì)胞在內(nèi)的基因治療方法。細(xì)胞因子模擬抗體最后，bsAbs也可以作為細(xì)胞因子模擬物或所謂的合成細(xì)胞因子激動(dòng)劑。scFvs或基于單域抗體VHH的方法可以通過模擬IL-2或IL-15、IL-18、I型干擾素和IL-10來有效地觸發(fā)細(xì)胞因子信號(hào)傳導(dǎo)。這種基于抗體的細(xì)胞因子模擬物可能在癌癥免疫療法中具有各種應(yīng)用。
小結(jié)：bsAbs領(lǐng)域最近取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，到2023年底，已有十幾種bsAbs獲得批準(zhǔn)，許多不同的方法正在臨床上進(jìn)行測(cè)試。盡管如此，由于癌癥的異質(zhì)性和適應(yīng)性，這些方法中的任何一種都不太可能成為普遍的癌癥免疫療法。相反，抗體需要針對(duì)某些應(yīng)用量身定制，并將依賴于與其他方法的結(jié)合，以最大限度地提高其療效和安全性。在不久的將來，多特異性抗體療法的發(fā)展可能會(huì)在以下四個(gè)領(lǐng)域出現(xiàn)增長(zhǎng)：針對(duì)具有明確依賴性的腫瘤相關(guān)RTK的bsAbs；用于以增加的選擇性靶向腫瘤的bsADC；用于靶向降解適用于各種途徑的細(xì)胞表面蛋白的雙特異性PROTAC；以及用于癌癥免疫療法的多特異性抗體。與其他治療癌癥的藥物一樣，通過改進(jìn)的診斷方法和新的開發(fā)模式，將bsAbs和多特異性抗體療法應(yīng)用于早期患者，對(duì)于實(shí)現(xiàn)治愈癌癥患者的目標(biāo)至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)：
1. The present and future of bispecific antibodies for cancer therapy. Nat Rev Drug Discov.2024 Mar 6.
