抗體的多特異性

抗體藥物的多特異性是指抗體藥物和非藥物靶點(diǎn)發(fā)生的特異性反應(yīng)（與脫靶效應(yīng)類似）。

早在1990年，Stern和他的同事就發(fā)現(xiàn)單克隆抗β-淀粉樣肽抗體可與外周血中人纖維蛋白原結(jié)合，可能原因是二者的構(gòu)象同源性。之后開展的臨床前及臨床試驗(yàn)顯示，多特異性會(huì)影響藥物的PK，增加毒性的發(fā)生率 。

產(chǎn)生多特異性的三個(gè)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)因素

除了序列同源性是比較容易理解和預(yù)測(cè)的多特異性產(chǎn)生因素，下面三個(gè)因素則比較難以通過(guò)模型或者實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

分子擬態(tài)

分子擬態(tài)，即抗體可以與不同蛋白質(zhì)結(jié)合，但是結(jié)合的蛋白質(zhì)之間沒(méi)有明顯的整體序列同源性，僅關(guān)鍵的表位殘基可能出現(xiàn)在一個(gè)完全不相關(guān)的蛋白質(zhì)中。 Tucker等人的工作就證明了這一點(diǎn)，他們首先進(jìn)行雞體內(nèi)免疫，使用體外噬菌體展示獲得抗GLUT4抗體。結(jié)合能力分析，與膜表達(dá)的GLUT4表現(xiàn)出高親和力，但與密切相關(guān)的人類GLUT1、GLUT2、GLUT3或小鼠GLUT1沒(méi)有結(jié)合。但是對(duì)4571個(gè)受體的膜蛋白陣列篩選顯示，與Notch-1的親和力較低，但呈劑量依賴，為特異性結(jié)合。GLUT4和Notch-1蛋白同源性小于7%，但是抗體結(jié)合的關(guān)鍵殘基GLUT4 (61-LGXXGP-66)出現(xiàn)在 Notch-1 (91-LGXXGP-96).

鑒于分子擬態(tài)是感染源逃避宿主免疫反應(yīng)的共同特征，識(shí)別病毒和細(xì)菌靶點(diǎn)的抗體多特異性的風(fēng)險(xiǎn)更高。文獻(xiàn)已經(jīng)報(bào)道過(guò)幾個(gè)這樣的例子，包括結(jié)合心磷脂的抗HIV抗體，識(shí)別LYRIC蛋白的抗登革熱NS1抗體，以及針對(duì)肌球蛋白的A組鏈球菌M蛋白的抗體。

CDR可塑性

第二種分子機(jī)制為CDR可塑性?？贵w的抗原結(jié)合區(qū)域有多種構(gòu)象，例如，4E10是一種廣泛中和的抗HIV抗體，它針對(duì)包膜糖蛋白的膜近端區(qū)域的一個(gè)高度保守的線性表位，但發(fā)現(xiàn)可以識(shí)別自身抗原。 在尋找其結(jié)合的自身抗原時(shí)，使用了一個(gè)噬菌體展示肽庫(kù)，在確定的前5個(gè)結(jié)果中，3個(gè)為1、2和3型肌醇三磷酸受體，它們都共享一個(gè)保守的肽序列基序。但該序列與MPER上的4E10核心表位完全不同，考慮和H-CDR3環(huán)構(gòu)象靈活性相關(guān)。

“開放”和“閉環(huán)”構(gòu)象的分子建模結(jié)果的比較（MAbs. 2020;12(1):1763138）

CDR突變可引入多特異性

多特異性的第三個(gè)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)因素并不依賴于共同基序或構(gòu)象靈活性，而是通過(guò)VL和VH CDR的差異與兩個(gè)不相關(guān)蛋白的相互作用。換句話說(shuō)，根據(jù)他們結(jié)合的蛋白質(zhì)不同，單個(gè)抗體可能有多個(gè)（潛在重疊的）功能抗體結(jié)合區(qū)域。 trastuzumab (Herceptin®)已被證明主要通過(guò)重鏈介導(dǎo)與人類表皮生長(zhǎng)因子受體2(Her2)的相互作用。輕鏈中的突變獲得了與第二個(gè)不相關(guān)的抗原VEGF的高親和力結(jié)合的變異。結(jié)構(gòu)和功能分析表明，這些變體之一bH1-44和兩個(gè)完全不相關(guān)的抗原之間的相互作用是不同的，其特征是中心結(jié)合位點(diǎn)的構(gòu)象適應(yīng)。

值得注意的是，bH1-44重鏈上的兩個(gè)突變足以敲除Her2的結(jié)合，同時(shí)保持與VEGF的高親和力。同樣，bH1-44輕鏈中的2個(gè)丙氨酸取代，破壞了VEGF的相互作用，而對(duì)Her2的接觸沒(méi)有影響。即使是小的突變也可能導(dǎo)致如此的特異性差異，引入突變是不是需要慎之又慎？ 簡(jiǎn)評(píng)：除了序列同源這一因素比較容易被預(yù)測(cè)，本文列舉的剩余三個(gè)因素：分子擬態(tài)、CDR可塑性、以及突變引起的結(jié)合特異性改變，都不太容易通過(guò)模型預(yù)測(cè)。