雙表位雙特異性抗體的治療應用及前景

雙表位雙特異性抗體（bpAbs）屬于雙特異性抗體的一個分支，其結合相同抗原上不同的、不重疊的表位。這種獨特的結合模式使之具有了新的作用機制，超越了單特異性的單克隆抗體。雙表位結合可以產(chǎn)生更優(yōu)越的親和力和特異性，促進拮抗作用，鎖定靶標構象，并導致更高階的靶標聚集。這種抗體-靶標復合物可以引發(fā)強烈的激動作用，增加免疫效應器功能，或導致快速的靶標內吞下調和溶酶體運輸。這些作用機制不僅對治療性抗體具有吸引力，而且越來越多地被探索用于其他模式，如抗體偶聯(lián)藥物、T細胞結合器和嵌合抗原受體（CAR）T細胞。在過去的十年里，bpAbs的治療潛力隨著臨床試驗的成功而煥發(fā)異彩，這些開創(chuàng)性的分子為當今臨床開發(fā)中越來越多的bpAbs鋪平了道路。

bpAbs的形式

抗體發(fā)現(xiàn)和工程化技術的進展催生出越來越復雜的bpAb形式，使其能夠在不同的結構中組裝，針對不同表位的結合域。bpAb形式的選擇取決于靶標的生物學和MoA，關鍵的設計考慮因素包括靶向表位、單個結合域的數(shù)量和性質、半衰期延長和效應器功能，以及確保所有結構域正確組裝成功的可能性。

迄今為止，在臨床上測試的bpAbs不僅具有不同的形式，而且利用了大量不同的單個結合結構域，例如單域抗體（sdAbs）和單鏈可變片段（scFv）。首批進入臨床的兩個bpAbs，ALX-06517和BI1034020，均由串聯(lián)的sdAbs組成?；诳贵w片段的bpAbs通常在循環(huán)中表現(xiàn)出較短的半衰期。

目前，在臨床上測試的大多數(shù)bpAbs具有Fc的結構。四價分子MEDI4276和BAT2022是具有2?+?2分別連接到HC的N-或C-末端的scFvs或sdAb。另一方面，KN060是具有串聯(lián)sdAb臂且沒有LC的對稱bpAb。不對稱bpAb通常依賴Fc突變來促進bpAb產(chǎn)物的純化或引導異二聚體的形成。例如，GEN3009是一種具有Fc結構域導向突變的不對稱bpAb，可確保兩個不同HC的正確配對。

bpAbs的作用機制

與其他抗體相比，與同一靶標上的兩個不同的、不重疊的表位結合會導致bpAbs的許多獨特特性。

增強親和力

許多bpAbs比它們的親本抗體顯示出更好的結合和較慢的解離。這是與相同（順式）或不同（反式）靶分子上的兩個不同表位結合的結果。與單價或二價單克隆抗體相比，bpAb的解離可能會較慢，使其成為拮抗劑或反向激動劑。順式結合形成1:1的bpAb-靶向復合物對于此類應用非常重要，以避免不需要的激動劑活性。

除此之外，表位選擇、結合結構域的幾何排列、sdAb連接優(yōu)化和親和力調節(jié)對于實現(xiàn)所需的MoA和大化功效至關重要。對靶標親和力的仔細調節(jié)，有助于減少靶向毒性。例如ISB1442的抗CD47 Fab被設計用于弱親和力，以實現(xiàn)與CD47陽性紅細胞的小反應性；而高親和力、雙表位抗CD38臂能夠實現(xiàn)對CD38低表達腫瘤細胞的高特異性。

雙通路抑制

與兩個不重疊的表位結合可以解鎖bpAbs的獨特活性。例如雙通路抑制。例如靶向低密度脂蛋白受體相關蛋白6（LRP6）的bpAb，可以同時阻斷Wnt1-和Wnt3a介導的β-連環(huán)蛋白信號通路，尤其是在沒有激動劑活性的情況下。

形成免疫復合物

bpAbs的一個獨特特征是它們能夠通過在反式中同時接合兩個不重疊的表位來形成高階免疫復合物。靶標交聯(lián)是多種MoAs的基礎，包括增強的激動活性、Fc介導的效應器功能或可溶性靶標的清除以及受體下調。

此外，bpAbs的受體聚集增加了Fc結構域的局部濃度，從而可以改善效應器功能。交聯(lián)受體也已被證明可以快速內化并運輸?shù)饺苊阁w，從而導致靶標的快速下調。

克服耐藥性機制

治療病毒感染的一個常見挑戰(zhàn)是找到一種廣泛中和的抗體，它能結合外殼蛋白的保守區(qū)并產(chǎn)生持久的反應。相比于單克隆抗體，bpAb在這方面展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。例如針對SARS-CoV-2的雙表位特異性抗體，BAT2022，被證明可與所有主要的變異毒株結合。此外，預防耐藥性的多靶向治療也可用于腫瘤相關抗原（TAA）的靶向治療。例如，雙表位CAR-T細胞可以通過同時靶向兩個表位來防止腫瘤逃逸。

bpAbs的臨床開發(fā)進展

到目前為止，大多數(shù)bpAb被開發(fā)用于腫瘤治療，第一種基于bpAb的細胞療法cilta-cel已被批準用于治療復發(fā)和難治性的多發(fā)性骨髓瘤。此外，許多其他bpAb目前正在進行血液腫瘤的早期臨床試驗，包括ISB 1442和OriCAR-017，它們都處于治療復發(fā)性/難治性骨髓瘤的I期臨床階段。

對于實體瘤的治療，許多bpAbs靶向HER2。分別與非重疊結構域IV和II結合的臨床單抗曲妥珠單抗和帕妥珠單抗組合靶向兩個不同的HER2表位，先前已被證明可改善治療結果和預后。HER2的重要性和雙表位靶向的臨床先例推動了抗HER2 bpAbs的開發(fā)，包括anbenitamab和zanidatamab，這兩種臨床上領先的HER2靶向bpAbs。

除了腫瘤學，傳染病也是bpAb的主要應用領域。針對一個以上表位的中和抗體，如針對COVID-19的BAT2022和針對艾滋病毒的三聯(lián)抗體SAR441236，可以克服單一突變逃逸變體的出現(xiàn)，從而實現(xiàn)廣泛和更持久的患者反應。

此外，bpAbs越來越多地作為ADC的一部分用于有效載荷遞送，因為它們獨特的MoAs促進內化和溶酶體運輸。目前有六種雙表位ADC正在進行臨床評估。

小結

bpAbs由單特異性單克隆抗體的組合演變而來，已于2022年通過FDA批準的第一種基于bpAb的療法證明了其臨床安全性和有效性。與傳統(tǒng)單抗或雙抗，甚至單抗組合相比，bpAbs提供了獨特的MoAs。雙表位結合所實現(xiàn)的親和力可以實現(xiàn)高選擇性的腫瘤靶向，雙表位結合還可以改善受體激動作用、效應器功能和/或有效的內化和溶酶體運輸。基于這些獨特的作用機制，bpAb可以應用于多種疾病領域和適應癥，包括癌癥、傳染病。事實證明，bpAbs具有巨大的靶向治療潛力。