前言

雙表位雙特異性抗體（bpAbs）屬于雙特異性抗體的一個(gè)分支，其結(jié)合相同抗原上不同的、不重疊的表位。這種獨(dú)特的結(jié)合模式使之具有了新的作用機(jī)制，超越了單特異性的單克隆抗體。雙表位結(jié)合可以產(chǎn)生更優(yōu)越的親和力和特異性，促進(jìn)拮抗作用，鎖定靶標(biāo)構(gòu)象，并導(dǎo)致更高階的靶標(biāo)聚集。這種抗體-靶標(biāo)復(fù)合物可以引發(fā)強(qiáng)烈的激動(dòng)作用，增加免疫效應(yīng)器功能，或?qū)е驴焖俚陌袠?biāo)內(nèi)吞下調(diào)和溶酶體運(yùn)輸。這些作用機(jī)制不僅對(duì)治療性抗體具有吸引力，而且越來(lái)越多地被探索用于其他模式，如抗體偶聯(lián)藥物、T細(xì)胞結(jié)合器和嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞。在過(guò)去的十年里，bpAbs的治療潛力隨著臨床試驗(yàn)的首次成功而煥發(fā)異彩，這些開(kāi)創(chuàng)性的分子為當(dāng)今臨床開(kāi)發(fā)中越來(lái)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(shù)的進(jìn)展催生出越來(lái)越復(fù)雜的bpAb形式，使其能夠在不同的結(jié)構(gòu)中組裝，針對(duì)不同表位的結(jié)合域。bpAb形式的選擇取決于靶標(biāo)的生物學(xué)和MoA，關(guān)鍵的設(shè)計(jì)考慮因素包括靶向表位、單個(gè)結(jié)合域的數(shù)量和性質(zhì)、半衰期延長(zhǎng)和效應(yīng)器功能，以及確保所有結(jié)構(gòu)域正確組裝成功的可能性。

迄今為止，在臨床上測(cè)試的bpAbs不僅具有不同的形式，而且利用了大量不同的單個(gè)結(jié)合結(jié)構(gòu)域，例如單域抗體（sdAbs）和單鏈可變片段（scFv）。首批進(jìn)入臨床的兩個(gè)bpAbs，ALX-06517和BI1034020，均由串聯(lián)的sdAbs組成�；�于抗體片段的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(cè)試的大多數(shù)bpAbs具有Fc的結(jié)構(gòu)。四價(jià)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(méi)有LC的對(duì)稱(chēng)bpAb。不對(duì)稱(chēng)bpAb通常依賴(lài)Fc突變來(lái)促進(jìn)bpAb產(chǎn)物的純化或引導(dǎo)異二聚體的形成。例如，GEN3009是一種具有Fc結(jié)構(gòu)域?qū)�向突變的不�?duì)稱(chēng)bpAb，可確保兩個(gè)不同HC的正確配對(duì)。

bpAbs的作用機(jī)制

與其他抗體相比，與同一靶標(biāo)上的兩個(gè)不同的、不重疊的表位結(jié)合會(huì)導(dǎo)致bpAbs的許多獨(dú)特特性。

增強(qiáng)親和力

許多bpAbs比它們的親本抗體顯示出更好的結(jié)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(gè)不同表位結(jié)合的結(jié)果。與單價(jià)或二價(jià)單克隆抗體相比，bpAb的解離可能會(huì)顯著較慢，使其成為高級(jí)拮抗劑或反向激動(dòng)劑。順式結(jié)合形成1:1的bpAb-靶向復(fù)合物對(duì)于此類(lèi)應(yīng)用非常重要，以避免不需要的激動(dòng)劑活性。

除此之外，表位選擇、結(jié)合結(jié)構(gòu)域的幾何排列、sdAb連接優(yōu)化和親和力調(diào)節(jié)對(duì)于實(shí)現(xiàn)所需的MoA和最大化功效至關(guān)重要。最后，對(duì)靶標(biāo)親和力的仔細(xì)調(diào)節(jié)，有助于減少靶向毒性。例如ISB1442的抗CD47 Fab被設(shè)計(jì)用于弱親和力，以實(shí)現(xiàn)與CD47陽(yáng)性紅細(xì)胞的最小反應(yīng)性；而高親和力、雙表位抗CD38臂能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)CD38低表達(dá)腫瘤細(xì)胞的高特異性。

雙通路抑制

與兩個(gè)不重疊的表位結(jié)合可以解鎖bpAbs的獨(dú)特活性。例如雙通路抑制。例如靶向低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白6（LRP6）的bpAb，可以同時(shí)阻斷Wnt1-和Wnt3a介導(dǎo)的β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路，尤其是在沒(méi)有激動(dòng)劑活性的情況下。

另外，bpAb可以通過(guò)物理約束使其靶標(biāo)失活。例如靶向CD38的雙表位雙抗TNB-73，被證明通過(guò)將細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域鎖定在催化失活狀態(tài)而起到酶抑制劑的作用。

形成免疫復(fù)合物

bpAbs的一個(gè)獨(dú)特特征是它們能夠通過(guò)在反式中同時(shí)接合兩個(gè)不重疊的表位來(lái)形成高階免疫復(fù)合物。靶標(biāo)交聯(lián)是多種MoAs的基礎(chǔ)，包括增強(qiáng)的激動(dòng)活性、Fc介導(dǎo)的效應(yīng)器功能或可溶性靶標(biāo)的清除以及受體下調(diào)。

bpAbs的聚集作用可以促進(jìn)激動(dòng)活性，特別是對(duì)于依賴(lài)交聯(lián)進(jìn)行有效下游信號(hào)傳導(dǎo)的受體。例如，針對(duì)腫瘤壞死因子受體超家族（TNFRSF）成員OX40和死亡受體5（DR5）的四價(jià)bpAb實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的內(nèi)在激動(dòng)活性。雙側(cè)靶向是引發(fā)強(qiáng)效激動(dòng)劑的必要和充分條件。

此外，bpAbs的受體聚集增加了Fc結(jié)構(gòu)域的局部濃度，從而可以改善效應(yīng)器功能。交聯(lián)受體也已被證明可以快速內(nèi)化并運(yùn)輸?shù)饺苊阁w，從而導(dǎo)致靶標(biāo)的快速下調(diào)。

克服耐藥性機(jī)制

治療病毒感染的一個(gè)常見(jiàn)挑戰(zhàn)是找到一種廣泛中和的抗體，它能結(jié)合外殼蛋白的保守區(qū)并產(chǎn)生持久的反應(yīng)。相比于單克隆抗體，bpAb在這方面展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。例如針對(duì)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(jié)合。此外，預(yù)防耐藥性的多靶向治療也可用于腫瘤相關(guān)抗原（TAA）的靶向治療。例如，雙表位CAR-T細(xì)胞可以通過(guò)同時(shí)靶向兩個(gè)表位來(lái)防止腫瘤逃逸。

bpAbs的臨床開(kāi)發(fā)進(jìn)展

到目前為止，大多數(shù)bpAb被開(kāi)發(fā)用于腫瘤治療，第一種基于bpAb的細(xì)胞療法cilta-cel已被批準(zhǔn)用于治療復(fù)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(jìn)行血液腫瘤的早期臨床試驗(yàn)，包括ISB 1442和OriCAR-017，它們都處于治療復(fù)發(fā)性/難治性骨髓瘤的I期臨床階段。

對(duì)于實(shí)體瘤的治療，許多bpAbs靶向HER2。分別與非重疊結(jié)構(gòu)域IV和II結(jié)合的臨床單抗曲妥珠單抗和帕妥珠單抗組合靶向兩個(gè)不同的HER2表位，先前已被證明可顯著改善治療結(jié)果和預(yù)后。HER2的重要性和雙表位靶向的臨床先例推動(dòng)了抗HER2 bpAbs的開(kāi)發(fā)，包括anbenitamab和zanidatamab，這兩種臨床上最領(lǐng)先的HER2靶向bpAbs。

除了腫瘤學(xué)，傳染病也是bpAb的主要應(yīng)用領(lǐng)域。針對(duì)一個(gè)以上表位的中和抗體，如針對(duì)COVID-19的BAT2022和針對(duì)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(shí)現(xiàn)廣泛和更持久的患者反應(yīng)。

此外，bpAbs越來(lái)越多地作為ADC的一部分用于有效載荷遞送，因?yàn)樗鼈儶?dú)特的MoAs促進(jìn)內(nèi)化和溶酶體運(yùn)輸。目前有六種雙表位ADC正在進(jìn)行臨床評(píng)估。

小結(jié)

bpAbs由單特異性單克隆抗體的組合演變而來(lái)，已于2022年通過(guò)FDA批準(zhǔn)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(dú)特的MoAs。雙表位結(jié)合所實(shí)現(xiàn)的親和力可以實(shí)現(xiàn)高選擇性的腫瘤靶向，雙表位結(jié)合還可以改善受體激動(dòng)作用、效應(yīng)器功能和/或有效的內(nèi)化和溶酶體運(yùn)輸。基于這些獨(dú)特的作用機(jī)制，bpAb可以應(yīng)用于多種疾病領(lǐng)域和適應(yīng)癥，包括癌癥、傳染病。事實(shí)證明，bpAbs具有巨大的靶向治療潛力。

參考文獻(xiàn)：

1.Biparatopicantibodies: therapeutic applications and prospects. MAbs. 2024 Jan-Dec;16(1):2310890

       原文標(biāo)題 : 雙表位雙特異性抗體的治療應(yīng)用及前景