雙特異性抗體的結(jié)構(gòu)設(shè)計類型
根據(jù)不同結(jié)構(gòu)可將 BsAb 結(jié)構(gòu)分為兩類:不含 Fc 片段 的 BsAb(非 IgG 樣 BsAb)與含 Fc 片段的 BsAb(IgG 樣 BsAb)。
非 IgG 樣雙特異性抗體
非 IgG 樣 BsAb 通過片段化的分子設(shè)計,將多個抗原 結(jié)合單元結(jié)合在沒有 Fc 區(qū)域的分子上,這樣的結(jié)構(gòu)可能避 免了鏈交聯(lián)問題,但是同時導(dǎo)致其缺乏 Fc 介導(dǎo)的相關(guān)效應(yīng) 功能。非 IgG 樣 BsAb 主要通過抗原結(jié)合的特性發(fā)揮相應(yīng) 的效應(yīng)機制,具有清除速度更快、半衰期較短的特點。
IgG 樣雙特異性抗體
IgG 樣雙特異性抗體是將兩個不同靶點的抗原結(jié)合單 元組合而成的 IgG 形態(tài)的 BsAb。IgG 樣 BsAb 具有 Fc 片 段,因此可以發(fā)揮 Fc 介導(dǎo)的效應(yīng)功能,如抗體依賴性細胞 介導(dǎo)的細胞毒作用( antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)、補體依賴的細胞毒作用(complement dependent cytotoxicity,CDC)和抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細 胞 吞 噬 作 用 ( antibody-dependent cellular phagocytosis , ADCP)。有時,IgG 樣 BsAb 也可能根據(jù)功能需求,將 Fc 段靜默處理。IgG 樣 BsAb 通過 Fc 片段與受體 FcRn 結(jié)合, 6 / 19 半衰期相對更長,可能在給藥頻次方面更加具有優(yōu)勢。
除上述結(jié)構(gòu)類型以外,還可能有其他的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)分 類(例如對稱樣雙特異抗體和非對稱樣雙特異抗體等)。不 同的 BsAb 結(jié)構(gòu)上各有特點和優(yōu)劣,應(yīng)該根據(jù)靶點機制、預(yù) 期發(fā)揮的生物學(xué)效應(yīng),合理設(shè)計 BsAb。
雙特異性抗體的機制類型及作用特點
BsAb 靶向兩種抗原或抗原表位,可以同時阻斷或激活 其介導(dǎo)的生物學(xué)功能,或使表達兩種抗原的細胞相互接近, 從而增強兩者間的相互作用,并以不同的作用機制介導(dǎo)多 種特定的生物學(xué)效應(yīng)。
目前,普遍認(rèn)為 BsAb 的藥效學(xué)或生物學(xué)作用機制主 要包括以下類型:
橋聯(lián)細胞
BsAb 可以實現(xiàn)細胞毒活性效應(yīng)細胞的重定向功能。 BsAb 的一個抗原結(jié)合部位與腫瘤細胞上表達的特異性抗 原結(jié)合,而另一個抗原結(jié)合部位橋聯(lián)并激活效應(yīng)細胞,如 巨噬細胞、中性粒細胞、自然殺傷細胞、細胞毒性 T 淋巴 細胞等。
橋聯(lián)受體
腫瘤等疾病的發(fā)生、發(fā)展往往涉及多條信號通路;復(fù) 雜的生物功能也是不同信號通路共同作用的結(jié)果,因此阻 斷單一信號通路可能不足以完全抑制疾病的進程,反而還 7 / 19 容易導(dǎo)致其他補償通路的激活。BsAb 可以同時特異性阻斷 多條信號通路、蛋白或新生血管的生成,或通過橋聯(lián)受體 加強信號通路從而增強抗腫瘤效果,也可通過靶向介導(dǎo)增 加抗腫瘤的特異性和安全性。
此外,BsAb 還可能通過將受體 A 和受體 B 橋聯(lián)在一 起,激活受體下游信號通路,將兩個本不會形成二聚體的 受體橋聯(lián)在一起,從而產(chǎn)生全新的生物學(xué)信號和功能。
橋聯(lián)因子
BsAb 可以用于促進蛋白復(fù)合物和膜受體蛋白復(fù)合物 的形成,提高抗體藥物偶聯(lián)物或激動性抗體的活性。例如, 靶向凝血因子 IXa 和 X 的雙特異性抗體可以通過同時橋聯(lián) 結(jié)合凝血因子 IXa 和凝血因子 X,從而仿真 FVⅢ的生理功 能,促進凝血酶的產(chǎn)生。
雙特異性抗體的潛在優(yōu)勢在治療方面 BsAb 與單抗相比,可能存在(包括但不限 于)以下潛在優(yōu)勢:
介導(dǎo)免疫細胞對腫瘤的殺傷: 介導(dǎo)免疫細胞殺傷是 BsAb 的一個重要作用機制。BsAb 的兩條抗原結(jié)合臂,其 中一條與腫瘤表面靶抗原結(jié)合,另一條與免疫效應(yīng)細胞上的抗原結(jié)合,通過后者激活效應(yīng)細胞,使其靶向殺傷腫瘤細胞。
增強對免疫細胞的激活:BsAb 的兩條抗原結(jié)合臂可以 8 / 19 同時結(jié)合兩種免疫抑制受體或兩種免疫激活受體,或分別 與免疫抑制受體和免疫激活受體結(jié)合,從而獲得比單抗更 強的免疫細胞激活作用。
雙靶點信號阻斷防止耐藥:例如,HER 家族屬于受體 酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTKs)的一類,是 腫瘤診療的重要靶點。腫瘤細胞可以通過轉(zhuǎn)換信號通路, 或通過 HER 家族成員自身或不同成員之間的同源或異源 二聚體激活細胞內(nèi)信號進行旁通路激活。因此采用 BsAb 藥 物同時阻斷兩個或多個 RTKs 或其配體,可以阻斷腫瘤細 胞的旁通路激活,提高治療效果。
具備更強腫瘤特異性、靶向性和降低毒性:利用 BsAb 兩種抗原結(jié)合臂可以結(jié)合不同抗原的特點,從而增強抗體 與腫瘤細胞的結(jié)合特異性和靶向性,降低與非腫瘤組織靶 向結(jié)合后導(dǎo)致的不良反應(yīng)。
介導(dǎo)更強的內(nèi)吞作用:BsAb 與細胞表面兩種抗原或抗 原表位的同時結(jié)合,可通過刺激受體的胞內(nèi)信號,或者造 成細胞膜局部流動性降低,從而激發(fā)細胞更強的內(nèi)吞作用, 進一步解決由于內(nèi)吞不足而導(dǎo)致的腫瘤細胞逃逸。