近年來，在全球創(chuàng)新浪潮的背景下，全球制藥企業(yè)在癌癥治療領域不斷推陳出新。其中，雙抗藥物更是逐漸嶄露頭角，Removab、Blincyto、Hemlibra等藥物的上市標志著雙抗時代的正式開啟。
盡管雙抗藥物已有成功上市的先例，但其研發(fā)絕非易事。在研發(fā)中，需要考慮多種因素。Antibody Therapeutics總結了雙抗開發(fā)的六大要素，包括臨床療效好、安全性高、免疫原性小、藥代藥效學、理化性質合理、易于臨床和商業(yè)化。這些要素與雙抗平臺的設計息息相關，單抗看靶點，雙抗看平臺，因此，在平臺設計與項目開發(fā)中須全盤考慮，平衡各要素的特點，最終實現(xiàn)雙抗的臨床意義和商業(yè)價值。
01、雙抗藥物的分類
根據雙抗藥物是否含有Fc區(qū)域，可將雙抗藥物分為兩大類：存在Fc區(qū)的IgG樣雙抗和不含F(xiàn)c區(qū)的非IgG樣雙抗。對雙抗藥物分子結構的理解十分重要，一方面，雙抗藥物的分類與雙抗平臺的選擇密切相關，即不同的雙抗藥物須采用不同的雙抗平臺；另一方面，不同結構雙抗藥物的滲透性、半衰期、穩(wěn)定性、免疫原性等存在較大差異，在構建時須予以考慮。
（1）存在Fc區(qū)的IgG樣雙抗：Fc片段是天然抗體分子存在的基本結構單元，存在Fc區(qū)域的IgG樣雙抗為通過將兩種特異性結合單元結合在單個多肽中或使用單個HL（輕/重）對，得到基于片段的Fc融合蛋白格式抗體片段和常規(guī)抗體分子融合的形式。
存在Fc區(qū)的IgG樣雙抗具有諸多優(yōu)點，這與分子結構中存在的Fc區(qū)域密切相關，包括半衰期較長（FcRn的再循環(huán)作用）、高效的分離純化（得益于Fc區(qū)Protein A/G的識別區(qū)）及Fc區(qū)介導的ADCC、CDC作用。
但存在Fc區(qū)的IgG樣雙抗存在重鏈/重鏈、重鏈/輕鏈錯配問題。錯配是指DNA一條鏈上的堿基與另一條鏈上相應的堿基呈現(xiàn)非互補性。由于雙抗的四條多肽鏈包括兩條結構不同的重鏈和輕鏈，組合時可隨機產生10種可能的結構組合。由于僅有一種為目標產物，因此其余的產物均為無效產物甚至副產物。且目標產物的分離難度較大，最終導致雙抗產業(yè)化效率低、雜質蛋白多。
（2）缺少Fc區(qū)的非IgG樣雙抗，即不含F(xiàn)c區(qū)域的雙抗分子，其優(yōu)點包括結構簡單、組織穿透性強、免疫原性較低（不含F(xiàn)c區(qū)域）。但不含F(xiàn)c區(qū)的雙抗藥物由于分子量較小，且不具備FcRn介導的再循環(huán)機制，藥物的半衰期（HL）普遍較短，常需要采用包括聚乙二醇修飾、白蛋白融合、Fc融合等方式提升藥物的半衰期。
02、存在Fc區(qū)域的IgG樣雙抗平臺
針對存在Fc區(qū)域的IgG樣雙抗藥物，關鍵是解決鏈錯配問題，對此，全球制藥企業(yè)設計出包括KiH（羅氏）、CrossMab（羅氏）、YBODY（友芝友）等技術平臺，以解決鏈錯配的弊端。
（1）Knob-in-Hole（KiH）平臺——解決重鏈/重鏈錯配問題
KiH由基因泰克團隊發(fā)明，是解決重鏈/重鏈錯配問題最基礎的平臺。該技術對抗體的CH3進行了點突變：將一個抗體重鏈的CH3第366位絲氨酸T突變?yōu)樯彼醀，形成一個突起的類似“杵”的結構（Knob）；在另外一條重鏈的第366位絲氨酸T突變?yōu)榻z氨酸S，第368位亮氨酸L突變?yōu)楸彼酇，第407位氨基酸由酪氨酸Y突變?yōu)槔i氨酸V，突變后形成一個凹陷的類似“臼”的結構（Hole）。
簡而言之，即在一條重鏈使用一個小氨基酸替換大的氨基酸形成“Hole”，在另一條重鏈使用大氨基酸替換小氨基酸形成“Knob”，最終根據靜電導向理論引導形成異源二聚體而不是同源二聚體。
（2）CrossMab平臺——解決重鏈/輕鏈錯配問題
CrossMab通過對其中一個抗體的重鏈和輕鏈進行區(qū)域互換達到防止錯配的目的。其原理是通過在一個Abs的Fab區(qū)內交換重鏈和輕鏈結構，從而導致VH-VL和CH1-CL之間界面的分子結構發(fā)生變化。經過交換的抗體輕鏈由于相互排斥的原理，即VH與VH相互排斥、CL與CL相互排斥，不易與未改造抗體的重鏈發(fā)生錯配，從而產生輕重鏈的正確配對。
（3）Ybody——引入scFv形成異源二聚體
YBODY是由武漢友芝友公司研發(fā)的雙特異性平臺，該技術是在“Knob-in-hole”技術的基礎上，進一步解決輕/重鏈的錯配問題。YBODY平臺形成的異源二聚體其中一條為正常重鏈，另一條為Fc功能區(qū)的N端連接scFv，形成不對稱的異源雙特異性抗體。
03、缺少Fc區(qū)的非IgG樣雙抗
缺少Fc區(qū)的非IgG樣雙抗關鍵是解決半衰期較短的問題，經典的無Fc片段的非IgG樣雙抗技術平臺包括安進的BiTE平臺、賽諾菲的Nanobody平臺、MacroGenics的DART平臺等。
（1）BiTE平臺——通過Fc融合提升半衰期
BiTE（Bispecific T-cell Engager）由德國Micromet公司開發(fā)。2012年，Micromet被安進收購，后者獲得了BiTE技術。Blincyto為基于BiTE平臺研發(fā)的雙抗藥物，2020年12月在國內上市，百濟神州擁有中國權益。
BiTE是一種串聯(lián)型的scFv，是將一個結合T細胞抗原CD3的scFv和結合腫瘤抗原的scFv串聯(lián)而成，可同時結合T細胞和腫瘤細胞并誘導T細胞靶向殺傷腫瘤細胞。針對半衰期較短的問題，安進設計了half-life extended(HLE) BiTE分子，將無Fc端的非IgG樣雙抗分子轉變?yōu)橛蠪c端的雙抗分子，提升雙抗分子量并借助FcRn再循環(huán)作用，延長了藥物的半衰期。
（2）Bi-Nanobody平臺——通過白蛋白融合延長半衰期
納米抗體（Nanobody）僅包含一個重鏈可變區(qū)（VHH）和兩個常規(guī)的CH2和CH3區(qū)。與傳統(tǒng)抗體相比，Nanobody優(yōu)點為分子量較小，結構簡單，組織穿透力強，可穿透血腦屏障；不易沾粘和聚集，但具有半衰期較短的缺點。
針對半衰期較短的問題，Ablynx公司（2018年被賽諾菲收購）獨家的半衰期延長技術將Nanobody與血清白蛋白結合，提升雙抗分子量并借助FcRn的再循環(huán)作用，將半衰期由數小時延長至3周以上。
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