双特异性抗体:肿瘤治疗的 “双剑合璧”,11 款药物已获批

B站影视 韩国电影 2025-08-06 16:23 1

摘要:双特异性抗体(bsAbs)是一类通过工程化设计靶向两个不同抗原或表位的创新分子,凭借 “双向靶向” 特性在肿瘤治疗中展现出独特优势。目前,全球已有 11 款 bsAbs 获批用于血液系统恶性肿瘤和实体瘤治疗,其通过衔接免疫细胞与肿瘤细胞、阻断双重信号通路等机制

摘要:双特异性抗体(bsAbs)是一类通过工程化设计靶向两个不同抗原或表位的创新分子,凭借 “双向靶向” 特性在肿瘤治疗中展现出独特优势。目前,全球已有 11 款 bsAbs 获批用于血液系统恶性肿瘤和实体瘤治疗,其通过衔接免疫细胞与肿瘤细胞、阻断双重信号通路等机制发挥作用,显著改变了部分癌症的治疗格局。然而,这类药物仍面临细胞因子释放综合征(CRS)等毒性反应、耐药机制不明等挑战。本文系统解读 bsAbs 的设计原理、作用机制、临床应用现状及未来方向,为理解这一突破性疗法提供全景视角。

一、双特异性抗体:肿瘤治疗的 “双向精准武器”

在肿瘤免疫治疗的浪潮中,双特异性抗体(bispecific antibodies, bsAbs)以其 “一石二鸟” 的靶向能力成为新焦点。与传统单克隆抗体(mAbs)仅靶向单一抗原不同,bsAbs 可同时结合两个不同的靶点 —— 可能是肿瘤细胞表面的抗原与免疫细胞表面的受体,也可能是同一信号通路的两个关键分子,从而实现更精准、更高效的抗肿瘤效应。

(A)天然人类免疫球蛋白为 Y 形结构,含两条重链和两条轻链,Fab 段负责抗原结合(单特异性),Fc 段介导效应功能;(B)单克隆抗体(mAbs)仅靶向单一表位;(C)双特异性抗体(bsAbs)通过设计不同抗原结合域,可同时靶向两个表位。

自 2009 年首款 bsAb(catumaxomab)获批以来,截至 2024 年 6 月,全球已有 11 款药物通过监管审批,其中 7 款用于血液肿瘤(如急性淋巴细胞白血病、弥漫大 B 细胞淋巴瘤),4 款用于实体瘤(如非小细胞肺癌、葡萄膜黑色素瘤)。这些药物的成功,源于对其分子结构的精准调控 —— 通过优化 Fc 区域、调整抗原结合臂的亲和力等设计,让 bsAbs 在疗效与安全性之间找到平衡。

二、设计与优化:让双特异性抗体 “有的放矢”

bsAbs 的临床价值与其分子设计密切相关。工程师通过操控结构,可定制其功能:例如,让药物更易穿透肿瘤微环境(TME),或延长在体内的作用时间。其设计核心围绕以下三大方向展开:

1. 结构分类:从 “有无 Fc 区域” 看差异

bsAbs 主要分为两类:

Fc 基型(如 IgG 样):保留抗体的 Fc 区域,具有较长的半衰期和 Fc 介导的效应功能(如抗体依赖的细胞毒性 ADCC),代表药物如 amivantamab(EGFR×cMET)。

片段型(如 BiTE®、DART®):无 Fc 区域,分子量小、组织穿透性强,但半衰期短(需持续输注),代表药物如 blinatumomab(CD3×CD19)。

展示了片段型(如 BiTE®、DART®)、Fc 基型(如 IgG 异二聚体)及其他多特异性分子的结构差异,不同设计对应不同的功能特性(如半衰期、稳定性)。

2. Fc 区域修饰:平衡疗效与毒性

Fc 区域是 bsAbs 的 “功能调节器”:

降低毒性:通过突变(如 L234F、N297G)抑制 Fc 与免疫细胞表面受体结合,减少非特异性免疫激活,降低 CRS 风险(如 T 细胞衔接器类药物)。

增强疗效:去除 Fc 糖链上的岩藻糖,可增强与 NK 细胞表面 FcγRIIIa 的结合,提升 ADCC 效应(如 amivantamab)。

3. 半衰期延长:解决 “短效” 难题

片段型 bsAbs 因分子量小易被清除,需通过技术延长作用时间:

融合白蛋白:如将 scFv 与人体血清白蛋白融合,利用白蛋白的长半衰期(19 天)延长药物存续时间。

Fc 融合技术:在 BiTE® 基础上添加 Fc 区域,开发出半衰期延长型(HLE-BiTE®),如 tarlatamab(CD3×DLL3),减少给药频率。

三、作用机制:三招破解肿瘤 “防御系统”

bsAbs 通过三种核心机制发挥抗肿瘤作用,覆盖免疫激活、信号阻断等多个层面:

1. 免疫细胞 “导航”:让杀手细胞精准出击

最经典的机制是衔接免疫细胞与肿瘤细胞,代表类型为 T 细胞衔接器(TCEs)和 NK 细胞衔接器(BiKEs):

TCEs:一端结合肿瘤抗原(如 CD19、BCMA),另一端结合 T 细胞表面 CD3,激活 T 细胞并促使其释放穿孔素、颗粒酶裂解肿瘤(图 3A)。例如,blinatumomab(CD3×CD19)通过衔接 T 细胞与 B 细胞白血病细胞,使复发难治患者的完全缓解率达 34%。

BiKEs:靶向 NK 细胞表面 CD16 与肿瘤抗原(如 CD30),利用 NK 细胞的天然杀伤能力清除肿瘤,尤其适合 MHC-I 缺失的 “逃逸型” 肿瘤。

(A)T 细胞衔接器通过 CD3 与肿瘤抗原结合,激活 T 细胞裂解肿瘤;(B)免疫检查点双阻断同时抑制 PD-1/PD-L1 和 CTLA-4 等通路;(C)信号通路阻断如同时抑制 EGFR 和 cMET,阻止肿瘤增殖。

2. 免疫检查点 “双重阻断”:打破肿瘤免疫抑制

肿瘤常通过上调 PD-L1、CTLA-4 等免疫检查点逃避免疫攻击。bsAbs 可同时阻断两个检查点,例如:

cadonilimab(PD-1×CTLA-4):优先结合同时表达 PD-1 和 CTLA-4 的肿瘤浸润 T 细胞(TILs),在宫颈癌中实现 33% 的客观缓解率,且毒性低于单药联合。

FS118(LAG-3×PD-L1):不仅阻断两条抑制通路,还能减少 T 细胞表面 LAG-3 的表达,避免单药治疗时的代偿性上调。

3. 信号通路 “双重打击”:抑制肿瘤增殖 “引擎”

部分 bsAbs 通过阻断肿瘤依赖的两条信号通路(如 EGFR 和 cMET),克服单一靶点抑制剂的耐药问题:

amivantamab(EGFR×cMET):在 EGFR 外显子 20 插入突变的非小细胞肺癌中,客观缓解率达 40%,尤其对 TKI 耐药患者有效。

zanidatamab(HER2 双表位):同时结合 HER2 的两个不同域,抑制其 dimerization(二聚化),在 HER2 阳性胃癌中展现出协同抗肿瘤效应。

四、临床应用:从血液肿瘤到实体瘤的突破

bsAbs 已在多种癌症中展现临床价值,尤其在血液肿瘤中成绩斐然,而实体瘤的突破则为其应用开辟了更广阔的空间。

1. 血液肿瘤:改写治疗格局

急性淋巴细胞白血病(ALL):blinatumomab(CD3×CD19)获批用于复发难治患者,相比化疗,完全缓解率提升近 1 倍(34% vs 16%),且显著延长生存期(7.7 个月 vs 4.4 个月)。

弥漫大 B 细胞淋巴瘤(DLBCL):glofitamab(CD3×CD20)在多线治疗失败患者中实现 39% 的完全缓解率,部分患者生存期达 11.5 个月。

多发性骨髓瘤(MM):teclistamab(CD3×BCMA)为四线以上患者带来 39.4% 的完全缓解率,中位生存期 18.3 个月。

表 1 已获批双特异性抗体的关键信息(截至 2024 年 6 月)

2. 实体瘤:突破多重障碍

实体瘤因抗原异质性、肿瘤微环境纤维化等特点,对 bsAbs 的挑战更大,但已有四款药物获批:

葡萄膜黑色素瘤:tebentafusp(CD3×gp100)是首个获批的 TCR - 双特异性抗体,通过靶向肿瘤抗原 gp100 与 T 细胞 CD3,将患者中位生存期延长至 21.7 个月(传统治疗仅 16 个月)。

非小细胞肺癌:amivantamab(EGFR×cMET)为 EGFR 外显子 20 插入突变患者提供新选择,客观缓解率 40%,中位生存期 22.8 个月。

小细胞肺癌:tarlatamab(CD3×DLL3)针对 DLL3 阳性患者,客观缓解率达 50%(10mg 剂量组),为化疗耐药患者带来希望。

五、安全性挑战:毒性管理的 “精细活”

尽管疗效显著,bsAbs 的毒性反应仍需警惕,其中最常见的包括:

1. 细胞因子释放综合征(CRS)

因免疫细胞过度激活释放大量细胞因子(如 IL-6)所致,表现为发热、低血压等。多数为轻中度(1-2 级),但需及时干预:

管理策略:使用 IL-6 受体拮抗剂(如 tocilizumab)抑制炎症反应;采用 “阶梯式给药”(如逐步提高剂量)降低发生风险。

2. 免疫效应细胞相关神经毒性综合征(ICANS)

表现为意识模糊、癫痫等,与细胞因子穿透血脑屏障有关。严重时需使用糖皮质激素,但需权衡对疗效的影响。

3. 脱靶毒性与感染风险

“靶上脱瘤” 毒性:若靶点在正常组织表达(如 CD47 在红细胞上),可能导致副作用。通过设计 “低亲和力” 结合臂(如 TG-1801 的 CD47 臂)可降低风险。

感染风险:bsAbs 可能损伤正常浆细胞(如 BCMA 靶向药),导致低丙种球蛋白血症,需定期监测并补充免疫球蛋白。

六、耐药机制:肿瘤如何 “逃脱” 双靶向攻击?

尽管 bsAbs 作用机制独特,肿瘤仍会通过多种方式耐药,主要包括:

1. 靶点丢失或下调

抗原缺失:如 CD19 在 blinatumomab 治疗后丢失,导致约 30% 的 ALL 患者复发。

解决方案:开发多靶点 bsAbs(如同时靶向 CD19 和 CD22),或联合其他抗原药物。

2. 免疫检查点代偿性上调

T 细胞在 bsAbs 激活后可能上调 PD-1、LAG-3 等,抑制自身功能。联合 PD-1 抑制剂(如 pembrolizumab)可逆转这一现象。

3. 抗药抗体(ADAs)产生

部分患者会产生针对 bsAbs 的抗体,中和其活性。例如,皮下注射的 pasotuxizumab(CD3×PSMA)因皮肤 dendritic 细胞呈递抗原,ADAs 发生率高达 96.7%,而静脉给药则可避免。

七、未来方向:从 “双特异” 到 “多特异” 的进化

bsAbs 的发展正迈向更精准、更广泛的应用,未来突破点包括:

1.多特异性抗体:同时靶向3个或更多靶点(如 PD-1×CTLA-4×VEGF),覆盖免疫激活与抗血管生成,提升实体瘤疗效。

2.条件激活型设计:通过肿瘤微环境特异性酶(如基质金属蛋白酶)激活 bsAbs,减少正常组织毒性(如 TAK-280 在缺氧环境中激活)。

3.AI 辅助设计:利用人工智能预测抗原结合亲和力、优化分子结构,加速药物开发(如 VERITAS 分类系统标准化抗体命名)。

该图以环形框架展示了 bsAbs 在临床应用中面临的挑战及对应的解决策略,包括通过生物标志物开发实现个性化治疗(A)、基于 CRS 机制优化剂量和预防方案以提高安全性(B)、结合生物标志物选择患者并联合现有疗法以增强疗效(C)、明确靶点下调机制以优化治疗顺序从而克服耐药(D)、通过促进免疫细胞间对话等方式克服免疫逃逸(E)。

结语

双特异性抗体以其 “双向靶向” 的独特优势,已成为肿瘤治疗的重要力量,尤其在血液肿瘤中展现出改写预后的潜力。尽管实体瘤的突破仍面临挑战,但随着设计优化、联合策略创新及耐药机制的深入解析,这类药物有望在更广泛的癌症类型中实现 “精准打击”。未来,从 “双特异” 到 “多特异” 的跨越,或将开启肿瘤免疫治疗的全新篇章。

来源:新浪财经

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