1、前言

一说到抗体药,肯定提不起各位观众老爷的胃口了!但咱们今天聊的不一样,是抗体中的战斗机“双抗药物”中的战斗机:双表位抗体!

双表位抗体是双抗药物的一种,比较特殊的是他们可以结合同一靶点的两个不同位点,属于抗体药领域细分中的细分,绝对时髦的新质生产力,今天咱就研究研究这双表位抗体到底卷不卷?

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图注:双表位抗体的管线,你说卷不卷?

2、双表位抗体的结构

既然是抗体药的细分,双表位的结构自然逃离不了抗体药物的基本构件,如,单链抗体、scFV、Fc片段等。只要能找到合适亲和力的结合结构,那候选药物的结构就像“乐高”一样,能拼的多么好,就看研究者的天赋了!

使用单链抗体组装双表位抗体的代表是ALX-06517和BI 1034020,但 由于分子量比较小,因此具有半衰期短的劣势,需进一步进行设计来改善暴露量。但这类结构对应的优势是因为其尺寸小,使得其成为嵌合抗原受体(CAR)的理想组成部分,如靶向BCMA的CAR-T 疗法Karvyti和靶向GPRC5D的OriCAR-017。

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除上述以单链抗体为基础的设计外,其它类型的抗体多和标准的IgG结构类似,但可以根据对称性分为“对称”和“不对称”两类。

对称结构的代表包括:MEDI4276、BAT2022和 KN060等,这些看上去还是中规中矩的玩法。不对称的结构那就多了去了,真的就像拼乐高一样千变万化,五花八门!反正是各有各的道理、各有各的优势!这里面的门道包括:突变Fc来实现抗体结构的稳定、增加Fab或scFv以实现更多的结合位点。改变结构以实现大规模的生产等。

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图注:双表位抗体结构示意图

3、机制

3.1、双表位靶向亲和力更强

和同一靶标上的两个不同、不重叠的表位结合可表现出更好的结合特性和较低的解离速度,这个道理就像单手持球和双手持球一样。

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3.2、双表位结合可实现双通路抑制

与两个不重叠的表位结合可以同时对两个位点起作用。如,使用靶向低密度脂蛋白受体6 (LRP6)实现同时阻断 Wnt1和Wnt3a介导的信号通路。靶向HER2亚结构域 I 和 IV 的DARPin阻止HER2与EGFR 家族成员形成二聚体。

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3.3、多表位的结合可以形成复合物,导致激动作用、快速靶标内化等

通过反式作用同时结合两个不重叠的表位可形成交联的免疫复合物。交联聚集是多种免疫机制的基础,包括增强的激动作用、Fc介导的效应功能以及可溶性靶标的清除等。双表位的结合 增加了Fc的局部浓度,会导致更有效的补体依赖性细胞毒性(CDC);交联的靶标还增强了内化作用,从而导致靶标的快速下调。

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3.4、不同表位的结合可以克服耐药机制

抗病毒药物的常见挑战是找到广泛的中和抗体,单特异性抗体由于对病毒施加选择性压力,很容易发生突变逃逸。双表位的结合类似鸡尾酒疗法,通过减少单突变来有效降低单药治疗耐药性。当然这种预防耐药性的机制也可能在临床上对肿瘤相关抗原(TAA)的靶向有用。

4、临床应用

在实体瘤治疗领域,常见的是靶向HER2的抗体,这其中的双表位抗体包括Anbenitamab 和Zanidatamab。另外,Medimmune开发的抗HER2 ADC MEDI4276于2015年进入临床。由Molecular Partners 开发的MP0274,通过 DARPins 实现双旁位 HER2 靶向。除此外的管线还包括,MBS301、BCD-147、TQB2930和 KM257 等。

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图注:MP0274作用机制示意图

在实体瘤领域还有靶向MET的REGN5093, REGN5093源自再生元专有的 VelocImmune平台,可有效抑制配体非依赖性 MET和 HGF 诱导的信号传导。REGN5093已作为抗体(NCT04077099)和ADC(NCT04982224)进入临床。

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图注:REGN5093

Immunogen的下一代FRα ADC已进入临床(NCT05527184),IMGN151包含一个scFv 臂和一个 Mirvetuximab Fab 臂配对,每个臂结合 FRα 的独特且不重叠的表位。

抗感染的抗体代表是靶向 HIV的三旁位抗体SAR441236,可克服单突变逃逸变体的出现,从而实现持续使用和更持久的患者反应。临床前体内数据表明,在非人灵长类动物(NHP)猿猴-人类免疫缺陷病毒(SHIV)病毒攻击模型中,SAR441236在降低病毒载量和预防感染方面更有效。

在治疗阿尔茨海默病领域较出名的是由Ablynx(被赛诺菲收购)和勃林格殷格翰开发的双表位、半衰期延长(PEG)的BI 1034020,该药物靶两个独立的Aβ表位,I 期研究于2013 年开始,但由于药物相关不良事件,停止开发。

在CAR-T治疗中,cilta-cel由传奇生物开发,与单副位构建体相比,双旁位靶向可实现更高的亲和力结合和更高的功效。于2022年获得批准,该研究显示出深度和持久的反应,安全性可控。

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图注:GEN3009作用机制图

Genmab使用专有的DuoBody和HexaBody技术来设计了靶向CD37的GEN3009,具有增强的Fc介导的六聚体化。通过互补的 Fc 突变,可引导体外受控 Fab-arm 交换反应中的异二聚化,并通过E430G 突变增强六聚体化。GEN3009已在复发或难治性 B 细胞非霍奇金淋巴瘤(NCT04358458)进行试验,但最近出于战略原因停止了进一步开发。

Ichnos Sciences 基于专有的 BEAT 2.0平台开发了ISB 1442,在一个串联 Fab 臂上结合两个具有高亲和力的不同的 CD38 表位,并将其与低亲和力CD47 Fab 臂结合以阻断吞噬细胞上的信号调节蛋白 α (SIRPα)。

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图注:ISB 1442结构示意图

5、结论与展望

双表位抗体由单特异性抗体组合演变而来, 在靶向治疗方面具有巨大的潜力。在现今这么卷的环境下,这可能是一个潜力巨大的方向。

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