來(lái)源：生物制藥小編

截至2019年底，F(xiàn)DA累計(jì)批準(zhǔn)了87款抗體藥物，2019年前三季度合計(jì)銷售額達(dá)1040億美元。高親和力通常是抗體藥物篩選的重要目標(biāo)之一。然而近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，一些特定情況下高親和力抗體并非理想選擇，反而可能帶來(lái)安全性問(wèn)題或者藥效下降。

? CD28抗體

CD28是重要的共刺激性信號(hào)，但超級(jí)激動(dòng)劑抗體在臨床應(yīng)用中有很強(qiáng)的毒性。新一代的CD28抗體不在追求超強(qiáng)親和力或者激動(dòng)劑效應(yīng)，而是關(guān)注腫瘤微環(huán)境中特異性的激活T細(xì)胞，如Five Prime的FPT155、Alpine Immune的ALPN-202等。賽諾菲構(gòu)建CD3/CD38/CD28三特異性抗體，CD28與CD3更高效的激活T細(xì)胞，殺傷CD38陽(yáng)性腫瘤細(xì)胞。再生元?jiǎng)t開發(fā)弱親和力、毒性低的CD28/TSA共刺激雙抗協(xié)同CD3/TSA雙抗，增強(qiáng)療效。 ? ? ? ? ? ? ??

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此外，CTLA-4、4-1BB、CD47等靶點(diǎn)均有同樣問(wèn)題，正常組織也有少量表達(dá)，單純追求高親和力的抗體往往具有較強(qiáng)的毒性。昂科免疫通過(guò)pH敏感性結(jié)合靶抗原的CTLA-4抗體解決毒性問(wèn)題，宜明昂科開發(fā)特異結(jié)合腫瘤而不結(jié)合紅細(xì)胞的SIRPα融合蛋白，以及CD20介導(dǎo)更傾向于結(jié)合腫瘤組織CD47的CD20/CD47雙抗。中外制藥也通過(guò)共刺激4-1BB/CTSA雙抗協(xié)同CD3/TSA雙抗來(lái)發(fā)揮作用。

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? 親和力直接影響ADCC、CDC

上述CTLA-4、CD28等更多是因?yàn)檎＝M織的表達(dá)，為避免on target off tumor的毒性而進(jìn)行的親和力優(yōu)化。阿斯利康、羅氏、Genmab等跨國(guó)藥企則發(fā)現(xiàn)親和力直接影響抗體本身的ADCC、CDC活性。

? MedImmune的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，降低親和力反而使抗體的ADCC活性明顯增強(qiáng)。通過(guò)點(diǎn)突變改造CD4抗體Ibalizumab（中裕新藥）、EGFR抗體GA201、不同親和力的HER2抗體，結(jié)合常數(shù)基本保持不變，但解離速率明顯加快。結(jié)果，低親和力的抗體比原抗體表現(xiàn)出更強(qiáng)的ADCC活性。

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下圖A表示CD4抗體Ibalizumab及其突變體與CD47+ T細(xì)胞的結(jié)合，B、C分別為KC1333 NK細(xì)胞、NK92/NFAT細(xì)胞測(cè)定的ADCC活性，D、E分別為CDC活性和ADCP活性。突變體低親和力的抗體ADCC活性明顯增強(qiáng)，CDC活性、ADCP活性也有類似反向相關(guān)性。EGFR抗體、HER2抗體有類似效應(yīng)。

? MedImmune科學(xué)家給出的解釋是，親和力過(guò)低則不能有效結(jié)合抗原。親和力過(guò)高則抗體主要以二價(jià)形式結(jié)合抗原，即每個(gè)抗體的2個(gè)Fab都結(jié)合到抗原。中等親和力的抗體，尤其是解離速率快的情況下，抗體更傾向于以單價(jià)形式結(jié)合到抗原，局部更容易形成抗體聚集的情況，ADCC、CDC活性均明顯增強(qiáng)。

? 為了驗(yàn)證這一設(shè)想，MedImmune的科學(xué)家通過(guò)雙抗技術(shù)DuetMab構(gòu)建單價(jià)的高親和力抗體。即一側(cè)Fab保留原高親和力抗體，另一側(cè)則改為不結(jié)合抗原的NMGC，也就是雙抗中一個(gè)是無(wú)效抗體。這樣構(gòu)建的抗體就是單價(jià)結(jié)合抗原的高親和力抗體。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，親和力不變的單價(jià)抗體DuetMab CD47 WT/NMGC與CD4原抗體相比，ADCC活性明顯增強(qiáng)。證明ADCC活性并非直接由親和力決定，而是由抗體抗原的結(jié)合形式?jīng)Q定，即單價(jià)結(jié)合導(dǎo)致強(qiáng)ADCC活性，雙價(jià)結(jié)合導(dǎo)致弱ADCC活性。

2019年12月12日，阿斯利康的科學(xué)家在mAbs發(fā)表文章，進(jìn)一步研究了CDC的影響因素，發(fā)現(xiàn)有類似的規(guī)律。以EGFR、HER2抗體為例，同樣經(jīng)過(guò)點(diǎn)突變得到低親和力抗體，而CDC顯著增強(qiáng)。

下圖中abc突變后對(duì)EGFR細(xì)胞的結(jié)合不變，但def中低親和力的CDC活性均明顯增強(qiáng)。?

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同樣的，阿斯利康用高親和力的DuetMab單價(jià)抗體證明了，CDC活性的增強(qiáng)取決于單價(jià)結(jié)合形式，而非親和力本身。

小編總結(jié)

近年來(lái)高親和力抗體卻沒(méi)有強(qiáng)抗腫瘤活性的例子已經(jīng)比較多，但對(duì)于ADCC、CDC、ADCP活性的影響，更多停留在Fc序列本身。以阿斯利康/MedImmune為代表的科學(xué)獎(jiǎng)，將ADCC、CDC活性機(jī)制的認(rèn)識(shí)更深一步，即抗體抗原結(jié)合形式直接影響到ADCC、CDC、ADCP活性。Fc不能完全決定ADCC、CDC、ADCP活性，抗體抗原的結(jié)合形式同樣重要。?

在此之前，對(duì)于ADCC的改造多在于Fc的序列突變或者糖基化改造（巖藻糖敲除），對(duì)于CDC的改造如Genmab六聚體IgG和IgM Bioscience的IgM亞型、再生元的C1q抗體/TSA雙抗，這些工程化改造都停留在Fc層面。 ? ??

? 阿斯利康的研究其實(shí)也有先導(dǎo)，羅氏CD20抗體利妥昔單抗的CDC活性超強(qiáng)，其機(jī)制研究比較深入，特異的表位導(dǎo)致結(jié)合后容易形成交聯(lián)，形成局部抗原高密度脂閥，更容易激活補(bǔ)體途徑。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? 強(qiáng)生CD38抗體Darzalex篩選過(guò)程中，42個(gè)不同表位抗體，僅Darzalex具有強(qiáng)CDC活性。

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? 這些研究已經(jīng)表明，抗原的密度、抗體的親和力，導(dǎo)致局部的抗體抗原復(fù)合物交聯(lián)形式和密度不同，直接影響CDC活性。阿斯利康的貢獻(xiàn)在于巧妙利用DuetMab雙抗技術(shù)構(gòu)建單價(jià)抗體，證明了ADCC、CDC活性取決于抗體抗原的結(jié)合形式即抗原的密度。這些發(fā)現(xiàn)將Fc effector效應(yīng)單純關(guān)注Fc本身，上升到同時(shí)關(guān)注Fab與靶抗原的相互作用，對(duì)于抗體藥物作用機(jī)制有更深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)于指導(dǎo)抗體藥物研發(fā)具有重要意義。另外值得注意的是，阿斯利康這些蛋白工程學(xué)研究，很多都是由華人科學(xué)家完成的，希望國(guó)內(nèi)生物技術(shù)公司在鋪管線熱潮的同時(shí)，也能更多踏實(shí)做研發(fā)，為行業(yè)添磚加瓦。
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