技术平台盘点：双抗长足发展中的那些经典

前言

近日（2022年10月25日），今年第五款双抗药物——强生BCMA/CD3双抗Teclistamab获批上市。2022年以来全球范围内获批上市双抗数量已创造了历史新高。

表. 获批上市的双特异性抗体/融合蛋白

双抗领域迎来了收获期，得益于近年来技术平台的突破在很大程度上改善了双抗的成药性和产业化效率。

双抗药物根据其结构可以分IgG类双抗和非IgG类双抗。对于存在Fc区的IgG样双抗来说，研发过程中的需要解决的是抗体链错配问题，这往往会导致双抗产业化效率低、杂质蛋白多。

对于这一问题，全球不少大药企都推出了自己双抗技术平台，比如Crossmab、DuoBody、KiH等平台，通过这些平台双抗轻重链错配问题逐步得到解决。

凭借DuoBody平台提供的IgG骨架，强生近两年连续上市两个双抗分子Rybrevant和Tecvayli。

而对于非IgG样双抗来说，问题则在于半衰期很短。不含Fc区的非IgG样双抗分子量较小，易被靶细胞溶酶体降解。安进BiTE分子Blincyto半衰期仅为两小时（单抗药物的半衰期通常超过100小时），需要频繁给药，导致患者依从性差。

因此，在之后的非IgG样双抗技术的开发都在解决它的半衰期问题，这一瓶颈已逐渐被打破。

不久前（10月17日），吉利德17.6亿美元引进了Macrogenics公司基于DART技术平台研发的CD123/CD3双抗MGD024，以及另外2款双抗新药。MGD024为1:1单价设计，融合Fc已达到延长半衰期的目的，目前处于治疗血液瘤的I期临床阶段。

双抗药物研发门槛非常高，要达到安全性、有效性、成药性的平衡难度远高于单抗药物。因此对于双抗，解决研发技术问题的平台十分重要。

01、IgG样双抗技术平台

IgG类双抗保留了Fc功能区，具有Fc介导的抗体效应功能，如ADCC和CDC。此外，保留恒定区有利于抗体的纯化，提高抗体药物的溶解度和稳定性，在体内具有更高的半衰期。

1. Knobs-into-Holes

KiH技术由基因泰克于1997年开发，作为双抗基础平台，常与其他技术结合形成新的平台。

Knobs-into-Holes（KiH）方法通过在bsAb的一个重链中用一个小的氨基酸替换大的氨基酸（hole），在bsAb的另一个重链（knob）中反之，最终根据静电导向理论引导形成异源二聚体。该技术使双抗重链的正确装配率达90%-95%，可以达到规模化生产的要求。

2. CrossMab

CrossMab是在KiH技术的基础上，通过对其中一个抗体的Fab区重链和轻链进行区域，从而导致VH-VL和CH1-CL之间界面的分子结构发生变化。

经过交换的抗体轻链由于相互排斥的原理，即VH与VH相互排斥、CL与CL相互排斥，不易与未改造抗体的重链发生错配，从而产生轻重链的正确配对。罗氏的Vabysmo（Ang-2/VEGF-A）即出身于CrossMab平台。

3. ART-Ig

ART-Ig技术由罗氏子公司中外制药（Chugai）开发，代表药物：Hemlibra。ART-Ig采用了CH3静电改造，基于“同种电荷相互排斥，异性电荷相互吸引”的原理，促进异源二聚体的形成 。即该技术用带负电荷的天冬氨酸或谷氨酸取代一条重链上CH3区中的一个残基，并用带正电荷的赖氨酸取代对应另一条重链上CH3区中的一个残基， 以阻止同种重链形成二聚体。

值得一提的是，罗氏还在ART-Ig技术基础上，升级开发了FAST-Ig技术，在重链CH3正负电荷改造的基础上，在重链CH1和轻链CL也引入正负电荷，解决轻链错配问题。

4. DVD-Ig

艾伯维的双可变区IgG技术（DVD-IgG）技术，其结构在同一条轻链或重链上同时携带2个来自不同抗体的V区，产生对每个抗原各有两个结合位点的四价分子，实现双功能，同时避免不同的重链或轻链的错配。

更重要的是DVD-Ig的双抗结构属于对称模式，能够克服双抗规模化生产和纯化难题，帮助制备具有匀质性的双抗药物，提高生产的重复性、产量和稳定性。

5. Two-in-one

新出现的“two-in-one”抗体技术也属于对称模式，最早由Genentech公司提出。这是一种附加结合位点抗体技术，通过对可变区进行工程化改造并通过噬菌体展示技术获得识别两个不同靶点的双特异抗体，又称为DAF抗体（Dual Action Fab，DAF）。

6. DuoBody

强生／杨森，在2012年选择了与Genmab的DuoBody双抗平台进行合作，DuoBody双抗构建体是通过Fab臂交换产生的，它利用CH3-CH3抗体界面的突变和重组，将两个独立mAbs的重链和轻链同源物结合成一个异源的双特异性抗体结构。

双抗的不同形式（图片来源：J Hematol Oncol. 2017）

02、非IgG样双抗技术平台

非IgG样双抗免疫原性较低，安全性相对较高。其相对较小的分子量虽然导致了半衰期短，但可渗透到肿瘤组织，也因此具有很强的治疗效果。

1.BiTE

BiTE技术平台最初由Micromet公司研发，2012年被安进以12亿美元收购。这是一种串联单链抗体，通过易弯曲的肽段linker将两个单链抗体（ScFv）以串联的方式连接在一起，防止链内VH结构域和VL结构域配对，以此控制和减少杂质蛋白，提高表达量。

对于BiTE半衰期短的缺点，安进在BiTE分子结构上融合Fc片段，开发了新一代双抗技术平台HLE BiTE，该平台不仅延长了半衰期，也增强了双抗分子的稳定性。

2. DART

DART技术平台由MacroGenics公司和Servier公司联合开发，该平台开发的双抗分子是由两条多肽链结合形成的异源二聚体抗体。DART通过两个FAB的重链可变区VH和轻链可变区的VL相互连接，并通过二硫键提高稳定性。该平台可以在基础DART分子上加FC片段，将半衰期从数小时提高到数天或数周。

3. Bi-Nanobody

Bi-Nanobody技术平台最初由Ablynx公司研发，2018年被赛诺菲以总价48亿美元收购。Bi-Nanobody是一种单域抗体，来自于骆驼及美洲驼体内的一种缺失轻链的重链抗体的可变区片段VHH。代表药物是Ablynx公司开发的三价双特异性纳米抗体Ozoralizumab。

4. TandAb

TandAbs是由Affimed公司开发的四价双抗分子，针对两种抗原各有两个结合位点。其结构为Fv1-Fv2-Fv2-Fv1，是由两条多肽链反向配对形成的同源二聚体分子。这种形式的双特异性抗体较IgG形式要小，但是比BiTE要大，半衰期介于两者之间。

SUMMARY

小结

当前双抗开发如火如荼，已进入高速发展期。经典的双抗平台为药物开发的长足发展打下了基石，为双抗的未来带去了更多的想象空间。

此外，国内自主研发的双抗技术平台也已呈现出百花齐放的态势，能够开发出具有较好成药性、工艺可行性的双抗分子。特别是IgG样双抗平台已在临床前或临床阶段表现出较好的疗效，并越来越多的参与到技术授权的行列，包括：友芝友生物的YBODY、康宁杰瑞的CRIB、药明生物WuXiBody、岸迈生物FIT-Ig、和铂医药的HCAb和HBICE、天演药业DPL、君实生物TEAC、康方生物Tetrabody、齐鲁药业MabPair、百利制药GNC等。

参考资料：

1.Multispecific, Multivalent Antibody-Based Molecules Engineered on the DART® and TRIDENTTM Platforms https://doi.org/10.1002/cpim.95

2.Recent advances of bispecific antibodies in solid tumors https://doi.org/10.1186/s13045-017-0522-z