北京中科白癜风康复明星 https://baike.baidu.com/item/%E5%88%98%E4%BA%91%E6%B6%9B/21900249?fr=aladdin摘要：
当下生物治疗市场以抗体分子主导，而双特异性抗体代表着下一代抗体治疗的主体。双特异性抗体可以同时靶向不同的抗原。例如同时靶向肿瘤细胞表面抗原，招募细胞毒性免疫细胞。双特异性抗体结构多样性正在快速增长，多种新颖的结构形式使抗体功能更加丰富。总结起来，市场上以不含Fc形式的单可变区基因片段scFv串联和以全长IgG样的非对称结构最为常见。不同于传统的单克隆抗体，质量，数量，稳定性的挑战是制约双特异性抗体快速发展和实现临床应用的主要因素。本文主要集中描述以上两大类型的双特异性抗体，关于双特异性抗体分子最新的设计，生产，质量逐一描述，并对其临床应用前景做一概述。
背景近些年来，以加强患者的免疫系统的免疫治疗，包括免疫检查点抑制剂，过继性细胞治疗，单克隆抗体，疫苗治疗，在抗肿瘤治疗中越来越凸显出自己的优越性。这些治疗拥有特异性的靶向肿瘤细胞以及肿瘤微环境而保持低毒性和低不良反应的优点。经过近30年的发展，治疗性单克隆抗体已广泛的应用多种肿瘤和自身免疫疾病的质粒。这些单克隆抗体可以特异性结合肿瘤表面抗原，通过激活病人免疫系统摧毁肿瘤细胞。最近，双特异性抗体显示出更高，更有益的免疫治疗价值。这些双特异性抗体可以结合两个不同的抗原位点，可以更加强烈，更加特异性的定向清除肿瘤细胞。
一个针对单一抗原表位，来自于单一浆细胞的的抗体称作单克隆抗体。而多克隆抗体士结合与抗原的多个表位，或者多个浆细胞产生针对不同抗原表位的单抗混合物。双特异性抗体是工程化的可以同时识别同一抗原两个表位或者识别两个抗原的人工抗体。人免疫球蛋白（IgG）是人类血清中最为普遍的抗体类型，可进一步分为IgG1-4,4种亚型。这些亚型的不同主要区别在于恒定区序列，尤其是γ链序列和二硫键，但是它们都拥有相同的结构基础。如图1A所示，IgG基本结构包含两条轻链（LC）和两条重链（HC）形成含有四条链的：“Y”形结构，拥有三个独立的蛋白结构域，被柔性的铰链区连接着。这些蛋白部分包括对称的抗原特异性结合片段Fab和一个易于结晶的Fc区。抗体特异性的结合与抗原依赖于Fab的重链轻链高可变区。天然抗体可以以高亲和力特异性的结合于天然或者人工抗原，其亲和力通常在–。抗体的Fc段结合与受体或者宿主免疫细胞Fcγ受体(FcγRs)，C1q以及新生儿Fc受体(FcRn)来起始相应的效应功能。Fc段微小的氨基酸序列的不同以及糖基化形式的不同都将大大影响IgG的热稳定性，与FcγR结合引起的效应功能，以及血清半衰期。
图1.抗体结构及功能
肿瘤细胞是正常细胞分化而来的非正常细胞，但是很难被机体免疫系统发现和清除。单克隆抗体在癌症治疗中成功的应用主要是针对肿瘤细胞表面过表达的或者特异性表达的抗原。基于抗体的免疫治疗的机制总结如下：（1）阻断或者结合激活细胞死亡的因子，或者抑制肿瘤细胞持续增殖存活的细胞信号用途，最终导致肿瘤细胞死亡。例如，trastuzumab靶向胃癌和乳腺癌细胞表面HER2受体，从而抑制肿瘤细胞增殖和存活。cetuximab抑制结肠癌，肺癌细胞表面的表皮细胞生长因子受体（EGFR）。（2）抗体Fc通过与免疫细胞Fc受体FcR结合介导的效应功能。其机制包括抗体依赖的细胞毒性（ADCC）作用，补体依赖的细胞毒性（CDC）作用，以及抗体依赖的细胞吞噬作用，如图1b。，以上三种机制可以有效诱导靶细胞死亡，助力治疗效果。
尽管有众多的抗肿瘤抗体药物取得了成功，然而，仍然存在诸多限制，严重影响着传统抗体的治疗。最重要的局限在于抗体治疗的低肿瘤组织渗透率和滞留率。很多针对肿瘤表面抗原特异性的抗体大量的存在于体液循环，仅有20%的抗体剂量到达肿瘤部位。这一失调的比例反映了抗体有效渗透和滞留实体瘤组织的挑战。另外，绝大多数阻断生长因子和其受体结合的抗体不能诱导细胞凋亡，这主要归因于患者的免疫反应低下，尤其是缺少重激活的T细胞杀伤肿瘤。对于抗体引起的效应功能（主要包括ADCC,CDC,ADCP作用）来说，精确地效应依赖与抗体的特异性结合。大量研究表明Fc段CH2,CH3的氨基酸序列以及糖基化影响着抗体的ADCC,CDC作用。另外，一些传统抗体疗效不佳来自于癌细胞，以及周围细胞大量的交叉信号通路抵消了抗体的治疗，这些抗体通常通过阻断信号通路诱导细胞凋亡发挥作用。
双特异性抗体的概念提出已有30余年，正在被广泛的研究用于克服传统抗体仅结合单一抗原表位治疗面临的限制。双特异性抗体可以同时靶向不同的抗原。例如同时靶向肿瘤细胞抗原和招募细胞毒性免疫细胞。这一明显提升的功能将有效降低不良反应和注射剂量。此外，从制药公司的角度考虑双特异性抗体更少的临床试验，生产成本的降低都是单独生产两种单抗无法比拟的。目前，多达多种的双特异性抗体临床试验，双特异性抗体正处在高速发展，全面覆盖诊断，影像学，预防，治疗各个领域，正在成为肿瘤治疗领域最主要的候选药物。
经过几十年的研究，开发双特异性抗体及其衍生物，逐渐形成了两大类双特异性抗体：不含Fc片段的单链可变区串联结构和含有Fc的IgG样非对称结构。不同于传统的单克隆抗体，质量，数量，稳定性的挑战是制约双特异性抗体快速发展和实现临床应用的主要因素。与此同时，伴随更先进的设计策略，噬菌体文库的筛选技术，抗体样蛋白工程，四杂交瘤技术，knobs-into-holes技术，共同轻链技术，CrossMAb技术，蛋白设计被广泛的研究，基础知识的快速增长，结构多样化的快速发展，双特异性抗体将迎来高速发展的时代。本文着重
