來(lái)源：生物制藥小編
截至2019年底，FDA累計批準了87款抗體藥物，2019年前三季度合計銷(xiāo)售額達1040億美元。高親和力通常是抗體藥物篩選的重要目標之一。然而近年來(lái)的研究發(fā)現，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，但超級激動(dòng)劑抗體在臨床應用中有很強的毒性。新一代的CD28抗體不在追求超強親和力或者激動(dòng)劑效應，而是關(guān)注腫瘤微環(huán)境中特異性的激活T細胞，如Five Prime的FPT155、Alpine Immune的ALPN-202等。賽諾菲構建CD3/CD38/CD28三特異性抗體，CD28與CD3更高效的激活T細胞，殺傷CD38陽(yáng)性腫瘤細胞。再生元則開(kāi)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，單純追求高親和力的抗體往往具有較強的毒性。昂科免疫通過(guò)pH敏感性結合靶抗原的CTLA-4抗體解決毒性問(wèn)題，宜明昂科開(kāi)發(fā)特異結合腫瘤而不結合紅細胞的SIRPα融合蛋白，以及CD20介導更傾向于結合腫瘤組織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等更多是因為正常組織的表達，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等跨國藥企則發(fā)現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，降低親和力反而使抗體的ADCC活性明顯增強。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，結合常數基本保持不變，但解離速率明顯加快。結果，低親和力的抗體比原抗體表現出更強的ADCC活性。
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下圖A表示CD4抗體Ibalizumab及其突變體與CD47+ T細胞的結合，B、C分別為KC1333 NK細胞、NK92/NFAT細胞測定的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，CDC活性、ADCP活性也有類(lèi)似反向相關(guān)性。EGFR抗體、HER2抗體有類(lèi)似效應。
? MedImmune科學(xué)家給出的解釋是，親和力過(guò)低則不能有效結合抗原。親和力過(guò)高則抗體主要以二價(jià)形式結合抗原，即每個(gè)抗體的2個(gè)Fab都結合到抗原。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。
? 為了驗證這一設想，MedImmune的科學(xué)家通過(guò)雙抗技術(shù)DuetMab構建單價(jià)的高親和力抗體。即一側Fab保留原高親和力抗體，另一側則改為不結合抗原的NMGC，也就是雙抗中一個(gè)是無(wú)效抗體。這樣構建的抗體就是單價(jià)結合抗原的高親和力抗體。
結果發(fā)現，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。證明ADCC活性并非直接由親和力決定，而是由抗體抗原的結合形式?jīng)Q定，即單價(jià)結合導致強ADCC活性，雙價(jià)結合導致弱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)現有類(lèi)似的規律。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(zhù)增強。
下圖中abc突變后對EGFR細胞的結合不變，但def中低親和力的CDC活性均明顯增強。?
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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活性的增強取決于單價(jià)結合形式，而非親和力本身。
小編總結
近年來(lái)高親和力抗體卻沒(méi)有強抗腫瘤活性的例子已經(jīng)比較多，但對于A(yíng)DCC、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，將ADCC、CDC活性機制的認識更深一步，即抗體抗原結合形式直接影響到ADCC、CDC、ADCP活性。Fc不能完全決定ADCC、CDC、ADCP活性，抗體抗原的結合形式同樣重要。?
在此之前，對于A(yíng)DCC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，羅氏CD20抗體利妥昔單抗的CDC活性超強，其機制研究比較深入，特異的表位導致結合后容易形成交聯(lián)，形成局部抗原高密度脂閥，更容易激活補體途徑。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?  ? ? ? ? ? ? ?
? 強生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，導致局部的抗體抗原復合物交聯(lián)形式和密度不同，直接影響CDC活性。阿斯利康的貢獻在于巧妙利用DuetMab雙抗技術(shù)構建單價(jià)抗體，證明了ADCC、CDC活性取決于抗體抗原的結合形式即抗原的密度。這些發(fā)現將Fc effector效應單純關(guān)注Fc本身，上升到同時(shí)關(guān)注Fab與靶抗原的相互作用，對于抗體藥物作用機制有更深刻的認識，對于指導抗體藥物研發(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，希望國內生物技術(shù)公司在鋪管線(xiàn)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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