双抗掀起全球研发热潮,当下现状如何——研发技术篇

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关键词: 研发
资讯来源:医药地理
发布时间: 2022-07-17

01 疗效优势

双抗在组织渗透率、杀伤肿瘤细胞效率、脱靶率和临床适应症等指标方面具有较强的竞争力,临床应用优势显著。与单抗相比,双抗增加了一个特异性抗原结合位点,具备双重作用机制,药效上可以产生“1+1>2”的效果,具有特异性更强、靶向性更强的优点。比如,双抗同时靶向肿瘤细胞和免疫细胞可以提高免疫细胞的特异性,增强免疫细胞对于肿瘤细胞的杀伤性,这是单抗在功能上无法达到的。

02 安全性优势

与单抗联合疗法相比,双抗在提升疗效的同时,有望进一步降低不良事件发生。单抗的联合疗法,如同时使用PD-1单抗纳武利尤单抗和CTLA-4单抗伊匹单抗,能获得较单一单抗疗法更佳的疗效,但是严重不良事件的发生概率更高。而双抗临床研究数据显示,双抗不但可保持单抗联合疗法的更佳疗效,且不良事件发生率下降。双抗不良事件发生较少的原因在于:双抗是新的分子形态,可能改善单抗药物联用部分肿瘤仍然不应答现象。而协同效应是双抗药物最关键的依据,协同意味着双抗药物可能产生单抗联用不具备的生物学功能,这一作用须在早期的分子和细胞水平上已经得到验证。

03 剂量优势

双抗在临床应用上展现了用量低、成本低等优势。以不含Fc端的双抗为例,在使用剂量方面,由于其治疗效果可以达到普通抗体的100-1,000倍,因此其使用剂量最低可降为原来的1/2,000,提高了药物使用效率和安全界限。同时,好的结构及工艺可以使得双抗的生产效率基本接近单抗,单位生产成本也与单抗达到基本持平。比如,国内部分双抗药企已经达到3.5g/L以上的产率,纯化工艺类似单抗,保证了双抗在生产成本上接近单抗。

双抗的技术难度

双抗在自然界中并不存在,需要通过重组DNA技术或细胞融合技术人工制备,因此开发复杂性更高,技术壁垒更高,对于技术平台和靶点选择的适配性要求更高,因此其开发和制备中也存在许多问题,主要包括双链错配问题、Fc保留问题以及靶点组合、分子筛选、功能性、亲和力、效价等共性研发问题。

01 IgG型双抗存在的技术难点

双链错配问题。天然抗体由四条多肽链组成,分子量较大的两条称为重链(H链),分子量较小的两条链称为轻链(L链)。在单抗结构中,两条重链和轻链的氨基酸组成完全相同,四条链组合后仅有一种结构。而双抗的开发是通过共表达两条不同的重链和两条不同的轻链,以此来实现同时特异性结合2个不同抗原的目的。因此在四条链组装的过程中,2条重链和2条轻链可随机产生16种可能的结构,即使将其中互为镜像的结构合并后,仍然有10种结构不同,但生化特性极为相似的抗体结构,因此从中分离出一种目标产物的难度极大。这种现象在单抗制备中并不常见,其也是造成双抗产量低、有杂质蛋白、生产成本较高的根本原因。

图2:双链错配问题示意图

数据来源:The making of bispecific antibodies

02 非IgG型双抗存在的技术难点

半衰期短。无Fc片段的非IgG型双抗仅由两个抗体的VH区及VL区组成,或者由Fab片段组成。非IgG型双抗分子量较小,易被肾小球滤过并通过肾脏排泄。此外,非IgG型双抗无FcRn的再循环作用,易被靶细胞溶酶体降解,这些特征导致无Fc片段的非IgG型双抗半衰期较短,通常仅为2小时左右,而半衰期短的药物,在血液中的药物浓度会很快下降,有控制不住发作的风险,服药频次也相对较高。

双抗的主要技术路线

早期的双抗设计思路较为简单,通常用两个半抗体直接组合为一个完整的双抗。当时,异源二聚体的组合成为双抗底层技术的核心,如基于电荷的ART-Ig、空间位阻和的Knob-into-hole、基于氢键的Pentambody,以及避免轻链错配的共同轻链技术等。

随着双抗技术的不断发展,基于串联Fab、scFv、纳米抗体等的同源二聚体技术大量出现,双抗的构建门槛开始快速下降。另外,Fc区存在与否对双抗药物的影响具有两面性在实际研发中,需要结合临床适应症,有针对性选择抗体分子大小,考虑是否保留Fc区,针对这一特点,双抗技术平台的构建可以分为lgG型双抗技术平台以及非lgG型双抗技术平台。

典型的非lgG型双抗技术平台有安进的BiTE平台、赛诺菲的Nanobody平台等;典型的lgG型双抗技术平台有罗氏的KiH平台、CrossMab平台、ART-lg平台,以及艾伯维的DVD-lg平台等。

表 1:全球主要双抗技术平台

数据来源:中国医药工业信息中心整理

中国医药工业信息中心即将推出会员制资料《国内双抗药物研发现状分析报告》全文,敬请关注,如需更多信息请联系021-62895208或邮箱lijx@pharmadl.com