综述：从分子工程到临床应用——双特异性抗体在肿瘤免疫学中的扩展作用

《Pharmacological Research》：From Molecular Engineering to Clinical Applications: The Expanding Role of Bispecific Antibodies in Onco-Immunology

本综述系统梳理了双特异性抗体（bsAbs）从分子设计到临床转化的最新进展，重点阐述了其在肿瘤免疫治疗中的核心作用。文章详细解析了多种结构形式（如IgG-like、DART、DVD-Ig等）及其在药代动力学调控、细胞桥接（如CD3×CD19）和药物偶联（bsAb-ADCs）等方面的机制，并探讨了其在血液肿瘤、实体瘤及自身免疫性疾病中的应用潜力与挑战（如CRS、ICANS）。综述还展望了蛋白酶激活构建体、Fc工程等创新策略的未来发展方向，为免疫治疗领域的研究者提供了全面的参考框架。

　　

引言

双特异性抗体（bsAbs）作为免疫治疗领域最具创新性的技术之一，能够通过单一分子同时结合两个不同的表位，从而扩展了传统单克隆抗体的功能范围。它们整合免疫检查点阻断、共刺激激活和细胞因子调节的能力，使其在癌症、自身免疫、慢性炎症和传染病等由免疫通路失调驱动的疾病中具有独特吸引力。

分子设计与工程原理

结构架构

bsAbs在结构上主要分为两大类：IgG样格式和Fc游离格式。IgG样格式保留了Fc区域，具有较长的半衰期（通过FcRn回收）和介导抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）、补体依赖性细胞毒性（CDC）等效应功能。其经典“Y”形结构允许构建四价分子，例如双可变域免疫球蛋白（DVD-Ig）或IgG-(scFv)₂格式，以增强结合力。为了确保重链正确配对，采用了“knobs-into-holes”等工程策略。相比之下，Fc游离格式（如串联scFv、双特异性T细胞衔接器DART、双抗体）分子量较小（<60 kDa），组织穿透性更强，但会被肾脏快速清除，半衰期短，通常需要与白蛋白融合或进行其他修饰来延长循环时间。不对称的“2+1”格式等创新设计可以优化对高丰度肿瘤抗原的亲和力，同时精确控制效应细胞的激活。

药代动力学调控

bsAbs的药代动力学设计至关重要。通过FcRn相互作用、与白蛋白融合或连接惰性聚合物可以延长半衰期。此外，通过调整对抗原的亲和力可以避免外周滞留，从而实现更均匀的生物分布。针对血脑屏障，设计靶向转铁蛋白或胰岛素受体的bsAbs可以促进中枢神经系统的递送。生产细胞系（如CHO细胞）的糖基化模式也会影响抗体的稳定性和药代动力学特性。

作用机制

细胞桥接

bsAbs最核心的机制之一是细胞桥接。例如，CD3×肿瘤相关抗原（如CD19、CD20、BCMA）的bsAbs能够在T细胞和靶细胞（如肿瘤细胞）之间形成免疫突触，导致T细胞激活并释放穿孔素和颗粒酶，从而精确杀伤靶细胞。然而，这种强大的激活也可能导致细胞因子释放综合征（CRS）和免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）等不良反应。连接子的长度和灵活性对于形成稳定的免疫突触至关重要。

与细胞毒性药物偶联

双特异性抗体-药物偶联物（bsAb-ADCs）将双靶向特异性与细胞毒性 payload（如auristatins、maytansines）的递送相结合。这种设计通过要求同时识别两个抗原表位来提高肿瘤靶向性，减少脱靶毒性。bsAb-ADCs的内化、连接子切割和药物释放过程需要精确调控，药物抗体比（DAR）的一致性对于保证批次间的稳定性和效力至关重要。

临床应用

血液系统恶性肿瘤

bsAbs在血液肿瘤治疗中取得了显著成功。Blinatumomab（CD19×CD3）是首个获批的BiTE^?，用于治疗复发/难治性B细胞急性淋巴细胞白血病（B-ALL）。随后，靶向CD20×CD3的bsAbs（如mosunetuzumab, glofitamab, epcoritamab）在复发/难治性滤泡性淋巴瘤（FL）和弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）中显示出深度和持久的缓解。在多发性骨髓瘤领域，靶向B细胞成熟抗原（BCMA×CD3，如teclistamab, elranatamab）和GPRC5D（GPRC5D×CD3，如talquetamab）的bsAbs为 heavily pretreated 患者带来了新的希望。皮下给药改善了给药便利性，并通常与较低级别的CRS相关。挑战包括靶介导的药物处置（TMDD）和长期B细胞发育不全等。

实体瘤

bsAbs在实体瘤中的应用面临肿瘤异质性、免疫抑制微环境和靶点表达重叠等挑战。创新策略包括：1） 联合阻断，如Ivonescimab（PD-1×VEGF-A）同时抑制免疫检查点和血管生成；2） 双重免疫检查点抑制，如Cadonilimab（PD-1×CTLA-4）；3） 双特异性抗体-药物偶联物（bsAb-ADCs），如BL-B01D1（EGFR×HER3-ADC）和双特异性靶向HER2的Zanidatamab。这些药物在非小细胞肺癌（NSCLC）、胃癌、宫颈癌等实体瘤的临床试验中显示出潜力。

自身免疫性疾病

bsAbs在自身免疫性疾病中的应用旨在重建免疫平衡而非彻底清除细胞。Ozoralizumab（TNF-α×白蛋白）是一种三价纳米抗体，已在日本获批用于类风湿关节炎（RA），其长半衰期减少了给药频率。Sonelokimab（IL-17A/IL-17F×白蛋白）这种三特异性纳米抗体可同时中和IL-17A和IL-17F，在银屑病、银屑病关节炎和化脓性汗腺炎中进入III期临床试验。Rozibafusp alfa（ICOSL×BAFF）通过靶向T细胞共刺激和B细胞存活因子来治疗系统性红斑狼疮（SLE）。Obexelimab（CD19×FcγRIIb）则通过接合抑制性FcγRIIb受体来抑制B细胞受体（BCR）信号传导，而不引起细胞溶解。安全性是自身免疫疾病治疗的重中之重，因此这些bsAbs通常采用Fc沉默或条件性激活策略。

未来展望与新兴创新

bsAbs的未来发展将更加注重模块化设计、位点特异性偶联以及计算模拟辅助的亲和力优化。新型平台如可溶性CAR-T样分子和基于mRNA的体内表达系统可能提供更灵活和可控的治疗选择。bsAbs与CAR-T细胞、治疗性疫苗和其他免疫调节剂的联合应用有望产生协同效应，进一步拓展其在肿瘤和自身免疫等领域的影响力。

结论

双特异性抗体已经从概念验证发展成为肿瘤免疫治疗和自身免疫疾病干预的重要工具。通过精密的分子工程和不断深化的机制理解，bsAbs有望通过同时调节多个病理通路，为更多难治性疾病提供更有效、更精准的治疗方案。