1953年，沃森和克里克共同提出了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。發(fā)表論文《核酸的分子結(jié)構(gòu)——脫氧核糖核酸的一個結(jié)構(gòu)模型》。到20世紀(jì)70年代，基因工程正式誕生，1978年，基因泰克科學(xué)家通過基因工程成功表達(dá)重組人胰島素。1982年，禮來獲得基因泰克授權(quán)的重組胰島素上市，開啟了重組蛋白藥物的時代。1986年，隨著雜交瘤技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，首個抗體藥物Orthoclone OKT3獲批上市。至今短短三十幾年時間，大分子藥物已經(jīng)蔚為壯觀，成為人類攻克各種疾病的重要武器。本文從技術(shù)層面，論述大分子藥物的實現(xiàn)路徑。

長期以來，抗體藥物是大分子療法最重要的實現(xiàn)形式，其結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)天然的適合作為治療藥物。抗體包含兩個重要的特征：特異性、殺傷效應(yīng)。可變區(qū)Fab通過CDR區(qū)組合、體細(xì)胞突變可對幾乎任何靶點(diǎn)產(chǎn)生特異性的結(jié)合。恒定區(qū)Fc通過與FcγR的結(jié)合起到殺傷作用（ADCC），與C1q的結(jié)合激活補(bǔ)體（CDC），與FcRn的結(jié)合延長體內(nèi)半衰期等?？贵w幾乎是作為天然的藥物篩選平臺而存在。

隨著機(jī)制研究的深入和技術(shù)的發(fā)展，大分子療法的外延已經(jīng)獲得極大的拓展。生物體自身進(jìn)化出B細(xì)胞體液免疫、T細(xì)胞的細(xì)胞免疫兩條路徑。兩條路徑都設(shè)計到特異識別和殺傷機(jī)制，以對抗“非我”抗原。從理論上講，兩種體系都可以用來建構(gòu)治療藥物。

從大分子藥物的實際發(fā)展過程來看，抗體應(yīng)用更加成熟，因為其特異性識別和殺傷作用都集中在同一個蛋白分子上，建構(gòu)更為簡單。T細(xì)胞的體系則涉及到膜聯(lián)的TCR和T細(xì)胞本身的殺傷效應(yīng)。TCR本身難溶，且特異性受制于MHC基因型，因而其應(yīng)用需要解決更多技術(shù)瓶頸。CD3-based雙抗和TCR-T的發(fā)展，前者通過CD38抗體募集并激活T細(xì)胞，后者改構(gòu)TCR本身以提高親和力，實現(xiàn)基于T細(xì)胞的藥物建構(gòu)。

CAR-T則融合了BCR的特異性識別與T細(xì)胞的殺傷效應(yīng)，相當(dāng)于糅合了T細(xì)胞免疫與T細(xì)胞免疫的各半部分功能。相比之下，CD3-based雙抗其前景更加明朗，本身作為蛋白架構(gòu)，技術(shù)更加成熟成本更加可控。T細(xì)胞療法在某些血液瘤取得突破，但實體瘤仍然面臨極大挑戰(zhàn)。此外，細(xì)胞療法面臨成本過高、副作用嚴(yán)重等問題，也限制了應(yīng)用范圍。

ImmTAC：基于蛋白結(jié)構(gòu)的T細(xì)胞療法

ImmTAC由ImmunoCore開發(fā)，抗CD3 scFv與TCR融合而成。

TCR負(fù)責(zé)特異識別，抗CD3 scFv負(fù)責(zé)募集并激活T細(xì)胞。TCR經(jīng)過改造，極大提高與MHC-多肽復(fù)合物的親和力。

以ImmunoCore進(jìn)展最快的tebentafusp（IMCgp100）為例，靶向黑色素瘤相關(guān)抗原gp100?？笴D3 scFv融合在TCR β鏈。TCR經(jīng)過改造提高了親和力，且呈可溶狀態(tài)。

CDC殺傷：Hexabody、IgM isotype、C1q-recruiting BsAb

除了T細(xì)胞、NK細(xì)胞等的殺傷，補(bǔ)體CDC也進(jìn)入了生物技術(shù)公司的視野，近年來幾家公司相繼建立了基于CDC效應(yīng)增強(qiáng)的抗體技術(shù)平臺。Genmab、IgM biosciences今年先后在納斯達(dá)克上市，Genmab建立Hexabody技術(shù)平臺，六聚體IgG的CDC活性明顯增強(qiáng)。

IgM Biosciences則直接使用CDC活性最強(qiáng)的IgM亞型，這也是其公司名稱的由來。IgM是一種天然抗體亞型，F(xiàn)ab的親和力一般較弱，但其五聚體形式激活CDC的活性非常強(qiáng)，是抵抗外物入侵的第一道屏障。IgM Biosciences建立了高親和力IgM篩選的技術(shù)平臺。

再生元建立了一種雙抗平臺，其中一個為治療靶點(diǎn)，另一個為C1q抗體用于募集和激活補(bǔ)體，通過CDC殺傷靶細(xì)胞或者靶抗原。

融合蛋白：IL-2、IL-15、TGF-β等調(diào)節(jié)性細(xì)胞因子強(qiáng)化療效

除了ADCC、CDC等的改造，在抗體上融合IL-2、IL-15、TGF-β等增強(qiáng)療效也成為一種新型的改造方式。如M7824，即融合TGFR-2的胞外區(qū)融合到PD-L1抗體的C端，增強(qiáng)后者的殺傷作用。M7824的通用名為bintrafusp alfa，氨基酸序列如下。此外，多個融合IL-2、IL-15等的抗體藥物，已經(jīng)處在臨床研究階段。

小編總結(jié)

B細(xì)胞的體液免疫、T細(xì)胞的細(xì)胞免疫，這兩套自然進(jìn)化的體系已經(jīng)廣泛用于大分子靶向療法的建構(gòu)。BCR、TCR負(fù)責(zé)特異性識別，補(bǔ)體、T細(xì)胞、NK細(xì)胞等起到殺傷作用。從藥物的角度，蛋白架構(gòu)相比細(xì)胞療法更加可控、簡單。通過雙抗的募集作用，即可達(dá)到募集補(bǔ)體C1q、T細(xì)胞、NK細(xì)胞等目的。在識別端，TCR的技術(shù)門檻更高，需要解決親和力低、可溶性差等技術(shù)問題。在殺傷端，補(bǔ)體、T細(xì)胞、NK細(xì)胞都已經(jīng)有相應(yīng)的技術(shù)平臺。其中，雙抗幾乎可以實現(xiàn)所有的目的，但這類雙抗也需要解決親和力匹配等問題。此外，抗體融合蛋白也可以通過融合特定的調(diào)節(jié)性細(xì)胞因子，增強(qiáng)抗體藥物的療效。

參考文獻(xiàn)

• A novel bispecific antibody platform to direct complement activity for efficient lysis of target cells（2019）；

• ImmTACs for targeted cancer therapy=Why, what, how, and which（2015）；

• A Novel Platform for the Potentiation of Therapeutic Antibodies based on Antigen-Dependent Formation of IgG Hexamers at  the cell surface(2014)。