來源：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，反而可能帶來安全性問題或者藥效下降。

? 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劑效應，而是關注腫瘤微環(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陽性腫瘤細胞。再生元則開發(fā)弱親和力、毒性低的CD28/TSA共刺激雙抗協同CD3/TSA雙抗，增強療效。 ? ? ? ? ? ? ??

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此外，CTLA-4、4-1BB、CD47等靶點均有同樣問題，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pH敏感性結合靶抗原的CTLA-4抗體解決毒性問題，宜明昂科開發(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。中外制藥也通過共刺激4-1BB/CTSA雙抗協同CD3/TSA雙抗來發(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的科學家發(fā)現，降低親和力反而使抗體的ADCC活性明顯增強。通過點突變改造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活性也有類似反向相關性。EGFR抗體、HER2抗體有類似效應。

? MedImmune科學家給出的解釋是，親和力過低則不能有效結合抗原。親和力過高則抗體主要以二價形式結合抗原，即每個抗體的2個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的科學家通過雙抗技術DuetMab構建單價的高親和力抗體。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，也就是雙抗中一個是無效抗體。這樣構建的抗體就是單價結合抗原的高親和力抗體。

結果發(fā)現，親和力不變的單價抗體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決定，即單價結合導致強ADCC活性，雙價結合導致弱ADCC活性。

2019年12月12日，阿斯利康的科學家在mAbs發(fā)表文章，進一步研究了CDC的影響因素，發(fā)現有類似的規(guī)律。以EGFR、HER2抗體為例，同樣經過點突變得到低親和力抗體，而CDC顯著增強。

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單價抗體證明了，CDC活性的增強取決于單價結合形式，而非親和力本身。

小編總結

近年來高親和力抗體卻沒有強抗腫瘤活性的例子已經比較多，但對于ADCC、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ADCC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，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篩選過程中，42個不同表位抗體，僅Darzalex具有強CDC活性。

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? 這些研究已經表明，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雙抗技術構建單價抗體，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效應單純關注Fc本身，上升到同時關注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研究，很多都是由華人科學家完成的，希望國內生物技術公司在鋪管線熱潮的同時，也能更多踏實做研發(fā)，為行業(yè)添磚加瓦。
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