双特异性抗体的设计与开发
1.双特异性抗体简介
双特异性抗体（bsAbs）能同时靶向两个不同的目标或同一靶标的不同表位[1]。这个概念最初在1960年被提出，并在20世纪80年代中期首次用于效应细胞的再定位。生产双特异性抗体的技术进步包括单链抗体（scFv）的发明和抗体链交换技术的开发。1990年代中期，基于两个不同scFv组成的激活T细胞bsAb被生产出来。1998年，第一个有两个不同重链和两个不同轻链的双特异抗体被构建出来。
随着蛋白质工程技术的进步，双特异性抗体不断优化并应用于临床，至今已有许多药物获批。目前已报道的双特异性抗体有100余种，其中约20种成为商业药，6种双特异性抗体已上市，国内至少有35家企业申报了64种双特异性抗体。因此，双特异性抗体将成为免疫治疗领域的下一个突破方向，为患者提供更多的治疗方案。同时，大量双特异性抗体正处于临床前或临床开发阶段，显示出广阔的应用前景。
2.双特异性抗体的机制和分类
双特异性抗体通过其独特的双结合位点机制，可以同时与两种不同的抗原结合，执行多种生物学功能。例如，双特异性T细胞接合器（BiTEs）可以桥接T细胞与肿瘤细胞，激活T细胞直接杀伤肿瘤细胞。
双特异性抗体根据结构和功能可以分为以下几类：
- 三聚体抗体：由三个单体组成，能同时结合三个不同的抗原。
- 双特异性T细胞接合器（BiTEs）：结合T细胞表面的CD3和肿瘤细胞表面的特异性抗原。
- 双特异性抗体偶联物：结合抗体与药物分子，直接将药物递送至靶向细胞。
3.双特异性抗体的设计和开发
双特异性抗体通过其两个抗原结合臂，可以同时结合两种不同的抗原或抗原表位。这使得它们在癌症免疫治疗中具有重要意义。双特异性抗体的作用机制主要包括介导免疫细胞杀伤、双靶点信号阻断以及促进蛋白形成功能性复合体。
双特异性抗体按结构可分为两大类：含Fc区的双特异性抗体（IgG-like双特异性抗体）和不含Fc区的双特异性抗体（non-IgG-like双特异性抗体）。含Fc区双特异性抗体保持了传统的单克隆抗体的结构，具有两个Fab区和一个Fc区。但与传统单克隆抗体不同，这两个Fab是可以独立结合不同抗原的。
图1：提高IgG双特异性抗体产品质量的方法[2]
双特异性抗体的设计和开发的选择对抗体的功能有着深远的影响。这包括对抗体的亲和力、特异性以及稳定性等方面的优化。例如，通过基因工程技术对重链进行工程化改造，可以提高双特异性抗体的亲和力和特异性。
双特异性抗体的设计面临许多挑战，包括链错配、副产物的产生等。为了解决这些问题，研究者们开发了多种策略，如通过噬菌体展示技术进行随机突变筛选，构建更稳定的Knobs-holes结构等[3]。
双特异性抗体的设计是一个多步骤、多策略的过程，涉及多种技术和方法。随着技术的不断进步，这些抗体在医疗领域的应用前景越来越广泛。
参考文献
[1] Manzke, O. , et al. "Locoregional treatment of low-grade B-cell lymphoma with CD3xCD19 bispecific antibodies and CD28 costimulation. I. Clinical phase I evaluation." International Journal of Cancer 91.4(2001):508-515.
[2] Wang Q, Chen Y, Park J, et al. Design and Production of Bispecific Antibodies[J]. 2019.
[3] Kontermann,Roland.Dual targeting strategies with bispecific antibodies[J].Mabs, 2012, 4(2):182-197.DOI:10.4161/mabs.4.2.19000.