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来源：生物制药小编 截至2019年底，FDA累计批准了87款抗体药物，2019年前三季度合计销售额达1040亿美元。高亲和力通常是抗体药物筛选的重要目标之一。然而近年来的研究发现，一些特定情况下高亲和力抗体并非理想选择，反而可能带来安全性问题或者药效下降。 CD28抗体 CD28是重要的共刺激性信号，但超级激动剂抗体在临床应用中有很强的毒性。新一代的CD28抗体不在追求超强亲和力或者激动剂效应，而是关注肿瘤微环境中特异性的激活T细胞，如Five Prime的FPT155、Alpine Immune的ALPN-202等。赛诺菲构建CD3/CD38/CD28三特异性抗体，CD28与CD3更高效的激活T细胞，杀伤CD38阳性肿瘤细胞。再生元则开发弱亲和力、毒性低的CD28/TSA共刺激双抗协同CD3/TSA双抗，增强疗效。  此外，CTLA-4、4-1BB、CD47等靶点均有同样问题，正常组织也有少量表达，单纯追求高亲和力的抗体往往具有较强的毒性。昂科免疫通过pH敏感性结合靶抗原的CTLA-4抗体解决毒性问题，宜明昂科开发特异结合肿瘤而不结合红细胞的SIRPα融合蛋白，以及CD20介导更倾向于结合肿瘤组织CD47的CD20/CD47双抗。中外制药也通过共刺激4-1BB/CTSA双抗协同CD3/TSA双抗来发挥作用。  亲和力直接影响ADCC、CDC 上述CTLA-4、CD28等更多是因为正常组织的表达，为避免on target off tumor的毒性而进行的亲和力优化。阿斯利康、罗氏、Genmab等跨国药企则发现亲和力直接影响抗体本身的ADCC、CDC活性。 MedImmune的科学家发现，降低亲和力反而使抗体的ADCC活性明显增强。通过点突变改造CD4抗体Ibalizumab（中裕新药）、EGFR抗体GA201、不同亲和力的HER2抗体，结合常数基本保持不变，但解离速率明显加快。结果，低亲和力的抗体比原抗体表现出更强的ADCC活性。  下图A表示CD4抗体Ibalizumab及其突变体与CD47+ T细胞的结合，B、C分别为KC1333 NK细胞、NK92/NFAT细胞测定的ADCC活性，D、E分别为CDC活性和ADCP活性。突变体低亲和力的抗体ADCC活性明显增强，CDC活性、ADCP活性也有类似反向相关性。EGFR抗体、HER2抗体有类似效应。   MedImmune科学家给出的解释是，亲和力过低则不能有效结合抗原。亲和力过高则抗体主要以二价形式结合抗原，即每个抗体的2个Fab都结合到抗原。中等亲和力的抗体，尤其是解离速率快的情况下，抗体更倾向于以单价形式结合到抗原，局部更容易形成抗体聚集的情况，ADCC、CDC活性均明显增强。  为了验证这一设想，MedImmune的科学家通过双抗技术DuetMab构建单价的高亲和力抗体。即一侧Fab保留原高亲和力抗体，另一侧则改为不结合抗原的NMGC，也就是双抗中一个是无效抗体。这样构建的抗体就是单价结合抗原的高亲和力抗体。  结果发现，亲和力不变的单价抗体DuetMab CD47 WT/NMGC与CD4原抗体相比，ADCC活性明显增强。证明ADCC活性并非直接由亲和力决定，而是由抗体抗原的结合形式决定，即单价结合导致强ADCC活性，双价结合导致弱ADCC活性。  2019年12月12日，阿斯利康的科学家在mAbs发表文章，进一步研究了CDC的影响因素，发现有类似的规律。以EGFR、HER2抗体为例，同样经过点突变得到低亲和力抗体，而CDC显著增强。  下图中abc突变后对EGFR细胞的结合不变，但def中低亲和力的CDC活性均明显增强。  同样的，阿斯利康用高亲和力的DuetMab单价抗体证明了，CDC活性的增强取决于单价结合形式，而非亲和力本身。  小编总结 近年来高亲和力抗体却没有强抗肿瘤活性的例子已经比较多，但对于ADCC、CDC、ADCP活性的影响，更多停留在Fc序列本身。以阿斯利康/MedImmune为代表的科学奖，将ADCC、CDC活性机制的认识更深一步，即抗体抗原结合形式直接影响到ADCC、CDC、ADCP活性。Fc不能完全决定ADCC、CDC、ADCP活性，抗体抗原的结合形式同样重要。 在此之前，对于ADCC的改造多在于Fc的序列突变或者糖基化改造（岩藻糖敲除），对于CDC的改造如Genmab六聚体IgG和IgM Bioscience的IgM亚型、再生元的C1q抗体/TSA双抗，这些工程化改造都停留在Fc层面。 阿斯利康的研究其实也有先导，罗氏CD20抗体利妥昔单抗的CDC活性超强，其机制研究比较深入，特异的表位导致结合后容易形成交联，形成局部抗原高密度脂阀，更容易激活补体途径。 强生CD38抗体Darzalex筛选过程中，42个不同表位抗体，仅Darzalex具有强CDC活性。 这些研究已经表明，抗原的密度、抗体的亲和力，导致局部的抗体抗原复合物交联形式和密度不同，直接影响CDC活性。阿斯利康的贡献在于巧妙利用DuetMab双抗技术构建单价抗体，证明了ADCC、CDC活性取决于抗体抗原的结合形式即抗原的密度。这些发现将Fc effector效应单纯关注Fc本身，上升到同时关注Fab与靶抗原的相互作用，对于抗体药物作用机制有更深刻的认识，对于指导抗体药物研发具有重要意义。另外值得注意的是，阿斯利康这些蛋白工程学研究，很多都是由华人科学家完成的，希望国内生物技术公司在铺管线热潮的同时，也能更多踏实做研发，为行业添砖加瓦。 |
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