腫瘤雙特異性抗體的靶點選擇與優(yōu)化策略演講人CONTENTS腫瘤雙特異性抗體的靶點選擇與優(yōu)化策略靶點選擇：雙抗研發(fā)的基石與核心邏輯優(yōu)化策略：從靶點驗證到臨床轉(zhuǎn)化的精細(xì)打磨總結(jié)與展望參考文獻(xiàn)目錄01腫瘤雙特異性抗體的靶點選擇與優(yōu)化策略腫瘤雙特異性抗體的靶點選擇與優(yōu)化策略引言在腫瘤治療領(lǐng)域，雙特異性抗體（BispecificAntibody,BsAb）作為“生物導(dǎo)彈”的核心代表，通過同時結(jié)合兩個不同靶點，實現(xiàn)了“精準(zhǔn)制導(dǎo)”與“協(xié)同增效”的雙重突破。與傳統(tǒng)單抗或化療相比，雙抗不僅能靶向腫瘤細(xì)胞本身，還可重塑腫瘤微環(huán)境（TME）、激活免疫效應(yīng)細(xì)胞，為實體瘤、血液瘤等難治性癌癥提供了全新治療范式。然而，雙抗的研發(fā)并非簡單的“1+1”靶點組合，其成功與否高度依賴于靶點的科學(xué)選擇與結(jié)構(gòu)的精細(xì)優(yōu)化。在近十年的研發(fā)實踐中，我深刻體會到：靶點選擇是雙抗的“靈魂”，決定了藥物的方向與潛力；而優(yōu)化策略則是“骨架”，支撐藥物從概念走向臨床。腫瘤雙特異性抗體的靶點選擇與優(yōu)化策略從首個獲批的CD19-CD3雙抗Blincyto（2014年）到如今EGFR-MET-Amivantamab（2021年）等“三抗”的探索，雙抗領(lǐng)域的技術(shù)迭代始終圍繞靶點選擇與優(yōu)化展開。本文將結(jié)合行業(yè)前沿進(jìn)展與實戰(zhàn)經(jīng)驗，從靶點選擇的生物學(xué)邏輯、臨床需求匹配到優(yōu)化策略的結(jié)構(gòu)設(shè)計、安全性調(diào)控，系統(tǒng)闡述腫瘤雙抗研發(fā)的核心方法論，為同行提供兼具理論深度與實踐價值的參考。02靶點選擇：雙抗研發(fā)的基石與核心邏輯靶點選擇：雙抗研發(fā)的基石與核心邏輯靶點選擇是雙抗研發(fā)的“第一性原理”，其科學(xué)性直接決定了藥物的療效邊界與安全風(fēng)險。不同于單抗的“單靶點驅(qū)動”，雙抗的靶點選擇需兼顧“協(xié)同性”“特異性”與“臨床價值”，形成三位一體的評估體系?；诙嗄暄邪l(fā)經(jīng)驗，我將靶點選擇的邏輯拆解為生物學(xué)基礎(chǔ)、臨床需求、競爭格局與協(xié)同效應(yīng)四個維度，每個維度均需通過多維度驗證才能進(jìn)入臨床前開發(fā)階段。1.1靶點生物學(xué)特性：從分子機(jī)制到表達(dá)譜靶點的生物學(xué)特性是雙抗設(shè)計的“底層代碼”，需從分子功能、表達(dá)譜、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)三個層面深入解析。1.1分子功能與信號通路定位靶點需在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用，且其功能可通過雙抗介導(dǎo)的“阻斷”或“激活”實現(xiàn)調(diào)控。例如：-腫瘤細(xì)胞表面抗原：如HER2（乳腺癌）、EGFR（肺癌）、BCMA（多發(fā)性骨髓瘤），通過雙抗結(jié)合可介導(dǎo)抗體依賴性細(xì)胞毒性（ADCC）、補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性（CDC）或直接阻斷下游信號通路；-免疫檢查點分子：如PD-1/PD-L1、CTLA-4、LAG-3，雙抗可同時阻斷兩個免疫抑制通路（如PD-1/CTLA-4）或連接T細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞（如PD-1/CEACAM5）；-腫瘤微環(huán)境相關(guān)靶點：如TGF-β（纖維化相關(guān)）、VEGF（血管生成）、CD73（免疫抑制代謝），通過調(diào)節(jié)TME改善免疫細(xì)胞浸潤。1.1分子功能與信號通路定位關(guān)鍵考量：靶點的信號通路需具有“可干預(yù)性”，若靶點位于下游且存在代償機(jī)制（如KRAS突變下游的MEK），雙抗的療效可能受限。1.2表達(dá)譜的特異性與可及性1靶點需在腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，而在正常組織中低表達(dá)（“腫瘤特異性抗原”），或在特定細(xì)胞亞群中限制性表達(dá)（如T細(xì)胞、NK細(xì)胞表面標(biāo)記），以降低脫靶毒性。例如：2-CD19：在B細(xì)胞淋巴瘤中高表達(dá)，但在正常B細(xì)胞中也有表達(dá)，需通過“療效-毒性平衡”設(shè)計（如CD3親和力優(yōu)化）減少正常B細(xì)胞耗竭；3-Claudin18.2：在胃癌、胰腺癌中特異性表達(dá)，正常組織中僅限于胃黏膜上皮細(xì)胞，為實體瘤提供了理想靶點；4-T細(xì)胞表面標(biāo)記：如CD3、CD28，需避免激活靜息T細(xì)胞導(dǎo)致全身炎癥，因此雙抗設(shè)計常采用“親和力調(diào)控”（如CD3結(jié)合域親和力≤10nM）。5實戰(zhàn)教訓(xùn)：某款靶向EGFR-CD3的雙抗因EGFR在正常皮膚、腸道中低表達(dá)，導(dǎo)致臨床試驗中出現(xiàn)嚴(yán)重皮疹和腹瀉，最終通過引入“組織特異性啟動子”或“局部給藥”策略優(yōu)化。1.3靶點的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與異質(zhì)性腫瘤細(xì)胞的靶點表達(dá)常存在時空異質(zhì)性（如HER2在乳腺癌中的異質(zhì)性表達(dá)），單一靶點可能難以覆蓋所有腫瘤細(xì)胞。因此，雙抗靶點需位于同一調(diào)控網(wǎng)絡(luò)或互補(bǔ)通路，例如：-EGFR-MET：EGFR擴(kuò)增或突變可導(dǎo)致MET旁路激活，雙抗可同時阻斷兩條通路，克服耐藥性（如Amivantamab）；-PD-1/CTLA-4：分別位于T細(xì)胞活化的“啟動階段”（CTLA-4）和“效應(yīng)階段”（PD-1），協(xié)同增強(qiáng)T細(xì)胞抗腫瘤活性。1.3靶點的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與異質(zhì)性2臨床需求的匹配度：從未滿足需求到患者分層靶點選擇最終需服務(wù)于臨床價值，需回答三個核心問題：當(dāng)前治療存在哪些缺口？該雙抗能否填補(bǔ)缺口？目標(biāo)患者人群是否明確？2.1未滿足臨床需求的錨定不同癌種、分期的患者需求差異顯著，雙抗靶點需針對“高未滿足需求”領(lǐng)域，例如：-難治性血液瘤：如復(fù)發(fā)/難治性B細(xì)胞淋巴瘤，CD19-CD3雙抗（Blincyto）通過橋接T細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞，完全緩解率（CR）達(dá)30%-40%，填補(bǔ)了化療無效后的空白；-冷腫瘤：如PD-1單抗響應(yīng)率低的肝癌、胃癌，雙抗可靶向TME中的免疫抑制細(xì)胞（如Treg、MDSC），如PD-1/TGF-β雙抗（bintrafuspalfa）雖未成功，但為“冷腫瘤”轉(zhuǎn)化提供了思路；-耐藥患者：如EGFR-TKI耐藥的肺癌，EGFR-MET雙抗可克服MET擴(kuò)增導(dǎo)致的耐藥，中位無進(jìn)展生存期（mPFS）達(dá)6.8個月（vs化療的4.3個月）。2.2患者分層的生物標(biāo)志物靶點需伴隨可檢測的生物標(biāo)志物，以實現(xiàn)“精準(zhǔn)分層”。例如：-HER2：乳腺癌中HER2過表達(dá)（IHC3+或FISH+）是曲妥珠單抗治療的前提，雙抗（如HER2-HER3）需基于HER2表達(dá)水平篩選患者；-MSI-H/dMMR：免疫檢查點雙抗（如PD-1/CTLA-4）在MSI-H患者中響應(yīng)率可達(dá)50%以上，需通過基因檢測明確患者分層。行業(yè)趨勢：伴隨診斷（CDx）與雙抗的“捆綁開發(fā)”已成為常態(tài)，例如Amivantamab需檢測EGFR外顯子19缺失或L858R突變，確?；颊攉@益最大化。2.2患者分層的生物標(biāo)志物3競爭格局與差異化：從同質(zhì)化到藍(lán)海市場雙抗靶點選擇需避免“扎堆”，需通過差異化定位建立競爭優(yōu)勢。截至2023年，全球已獲批的雙抗靶點組合集中在CD3×腫瘤抗原（占比60%）、PD-1×其他檢查點（占比25%），部分靶點已出現(xiàn)“紅海競爭”。3.1靶點組合的創(chuàng)新性030201優(yōu)先選擇“尚未被充分開發(fā)”或“具有協(xié)同機(jī)制”的靶點組合，例如：-新型腫瘤抗原：如TROP2（三陰性乳腺癌）、STEAP1（前列腺癌），相較于HER2、EGFR等傳統(tǒng)靶點，競爭壓力小；-雙抗+雙抗：即“四特異性抗體”，如CD3×PD-1×CD19×CD20，可同時激活T細(xì)胞并阻斷免疫抑制，目前處于臨床前階段。3.2適應(yīng)癥的選擇與拓展同一靶點組合可拓展至多個適應(yīng)癥，形成“組合拳”。例如：CD19-CD3雙抗（Blincyto）最初獲批r/rB-ALL，后拓展至r/rCLL，適應(yīng)癥覆蓋使藥物市場空間擴(kuò)大3倍以上。風(fēng)險提示：若靶點組合已有多款雙抗在研，需評估“me-too”或“me-better”的可行性，例如PD-1/LAG-3雙抗（如relatlimab）憑借聯(lián)合PD-1單抗（nivolumab）在黑色素瘤中的III期成功，差異化于同類競品。3.2適應(yīng)癥的選擇與拓展4靶點組合的協(xié)同效應(yīng)：從“1+1”到“＞2”雙抗的核心優(yōu)勢在于“協(xié)同效應(yīng)”，需通過生物學(xué)機(jī)制驗證兩個靶點的“功能互補(bǔ)性”。4.1免疫細(xì)胞的“橋接效應(yīng)”21如CD3×腫瘤抗原雙抗，通過CD3結(jié)合域結(jié)合T細(xì)胞受體（TCR），腫瘤抗原結(jié)合域結(jié)合腫瘤細(xì)胞，形成“免疫突觸”，激活T細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞。關(guān)鍵在于：-腫瘤抗原密度：需達(dá)到一定閾值（如≥1000個細(xì)胞/μ㎡）才能有效激活T細(xì)胞，適用于高表達(dá)抗原的腫瘤。-CD3親和力：過高易導(dǎo)致全身T細(xì)胞激活（細(xì)胞因子風(fēng)暴），過低則無法形成穩(wěn)定突觸，需通過“親和力窗口優(yōu)化”（如0.1-10nM）；34.2信號通路的“交叉調(diào)控”如EGFR-MET雙抗，可同時阻斷EGFR和MET的下游PI3K/AKT通路，且MET旁路激活是EGFR-TKI耐藥的主要機(jī)制，雙抗可克服耐藥。臨床數(shù)據(jù)顯示，Amivantamab在EGFR-TKI耐藥患者中的ORR達(dá)36%，顯著優(yōu)于單藥治療。4.3腫瘤微環(huán)境的“重編程”如PD-1/TGF-β雙抗，PD-1阻斷可恢復(fù)T細(xì)胞功能，TGF-β阻斷可減少Treg浸潤和纖維化，改善TME“免疫抑制”狀態(tài)。盡管bintrafuspalfa在III期失敗，但其“微環(huán)境調(diào)控”思路仍為后續(xù)雙抗（如PD-1/VEGF）提供了借鑒。03優(yōu)化策略：從靶點驗證到臨床轉(zhuǎn)化的精細(xì)打磨優(yōu)化策略：從靶點驗證到臨床轉(zhuǎn)化的精細(xì)打磨確定了理想的靶點組合后，雙抗需經(jīng)歷“結(jié)構(gòu)設(shè)計-藥代動力學(xué)（PK）優(yōu)化-安全性調(diào)控-生產(chǎn)工藝”的全鏈條優(yōu)化，才能成為“安全有效”的藥物。這一過程如同“雕刻璞玉”，需在科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性與臨床可行性之間尋找平衡。1分子結(jié)構(gòu)設(shè)計：從“概念”到“實體”的跨越雙抗的結(jié)構(gòu)設(shè)計需解決“兩個結(jié)合域的空間排布”“分子穩(wěn)定性”“免疫原性”等核心問題，目前主流結(jié)構(gòu)包括IgG-scFv、雙特異性T細(xì)胞銜接器（BiTE）、串聯(lián)雙特異性（taBs）等。1分子結(jié)構(gòu)設(shè)計：從“概念”到“實體”的跨越1.1結(jié)構(gòu)類型的合理選擇不同結(jié)構(gòu)類型適用于不同適應(yīng)癥和靶點組合，需根據(jù)“療效需求”“給藥途徑”“生產(chǎn)成本”綜合選擇：-IgG-scFv（如Blincyto）：IgG骨架提供Fc介導(dǎo)的ADCC/CDC效應(yīng)，延長半衰期（約2-3周），scFv提供小分子結(jié)合域，適合血液瘤給藥（靜脈注射）；-BiTE（如blinatumomab）：單鏈雙抗（scFv×scFv），分子量?。s55kDa），可穿透腫瘤組織，但半衰期短（約2小時），需持續(xù)靜脈輸注，適合血液瘤；-taBs（如emicizumab）：串聯(lián)兩個scFv，形成“對稱二聚體”，穩(wěn)定性高，半衰期延長至1-2周，適合凝血因子VIII/FIX替代治療（血友?。?，腫瘤領(lǐng)域應(yīng)用較少；1分子結(jié)構(gòu)設(shè)計：從“概念”到“實體”的跨越1.1結(jié)構(gòu)類型的合理選擇-IgG-like雙抗（如Amivantamab）：采用“knobs-into-holes”技術(shù)，形成接近IgG的對稱結(jié)構(gòu)（約150kDa），兼具Fc效應(yīng)和長半衰期，適合實體瘤給藥（皮下注射）。設(shè)計原則：實體瘤優(yōu)先選擇“大分子、長半衰期”結(jié)構(gòu)（如IgG-like），以提高腫瘤組織暴露量；血液瘤可選擇“小分子、短半衰期”結(jié)構(gòu)（如BiTE），減少正常組織毒性。1分子結(jié)構(gòu)設(shè)計：從“概念”到“實體”的跨越1.2抗原結(jié)合域的親和力平衡雙抗的兩個結(jié)合域親和力需達(dá)到“平衡”，避免“高親和力陷阱”：-CD3結(jié)合域：親和力過高（＜1nM）易導(dǎo)致全身T細(xì)胞激活，引發(fā)細(xì)胞因子風(fēng)暴；親和力過低（＞100nM）則無法有效激活T細(xì)胞。例如，Blincyto的CD3親和力約為0.5nM，在療效與安全性間取得平衡；-腫瘤抗原結(jié)合域：親和力過高（＜1nM）可能導(dǎo)致“靶點飽和”，阻斷雙抗與腫瘤細(xì)胞的結(jié)合；親和力過低（＞10nM）則腫瘤細(xì)胞結(jié)合效率不足?？赏ㄟ^“定向進(jìn)化”（如噬菌體展示）優(yōu)化親和力窗口。1分子結(jié)構(gòu)設(shè)計：從“概念”到“實體”的跨越1.3穩(wěn)定性與免疫原性優(yōu)化-穩(wěn)定性：引入“二硫鍵”（如CH1-CL結(jié)構(gòu)域）、“脯氨酸突變”（穩(wěn)定Fab構(gòu)象），提高熱穩(wěn)定性（Tm＞60℃），避免生產(chǎn)過程中的聚集；-免疫原性：通過“人源化改造”（將鼠源CDR區(qū)移植到人IgG骨架）、“去除T細(xì)胞表位”（如Fc區(qū)突變），降低抗藥物抗體（ADA）產(chǎn)生率。例如，Amivantamab的人源化程度＞95%，ADA發(fā)生率＜5%。2藥代動力學(xué)（PK）與生物分布優(yōu)化雙抗的PK特性直接影響療效與給藥頻率，需通過“半衰期調(diào)控”“組織穿透性優(yōu)化”實現(xiàn)“精準(zhǔn)暴露”。2藥代動力學(xué)（PK）與生物分布優(yōu)化2.1半衰期調(diào)控：從“短效”到“長效”的跨越-FcRn介導(dǎo)的回收機(jī)制：IgG-like雙抗可通過Fc區(qū)與FcRn結(jié)合，避免溶酶體降解，半衰期延長至2-3周。例如，通過“YTE突變”（M428N/N434S）可進(jìn)一步延長半衰期至3-4周，實現(xiàn)每月給藥一次；-PEG化或白蛋白結(jié)合：對于非IgG結(jié)構(gòu)（如BiTE），可通過PEG修飾（分子量增加20-40kDa）或白蛋白結(jié)合域延長半衰期，減少給藥頻率。2藥代動力學(xué)（PK）與生物分布優(yōu)化2.2組織穿透性優(yōu)化：跨越“實體瘤屏障”實體瘤的“致密基質(zhì)”和“高壓血管”是雙抗?jié)B透的主要障礙，需通過以下策略優(yōu)化：01-降低分子量：如IgG-scFv（約110kDa）比IgG（約150kDa）更易穿透腫瘤組織，適用于高異質(zhì)性實體瘤；02-優(yōu)化電荷性質(zhì)：通過引入帶電氨基酸（如D/E/K/R）改變雙抗等電點（pI），提高腫瘤組織滲透性（腫瘤組織pI較低，帶負(fù)電，陽離子雙抗更易結(jié)合）；03-靶向血管生成相關(guān)靶點：如VEGF，雙抗可結(jié)合VEGF和腫瘤抗原，通過“血管正常化”改善腫瘤血流，提高藥物滲透。042藥代動力學(xué)（PK）與生物分布優(yōu)化2.3PK/PD模型指導(dǎo)劑量優(yōu)化通過“PK/PD建?！苯ⅰ氨┞读?療效-毒性”關(guān)系，確定最優(yōu)劑量。例如，CD19-CD3雙抗的療效與“T細(xì)胞:腫瘤細(xì)胞比值”正相關(guān)，需通過劑量調(diào)整將比值維持在10:1以上；而毒性（如細(xì)胞因子釋放）與“CD3結(jié)合域親和力×游離藥物濃度”正相關(guān)，需設(shè)定“安全暴露窗”。3安全性與免疫原性優(yōu)化：療效與毒性的“動態(tài)平衡”雙抗的安全性風(fēng)險主要包括“細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）”“脫靶效應(yīng)”“免疫原性”等，需通過“靶點特異性設(shè)計”“親和力調(diào)控”“結(jié)構(gòu)修飾”等策略降低風(fēng)險。3安全性與免疫原性優(yōu)化：療效與毒性的“動態(tài)平衡”3.1CRS的預(yù)防與控制CRS是CD3雙抗最常見的毒性（發(fā)生率30%-80%），嚴(yán)重時可導(dǎo)致多器官衰竭，優(yōu)化策略包括：1-CD3親和力調(diào)控：采用“低親和力CD3結(jié)合域”（如10-100nM），避免過度激活T細(xì)胞；2-Fc沉默突變：如L234A/L235A（IgG1），減少巨噬細(xì)胞吞噬和ADCC效應(yīng)，降低炎癥因子釋放；3-序貫給藥：先小劑量給藥“預(yù)激活”T細(xì)胞，逐漸增加劑量，避免“瀑布式炎癥反應(yīng)”。43安全性與免疫原性優(yōu)化：療效與毒性的“動態(tài)平衡”3.2脫靶效應(yīng)的規(guī)避脫靶效應(yīng)源于靶點在正常組織的表達(dá)，需通過“靶點表達(dá)譜分析”和“結(jié)構(gòu)特異性設(shè)計”降低風(fēng)險：01-組織特異性啟動子：如靶向Claudin18.2的雙抗，利用Claudin18.2在胃黏膜的特異性表達(dá)，減少正常組織毒性；02-結(jié)合表位優(yōu)化：通過X射線晶體學(xué)確定靶點的“腫瘤特異性表位”，避免結(jié)合正常組織中的同源蛋白。033安全性與免疫原性優(yōu)化：療效與毒性的“動態(tài)平衡”3.3免疫原性控制免疫原性可導(dǎo)致藥物清除加速、療效降低，甚至嚴(yán)重過敏反應(yīng)，優(yōu)化策略包括：在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容-人源化程度提升：鼠源序列＜10%，如PD-1/LAG-3雙抗（relatlimab）的人源化程度＞98%；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容2.4生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制優(yōu)化：從“實驗室”到“規(guī)?；钡穆涞仉p抗的分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜性（如不對稱、多鏈）對生產(chǎn)工藝提出了更高要求，需通過“表達(dá)系統(tǒng)優(yōu)化”“純化工藝開發(fā)”“質(zhì)量屬性控制”實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。-糖基化優(yōu)化：通過CHO細(xì)胞系改造，減少“非人源糖基”（如α-Gal），避免IgE介導(dǎo)的過敏反應(yīng)。在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容3安全性與免疫原性優(yōu)化：療效與毒性的“動態(tài)平衡”4.1表達(dá)系統(tǒng)的選擇與優(yōu)化-哺乳動物細(xì)胞：如CHO、HEK293，可正確進(jìn)行糖基化、折疊和組裝，是雙抗生產(chǎn)的主流系統(tǒng)（占比＞90%）；-表達(dá)量提升：通過“啟動子優(yōu)化”（如CMV增強(qiáng)子）、“基因拷貝數(shù)擴(kuò)增”，使表達(dá)量達(dá)到1-5g/L，降低生產(chǎn)成本。3安全性與免疫原性優(yōu)化：療效與毒性的“動態(tài)平衡”4.2純化工藝開發(fā)：分離“目標(biāo)分子”與“雜質(zhì)”雙抗生產(chǎn)中易產(chǎn)生“單鏈雜質(zhì)”“聚集體重組抗體”等，需通過多步純化工藝去除：-親和層析：如ProteinA/G（結(jié)合Fc區(qū)），初步純化雙抗；-離子交換層析：分離不同電荷異構(gòu)體；-體積排阻層析：去除聚體和碎片。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：雙抗需符合《人治療性單抗藥物質(zhì)量控制技術(shù)指導(dǎo)原則》，聚體含量＜5%，電荷異構(gòu)體變異范圍±10%，生物活性＞80%（如CD3雙抗的T細(xì)胞激活活性）。3安全性與免疫原性優(yōu)化：療效與毒性的“動態(tài)平衡”4.3生產(chǎn)放大與成本控制從“實驗室（1L）”“中試（100L）”到“規(guī)模化生產(chǎn)（2000L以上）”，需解決“工藝穩(wěn)定性”“一致性”問題。例如，通過“連續(xù)流層析”替代“批次層析”，可提高生產(chǎn)效率3