一文简览之双抗药物的独特价值



抗体药物,正在进入以"双抗"与"ADC"为代表的"工程化时代",这会是个不小的技术浪潮。抗体药物的"工程化改造浪潮"不涉及底层技术的颠覆、却有着巨大的升级和拓展空间,对基础积淀不足但试错优势巨大的中国企业来说,正是扬长避短,发挥比较优势的难得机遇

市场上对双抗价值的理解有多种多样,其中很多观点认为双抗药物只不过是普通单抗1+1排列组合的游戏,并不认相比单抗或单抗联用有显著的增量价值。对此并不完全认同。过去一段时间,我们再梳理了一遍双抗药物的技术机理和临床价值,以更新对行业的系统认知,欢迎多交流。

一、双抗药物的技术背景

双抗是"双特异性的单克隆抗体"或者说是"双特异性单抗"的简称。因此,它们仍然属于"单抗"——只不过"双特异性单抗"是双特异性的,与单特异性的普通单抗有不小的差异。抗体药物一般都是"Y"型分叉的IgG亚型抗体。普通IgG抗体有两个scFv(单链可变区),这两个scFv跟复制粘贴一般,是完全一样的。因此,普通单抗药物与天然单抗分子一样,空有两个识别域,却只能识别一个抗原表位,属于"二价单特异性"抗体。双特异性单抗(下文统称"双抗")则是通过工程化改造,拥有了识别两个不同抗原表位的能力,这种新能力可以赋予双抗一些新功能,进而创造新的临床价值。

对于双抗药物,一个先决的技术问题,是如何实现"双特异性"。一种思路,是保留单抗的天然结构,只是把两个完全相同的识别域,换成两个不同的识别域。另一种思路,是只截取带有识别域的scFv,然后跟搭积木似的进行组合重构。前一种思路设计的双抗属于IgG-like,后一种思路设计的双抗属于Fragment-based,在它们基础上衍生出了非常多的双抗技术平台。下图列示了部分经典设计,真实的结构多样性会远超下图,这为双抗药物带来一个重要的特征:很强的非标属性。不同设计、不同结构,会带来不同的产品性能。比如全球几款进入临床后期的PD1(PDL1)/CTLA4双抗,它们在临床实践中的性能差异很大,已经无法看成是可替代的同类产品。这种非标属性使得双抗和ADC等技术一样,"门槛长在门里面"不能简单地用"赛道"思维去推演,而必须是"产品"逻辑去比较。如果做出来的产品性能远逊于国内外同行,那选对靶点也没意义;如果做出来的产品性能远超国内外同行,那再多的低性能竞品也不必担心。

一文简览之双抗药物的独特价值

在"全长双抗"还是"片段双抗"的路线选择上:

第一种思路是基于scFv片段的思路,因为设计灵活、生产纯化简单,在行业早期更受欢迎。其中,以安进的BiTE技术平台最受关注,不仅诞生了第一款有真正临床影响力的获批双抗(贝林妥欧),而且推进了大量候选药物进入临床;但BiTE分子量不够大,在肾脏中会被肾小球滤出,导致血液中半衰期太短而必须高频给药。后来,安进自己也选择了把Fc加回BiTE来延长半衰期。下图总结了进临床双抗的结构分类,蓝色部分增长缓慢,而土黄色部分增长迅猛,逐渐成为主流。因为半衰期和给药频次的考虑,结构路线之争的天平已经向包含Fc的IgG-like倾斜。

一文简览之双抗药物的独特价值

上图除了能告诉我们不同结构路线间的此消彼长外,也展示了2013年后全球双抗药物供给的爆发性增长。从正面的角度解读,是双抗赛道的价值越来越受认可;从负面的角度解读,是未来的竞争压力不容小觑。一个高度非标、且供给在迅猛发展的行业,能不能做出远超同行竞品的性能、或者开辟全新的赛道方向,对于实现不可替代性价值至关重要

第二种思路是IgG-like双抗的设计思路,这里仍然会有个"二价OR四价"的路线选择问题:四价双抗的设计是比较简单的,在原来"Y"型分叉头部再接两个scFv(如康宁杰瑞的KN046等),或者尾部再接两个scFv(如康方的AK104等)就能实现;二价双抗的设计要麻烦得多,因为必须设计成非对称结构,这会带来"重链错配"和"轻链错配"的问题。为了解决二价IgG-like型双抗的错配问题,罗氏(基因泰克)的科学家先是通过引入突变创造"Knobe-In-Hole"(KIH)设计(类似卡扣),后来又在KIH基础上延伸了"CrossMab"设计(放大轻链差异性),这样就大大提高了正确配对比例和抗体得率。

这里有个问题:明明简单的四价对称双抗就可以搞定,为什么非得舍近取远去攻二价非对称结构?我们的理解,与早期双抗大多基于"T细胞接合器"(TCE)的背景有关。TCE一头结合肿瘤细胞上的TAA(肿瘤相关抗原)、一头结合T细胞上的CD3,然后利用双特异性把肿瘤细胞和T细胞拉在一起去形成新的免疫突触。如果把双抗做成"2+2"四价对称结构,双抗上的两个CD3识别域有可能会介导T细胞与T细胞的自相残杀,因此需要做成"1+1"的非对称二价或者,或者最多像罗氏"2:1"平台那样做成"2+1"结构,才能避免T细胞间的互杀风险

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