过去的几十年里，治疗性抗体已经成为肿瘤治疗的关键组成部分，并显著提高了疗效。曲妥珠单抗治疗晚期HER2阳性乳腺癌，利妥昔单抗治疗B细胞淋巴瘤是两个代表性例子。然而，肿瘤发生、发展的复杂性，以及介导肿瘤生长和/或复发信号通路中多种因素的参与，可能会限制单靶点药物的有效性。抗体工程技术的进步，使得各种双特异性或多特异性抗体成为可能。
双特异性抗体的历史可以追溯到20世纪60年代，当时Nisonoff和Rivers提出将来自两种不同多克隆血清的Fabs重新结合成双特异性F（ab’）分子。1975年，Milstein、Cuello以及Kohler开发的杂交瘤技术出现，使得双特异性抗体在1983年诞生成为可能。1996年，“旋钮入孔”（knob-into-hole）技术出现；2011年，CrossMab技术出现；进一步促进了双抗/多抗的发展。
Alfred Nisonoff（1923-2001）
不同的双抗，作用机制相同吗？
T细胞能够识别肿瘤细胞上抗原肽-MHC复合物（pMHC）（图a），然而这种免疫监视机制并非在所有情况下都起效。双特异性T细胞接合物（TCEs）是目前应用最广泛的双特异性抗体作用机制，它可以同时结合肿瘤特异性相关抗原（TAAs）和T细胞受体（TCR）复合物的固定成分CD3。CD3（CD3ε）能使T细胞接合独立于特定的TCRs参与，通常是首选的TCE靶蛋白。因此，设计用于结合CD3的双特异性抗体，能够招募T细胞并直接诱导穿孔素和颗粒酶介导的肿瘤细胞破坏，而无需特定MHC限制性抗原的存在（图b）。
Catumaxomab是一种抗EpCAM × CD3分子，2009年EMA批准成为第一个双抗，其适应症为肿瘤腹水患者的腹腔内给药，但在2017年因商业原因退市。2000年，blinatumomab（贝林妥欧单抗）（安进，安斯泰来，百济神州）报道了首个临床数据，它是同类首个CD19 × CD3 TCE，分别于2014年和2015年获得FDA和EMA的批准，用于急性淋巴细胞白血病的治疗。
但是，使用这些药物并非没有挑战。细胞因子释放综合征（CRS）发生在大多数TCE中，而免疫效应细胞相关神经毒性（ICANS）可导致临床严重不良事件以及治疗中断。此外，各种TCE已被证明在治疗期间可上调免疫检查点的蛋白表达，提示可能导致免疫逃避。
截止2024年7月，全球范围内已有13个创新双特异性抗体获批上市，并有200多种双特异性抗体正在进行临床试验，这些药物最常用的靶点包括CD3、PD-L1、EGFR、PD-1、HER2、4-1BB、CD20、CD19、CD47和BCMA。
2021年，FDA发布了一份行业指南，根据作用机制将双抗分为两类：细胞桥接（cell-bridging）双特异性抗体，旨在招募免疫细胞进入恶性细胞；抗原交联（antigen-crosslinking）双特异性抗体，也称非细胞桥接分子，旨在交联细胞表面受体或细胞因子。目前，分类已经进一步扩展，例如靶向免疫调节检查点和细胞因子的双抗。
· 双抗的9种作用机制梳理
1、特异性T细胞受体（TCR）/CD3分子，是目前应用最广泛的双特异性抗体作用机制，例如：blinatumomab（贝林妥欧单抗），linvoseltamab（BCMA/CD3双抗，公司：Regeneron Pharmaceuticals）。上文已经详细介绍，这里不再重复。
2、双特异性抗体也可以通过CD16（FcγRIIIa）和TAA crosslink自然杀伤细胞（NK）和潜在的其他先天免疫细胞，利用抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用和/或吞噬作用（ADCC/ADCP）以及可溶性细胞毒性因子的释放而发挥疗效，例如：acimtamig （CD30/CD16a双抗，公司：Affimed）。
3、通过TCR-模拟双特异性抗体激活T细胞，即直接结合pMHC和CD3，消除了TCR特异性识别的需要，例如：RO7283420（抗WT1/CD3双抗，公司：罗氏）。
4、ImmTACs（免疫动员单克隆T细胞受体）是pMHC特异性可溶性TCR，它将肿瘤抗原与T细胞上的活化CD3分子连接起来，例如：bentafusp（anti-gp100 TCR，anti-CD3抗体，公司：Immunocore Medison）。
5、将肿瘤细胞（通过PD-L1或TAA）与T细胞上的共刺激受体crosslink的药物，导致T细胞活化，例如：ABL-503（PDL1/4-1BB双抗，公司：天境生物，ABL Bio）。
6、crosslink免疫检查点和共刺激受体导致T细胞活化增强的双特异性抗体，例如：ATOR-1015（CTLA4/OX40双抗，公司：Alligator Bioscience）。
7、针对两个免疫检查点和/或其配体的抗体，可以在T细胞上或T细胞和肿瘤细胞上，例如：卡度尼利单抗（CTLA-4/PD-1双抗，公司：康方生物），erfonrilimab（CTLA-4/PD-1双抗，公司：康宁杰瑞），volrustomig（CTLA-4/PD-1双抗，公司：AZ）。理论上这可以克服免疫抑制，包括T细胞衰竭，这是有别于CD3相关双抗的一个重要特征。
8、两种或多种不同的信号受体抗原（例如：MET-EGFR或HER2-HER3）或同一受体抗原（HER2）上不同表位的受体信号传导抑制。例如：埃万妥单抗（MET-EGFR双抗，公司：强生），zanidatamab（HER2-HER2双抗，公司：百济神州，Jazz Pharmaceuticals），zenocutuzumab（HER2-HER3双抗，公司：Merus），anbenitamab（HER2-HER2双抗，公司：石药，康宁杰瑞）。这种类型双抗的一个显著特点是能够克服由旁路信号通路激活引起的耐药性。
9、针对肿瘤微环境中可溶性配体（例如：VEGF × Ang2）或具有PD-L1和可溶性配体（例如：PD-L1 × VEGF和PD-L1 × TGFβ)的双特异性抗体。例如：Bintrafusp（PDL1/TGFBR2抗体融合蛋白，公司：Merck）。
除此以外，各种新兴理念也在不断出现。
a、三特异性T细胞接合物（TCEs）：通过CD3结合激活TCR，并通过与CD28结合共刺激物。例如：SAR443216（公司：赛诺菲）是一种靶向HER2 × CD3 × CD28的三特异性免疫球蛋白抗体，目前处于临床I期，能够激活CD4和CD8 T细胞，诱导T细胞增殖，释放细胞因子和颗粒酶B，以及通过T细胞介导清除表达HER2的肿瘤细胞，包括HER2低表达的细胞。
b、双特异性抗体（bsAb）前药的作用方式：旨在产生具有高度肿瘤特异性功能的双抗，通过提供“安全-关键”（safety-critical）特异性，作为在肿瘤上选择性激活的前药。下图展示了一些用于使抗体失活，以产生在肿瘤处重新激活的前药概念，前药可以通过例如肿瘤相关蛋白酶等环境触发来激活。
c、蛋白水解靶向嵌合体（PROTAC）双抗：设计用于触发结合癌症发生和/或进展的表面蛋白内化并随后降解，此概念目前处于早期阶段，尚未进入临床。
d、bsAb的递送：例如通过基因疗法进入CAR-T细胞，或通过脂质纳米颗粒介导的mRNA递送等。
e、细胞因子模拟双抗：还可以作为细胞因子模拟物或所谓的合成细胞因子激动剂，触发细胞因子受体通路，例如：IL-2Rβ-IL-2Rγ异源二聚体。
双抗领域近年来取得了实质性进展。然而，由于肿瘤的异质性和适应性耐药，任何一种双抗都不太可能成为一种通用的肿瘤治疗方法。此外，抗体需要为某些适应症量身定制，并与其他方法联合，以最大限度地提高疗效和安全窗口。与其他肿瘤药物一样，通过诊断方法的改善和新的发展模式，将双抗或多抗应用于早期癌症患者，也是未来的重要探索。
