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双特异性抗体 （BsAb） 具有两个不同的结合域，可以同时结合同一抗原的两个抗原或两个表位（抗原部分）。在过去的二十年中，由于基因工程方法实现了具有不同优点和缺点的各种分子结构，BsAb 的开发发生了革命性的变化。
BsAb 是下一代单克隆抗体 （mAb）。典型的单克隆抗体靶向一个表位。FDA 于1986年批准了第一个单克隆抗体 Orthoclone，以帮助防止器官移植中的排斥反应。现已批准了100多种新型单克隆抗体用于癌症、自身免疫性和传染病以及炎症性疾病等适应症。BsAb已加入mAb的治疗性抗体阶段。通过靶向两种抗原或表位，它们可以引起多种生理或抗肿瘤反应，这些反应可能是独立的或相互关联的。这些治疗可能就像两种单克隆抗体的“鸡尾酒”，但药物开发人员只需要制造一种分子，患者可能只需要一种抗体治疗。此外，它们的协同（或合作）特征可能会产生更显着的治疗效果。目前，大多数正在开发的BsAb旨在治疗癌症，但其他BsAb则专注于慢性炎症、自身免疫和神经退行性疾病;血管（人体的血管网络）、眼部（眼睛相关）和血液系统（血液相关）疾病和感染。研发工作正在引领临床应用。目前有100多个BsAb处于临床开发阶段，其中大多数处于早期阶段。自2014 年以来，FDA已批准了9项 BsAb 上市申请，用于治疗癌症以及血液和眼部疾病。未来，FDA预计将有一系列BsAbs被开发出来，用于预防、治疗或诊断疾病。![]()
FDA一直在鼓励该领域的药物开发。2021 年，FDA 最终确定了 BsAb 开发项目指南，其中讨论了化学、制造和控制 （CMC）以及非临床和临床开发项目的各个方面。它还描述了与新结构相关的挑战，例如免疫原性（或引起免疫反应）。此外，指导推荐支持 BsAb 批准的数据类型。FDA工作人员一直在进行研究，以使用物理化学和生物学方法分析不同的BsAb分子形式。这些研究的目标不是开发药物，而是了解不同形式的BsAb如何影响质量方面（例如，产品表征、生物测定或效力测定开发以及稳定性）。Case1：BsAbs在三阴性乳腺癌中的应用
迄今为止，大多数BsAb针对不同类型的癌症。表皮生长因子受体（EGFR）和血管内皮生长因子受体2（VEGFR2）蛋白已经是经过验证的靶标，它们通过复杂的细胞信号通路协同工作以刺激肿瘤生长。研究人员以三阴性乳腺癌为模型生成BsAb，并使用细胞和异种移植小鼠模型（植入肿瘤的小鼠模型）通过多种作用机制检查它是否抑制肿瘤生长BsAb具有全长mAb抗体（西妥昔单抗免疫珠蛋白G或IgG），看起来像字母Y，另外两个mAb片段（雷莫芦单抗）从Y的手臂顶部呈扇形展开。全长抗体靶向EGFR蛋白，片段靶向VEGFR2。![]()
研究人员发现，BsAb以多种方式刺激抗肿瘤活性，即通过阻止癌细胞生长和破坏细胞信号通路（促进肿瘤生长）。这些结果有助于科学家了解复杂的作用机制，并开发BsAb的生物测定方法。在动物模型中，与用生理盐水或仅靶向EGFR或VEGFR2的mAb治疗的小鼠相比，接受BsAb的小鼠的肿瘤生长明显较慢。小鼠在治疗期间也没有减轻体重，这表明BsAb没有引起明显的全身（全身）副作用。这些研究结果表明，靶向EGFR和VEGFR2的BsAb可以通过多种作用机制阻止肿瘤生长，值得进一步研究作为三阴性乳腺癌的治疗方法。在另一项三阴性乳腺癌研究中，研究人员使用物理化学和生物学方法检查了BsAb分子形式。本研究重点关注临床环境中常用的两种形式：双变量结构域免疫珠蛋白 （DVD-Ig） 具有针对每种抗原的两个结合位点，以及具有针对每种抗原的结合位点的“旋钮孔中”（KIH）。在这项研究中，抗体靶向相同的抗原EGFR和PD-L1。两个 BsAb 都呈 Y 形;然而，对于KIH，研究人员在Y杆的一侧创建了一个“旋钮”，以适应另一侧的“孔”，以确保正确配对，几乎就像拼图一样。![]()
研究人员比较了具有不同分子形式的BsAb的关键质量属性和生物学活性，并分析了抗体如何在细胞和动物模型中阻止肿瘤生长。他们发现，尽管两种疗法都与抗原靶标结合，但根据一项结合测试，DVD-Ig的结合亲和力略强于KIH。同样，DVD-Ig的抗肿瘤活性略强。研究人员将这种差异归因于DVD-Ig分子的灵活性以及DVD-Ig同时与每种抗原的两个分子结合的能力。研究发现，用于分析的细胞类型（MDA-MB-231 细胞和 BT-20 细胞）和检测抗肿瘤活性的测定会影响检测能力。例如，一种测定（细胞活力）可以检测两种细胞系中的抗肿瘤作用，但另一种测定（台盼蓝细胞增殖）不够灵敏，无法检测BT-20细胞中的抗肿瘤作用。在开发控制 BsAb 效力的方法时，重要的是要了解哪些细胞系和检测方法是最佳的。这些知识可以帮助审稿人分析和评估 BsAb 质量。Case2：COVID-19 的 BsAb
在大流行初期，靶向SARS-CoV-2病毒刺突蛋白的单克隆抗体有望治疗SARS-CoV-2感染，FDA批准了针对某些轻度至中度COVID-19患者的多种疗法。然而，该机构之前根据紧急使用授权提供的单克隆抗体疗法目前尚未在美国获得授权，直到机构另行通知。这是由于SARS-CoV-2变体在美国迅速出现和高流行，这些变体在单克隆抗体靶向的刺突蛋白内的表位中含有氨基酸变化。病毒的这种变化大大降低了这些单克隆抗体疗法的活性。为了应对这一挑战，研究人员已将重点转移到开发BsAb上，以同时靶向病毒刺突蛋白上的两个表位。这种方法增加了维持对各种病毒株（包括那些经历过突变的病毒株）的结合和中和活性的可能性。通过与两个表位结合，BsAb有可能克服病毒进化带来的限制，确保对新出现的变异株进行更广泛的中和。CDER科学家已经开发了效价测定法来全面评估这些产品。一般来说，研究人员发现附着良好的抗体也能在更大程度上中和病毒。研究人员创建的两种检测方法可以帮助评估未来为治疗SARS-CoV-2变体而开发的BsAb。我们可以期待看到更多的BsAbs的研究、开发和临床应用。但这个领域并没有就此止步。可以同时靶向多种抗原的多特异性抗体也在向前发展。多特异性抗体的潜在形式令人眼花缭乱，这可能会导致没有或很少治疗的疾病。FDA将继续帮助推动这一治疗领域的发展。FDA还将继续审查治疗性抗体药物的申请，并在适当的情况下迅速审查;回答问题;并进行进一步的研究。
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