新型抗体药物:中国生物药产业的未来力量——价值、版图与开发策略(双抗篇)
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新型抗体药物:中国生物药产业的未来力量——价值、版图与开发策略(双抗篇)

原标题:新型抗体药物:中国生物药产业的未来力量——价值、版图与开发策略(双抗篇)

已上市的抗体药物涉及到肿瘤、免疫相关疾病,另外还有神经、呼吸、代谢、骨疾病等众多领域,为人类疾病的治疗提供了丰富的产品和策略,显现出了巨大的社会效益。2016年全球抗体药物销售额已经突破1000亿美元(含Fc融合蛋白),在临床及商业上取得了巨大的成功。

目前人们通过对抗体药物结构的改造,发展出了一些新的方向,如抗体偶联物、双特异性抗体、单域抗体(又称纳米抗体)等新型抗体,这种调整有助于改进标准结构抗体的一些固有缺陷,更好地满足临床用药需求。新型抗体药物代表抗体产业新的发展方向,是中国生物药产业的未来力量。本文对其中双特异性抗体药物目前的总体情况进行综述介绍。

1.双特异性抗体药物基本情况


(1) 简要介绍

双特异性抗体(bispecific antibody, BsAb)是一类是采用抗体工程和基因工程技术构建的,可以同时特异性结合两种抗原或两个表位的抗体分子。主要的生产方法有三种,重组DNA方法、细胞杂交瘤技术、化学偶联方法。其中以重组DNA方法最为常用。目前国际上已批准上市的双特异性抗体药物有3个,分别是Catumaxomab、Blinatumomab、Emicizumab。如下表1:

表1 目前获批上市的双特异性抗体药物

(2) 双抗药物的分类

现阶段通常把双特异性抗体按结构大致分为两类:IgG类结构和非IgG类结构。其中IgG类结构又可分为对称(symmetric)和非对称结构(asymmetric)两类。结构如下图1所示:

图1 双特异性抗体的多种结构设计

(3) 抗体技术平台

与通常意义上的抗体分子不同,双特异性抗体在自然状态下并不存在,需要通过重组DNA或细胞融合技术人工制备实现。经过多年的技术研究,目前已有多种不同的结构设计策略出现。具有代表性的双特异性抗体技术平台如下表2所列:

表2 双特异性抗体技术平台一览

2.双特异性抗体的应用价值


双特异性抗体的应用价值是多方面的,目前主要关注其在疾病治疗中的应用,同时双特异性抗体已经在临床诊断、医学成像以及其他方面体现出巨大的潜力和重要价值。

(1) 同时阻断两个病理通路


肿瘤和一些复杂疾病由多方面原因引起,多个信号通路参与病理的发生发展,仅采用单靶向的治疗往往作用有限。双特异性抗体可以同时阻断两个病理发生的通路,实现许多单抗药物或联合用药不能兼备的疾病治疗作用,发挥特殊的生物学功能,前景广阔。另外,一些双特异性抗体可以穿透血脑屏障,靶向作用于神经性疾病的病原发生中介。


(2) CAR-T应用


以T淋巴细胞为主要效应细胞的肿瘤免疫疗法,如嵌合抗原受体T细胞( chimeric antigen receptor T cells, CART)是免疫治疗领域的重大突破。双特异性抗体可将T细胞和自然杀伤细胞重定向到肿瘤细胞。比如,用抗CD3抗体与肿瘤靶向抗体进行组合构建的双特异性抗体可招募T细胞接近肿瘤细胞,产生导向性作用,介导T细胞杀伤。另外相比CAR-T而言,双特异性抗体药物又具有剂量可控、用药周期灵活的优点,因此在肿瘤免疫治疗领域的应用也受到越来越多的关注。


(3) 检测与诊断应用


双特异性抗体可以被设计为一个特异性抗原和一个检测相关部分,作为交联剂使用。基于双特异性抗体的免疫分析技术已经应用于肺结核、乙型肝炎、非典型性肺炎的检测。由于具有快速、简洁、高灵敏的特点,双特异性抗体正在被用来开发各种类型的肿瘤的检测。而且也应用于免疫组化分析与放射免疫诊断,如图2所示。与单特异性抗体相比,双特异性抗体在简化诊断试验流程的同时能够减少假阳性反应。


图2 基于双特异性抗体的免疫测定

(4) 运输工具


双特异性抗体还可以作为运输工具,递送药物、放射性同位素标记、纳米颗粒等,在肿瘤位点富集药物,是一种新型的载体工具。

3.国内外企业的开发布局


在双抗的开发制备方面,关键是拥有自己的结构和制备技术平台。业内有“单抗比靶点,双抗比平台”的说法。近年来,罗氏、强生、安进、辉瑞、施维雅、武田等跨国制药企业投入巨资,进行双特异性抗体的开发布局。以Roche为例,30%以上的大分子药物研发管线布局于双特异性抗体。不仅如此,Roche在内部开发自己的formats及扩充研发管线的基础上,还积极通过技术引进其他不同的formats,加强技术储备。


国外制药巨头纷纷布局双抗,那么国内的双抗领先企业有哪些呢?不完全统计显示,目前国内已有友芝友生物制药、特瑞思、复星医药、先声药业、天境生物、康宁杰瑞、博生吉医药、岸迈生物、健能隆医药、天演药业、君实生物、信达生物、康众生物、丽珠、恒瑞等十余家企业在双特异性抗体布局(图3),这些企业开展丰富的国际合作,引进技术平台,进行战略互补,但产品都还处于早期阶段。


图3 国内制药企业的双抗布局

4.双特异性抗体药物的开发难点、要点


双特异性抗体通过结构的改造,不仅应用于临床治疗,也可以应用于临床诊断、医学影像等领域,大大拓展了单克隆抗体的应用范围和空间,是单抗未来重要的发展方向,是中国生物药产业的未来力量之一。但也正是由于这种结构改造改变了天然抗体的本身的一些特征,因此在药动学性质、工艺开发、工业化生产等方面带来了新的挑战


那么双抗的开发有哪些难点要点呢?


(1) 结构设计


尽管市场前景清晰明确,但基于应用的抗体结构设计无疑是双抗开发的难点之一。这就要求在开发之初,注意如何平衡和协调两个靶点的安全性和有效性、给药剂量和周期、与不同抗原表位的亲和力等方面,专利问题也需要提前考虑。特定的结构调整还需要后期严密的临床考察、积累和验证。


(2) 技术平台


现阶段开发的双特异性技术平台各具特色,目前已有数十种,但仍有不小的改进空间,需要不断地摸索和优化,开发出兼具成药性、生产工艺可行性和可放大性的平台技术,另外也应当考虑生产平台的通用性。引进国外不同特色的双抗技术平台的也是考虑措施之一。

(3) 制备与产业化


双特异性抗体结构特殊,基于功能所需的结构特征实现难度大,并且由于结构调整造成了分子稳定性、免疫原性、药动学性质的改变,分子制备与产业化较单克隆抗体要困难得多。这也是在开发初期就需要考量的内容。

5.展望


虽然近年来国家高度重视抗体药物产业的发展,积极投入研发资金,密集出台配套政策,引导产业快速发展,然而我们应该清晰地看到,国内生物药产业的国际竞争力仍然很弱,创新能力不强、核心技术偏少,研发靶点单一且重复性很高,生物反应器、纯化系统和工艺设备、原材料、试剂和培养基很大程度上依赖进口的问题非常明显,这就大大提高了我国抗体产业规模化生产的成本在国内抗体上市品种缺乏的情况下,临床使用的抗体几乎都是国外进口,压缩了国产抗体药物的生存空间。我国新型抗体药物的快速发展还需要整个产业链的密切配合、分工协作。


双特异性抗体药物的研发有哪些最新亮眼的技术和新的思路出现?国内外有什么最新进展和动向?我们的会议将给您答案。

生物谷将于2018年10月26-27日在上海举办新型抗体药物论坛,此次论坛着眼于新型抗体药物的发现与设计,开发策略的选择,以及新技术和成果的转化,邀请国内外新型抗体药物研发和生产领域的顶级专家分享行业经验,展示技术突破,呈现新型抗体研发及产业化的最新进展。会议将为行业内的专家和行业领导者搭建交流、分享与合作的平台,共同推动中国抗体药物行业的健康快速发展!


原始出处:


Roland E.Kontermann, UlrichBrinkmann. Bispecific Antibodies. Drug Discovery Today, 20(7), 2015: 838-847

Gaowei Fan, Zujian Wang, Mingju Hao, Jinming Li. Bispecific antibodies and their applications. Journal of Hematology & Oncology, 2015 , 8 (1) :130

Bispecific Antibodies, Chapter 19: Bispecific Antibodies for Diagnostic Applications , 2011, Springer Berlin Heidelberg (pp.349-367)

杜鹏,孙志伟.抗体药物研发热点分析[J].生物产业技术,2017(2):59-67.

李锋.我国抗体药物产业分析和展望[J].生物产业技术,2017(2):68-71.

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