2022年12月6日，康方生物宣布将授予Summit Therapeutics于美国、加拿大、欧洲和日本的开发和商业化依沃西（PD-1 x VEGF双特异性抗体）的独家许可权，康方生物将获得5亿美元首付款，此交易总额将达到50亿美元，创造了国产创新药海外权益交易金额的最高纪录。双特异性抗体被称为“下一代抗体”，国内外多家公司布局，双抗药物已进入商业化爆发阶段，其中，双抗技术平台和两靶点组合之间的协同机制对于双抗药物的开发来说，均起着至关重要的作用。本文将围绕双抗简介、行业发展历史、代表性双抗技术平台等方面进行介绍。
抗体是一类能与抗原特异性结合的免疫球蛋白。抗体由四条多肽链组成，包含两条相同的重链（Heavy Chain,HC）和两条相同的轻链（Light Chain,LC）。两条重链以及轻重链之间依靠二硫键和非共价作用连接，形成Y字形结构。抗体具有两个相同的抗原结合片段（Fab）和一个可结晶片段（Fc），抗体通过由重链和轻链的高变区形成的Fab与特定的抗原结合（见图1）。
单抗因其特异性靶向分子的能力，已发展成为一种关键和有效的治疗方式。但是，由于疾病的发生、发展具有复杂的生物学机制，尤其是在肿瘤治疗方面，针对单一靶点的单抗往往不足以发挥足够的治疗效果。基于此，双抗药物应运而生。
双特异性抗体（Bispecific antibody，BsAb，简称“双抗”）是通过基因重组等技术制备的人工抗体，可以同时特异性结合两种抗原或同一抗原的两个不同表位（见图1）。
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靶向性强：双抗可以将免疫细胞等效应细胞或细胞因子直接连接到肿瘤细胞上，进而增强对靶细胞的杀伤作用；
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药效更好：双抗可以同时阻断或激活下游的两种不同的免疫信号通路，从而增强细胞杀伤毒性；
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特异性更好：双抗可以同时识别结合同一肿瘤细胞上的不同抗原表位以增强其结合特异性，同时减少了脱靶等带来的不良反应；
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成本更低：与两种单抗药物联合用药治疗相比，双抗药物提高了疗效和安全性，降低了企业开发和临床试验成本，减少了患者开支。
双抗的概念最早由Nisonoff等人于1960年提出，其利用温和的再氧化方法偶联具有不同特异性的兔抗体结合片段（Fab），发现产物可引起两种不同细胞的凝集反应。在20世纪80年代，随着杂交瘤技术的发展，双抗的研究也呈现爆发式增长，90年代已有双抗进入临床试验阶段。但由于临床效果不佳，未有批准的双抗产品上市。
随着基因工程的进步以及重链、轻链错配等问题的解决，双抗药物的开发取得极大进步。2009年，由Trion Pharma公司开发的双抗Catumaxomab获得EMA批准上市，用于治疗恶性腹水，成为全球首个获批上市的双抗产品。由于商业化原因（2013年的销售额仅270万美元），Catumaxomab已于2017年主动退市。2009-2014年间，全球无双抗药物获批上市。2014年，安进开发的Blincyto获得FDA批准上市，用于治疗急性淋巴细胞白血病，但是由于半衰期短、毒副作用大等问题，商业化表现一般，2021年销售额5.30亿美元。
随着全球制药巨头纷纷开发出双抗技术平台，双抗药物的研发进入高速发展阶段，近年多款双抗药物进入临床后期或上市阶段。2017年，罗氏开发的Emicizumab获得FDA批准上市，并于2018年先后在欧洲、日本、中国获批上市，用于治疗A型血液病，由于用药便利（1次/周，皮下注射）、覆盖患者人群广（体内有/无FVIII抑制物的A型血友病患者都可以使用）、竞争格局良好等，Emicizumab在2020年销售额超20亿美元，2021年销售额超30亿美元，商业化表现亮眼；2021、2022年多款双抗产品陆续获批，尤其是2022年已有5款产品上市，其中，由康方生物开发的卡度尼利单抗获批上市，成为首款国产获批上市的双抗药物，用于既往接受过含铂化疗治疗失败的复发或转移性宫颈癌患者。
资料来源：Nature Reviews Drug Discovery，融汇医药团队整理
截至目前，全球共有749款在研的双抗药物，其中有477款处于临床前或者申报临床阶段，272款进入临床阶段，已有9款双抗药物获批上市（1款退市，8款在售，见表1），其中5款为今年上市药物，此外3款已提交上市申请，覆盖的适应症包括肿瘤、眼科疾病、血液病等，双抗的临床价值得到认可，双抗赛道进入爆发期。
资料来源：融汇医药团队整理
在单抗中，两条重链和两条轻链的氨基酸组成完全相同、对称。制备双抗需要对传统的抗体结构进行改造，最初的设计是尽量符合单抗的结构设计，将两个半抗体组合即成双抗，这种情况下，如果不经改造的话将有2个不同的重链和2个不同的轻链，那么4条链有2*2*2*2=16种可能，最终产生10种结构的抗体，然而，目标双抗产物只有其中1种（见图3），存在多种因链错配而导致的抗体杂质，效率低下，纯化困难。
因此，双抗行业的首要问题都是要解决链错配问题。于是，全球各大药企开发出多种技术平台。根据结构特征（是否含有Fc片段），目前上市及在研的双抗可以大致被分为2类（见表2），分别为非 IgG 样（不含Fc片段，片段双抗，由全名单链抗体和单域抗体scFv、SDA等抗原识别的片段连接构成）和 IgG样（含有Fc片段，与传统单抗类似，由重链和轻链构成，又可分为对称模式和不对称模式）。
以安进的BiTE和Macrogenis的DART等为代表性的非IgG样双抗平台（见表3），通过linker连接多个抗体片段，这种类型的技术平台特点在于分子量较小，利于组织穿透；但由于缺乏Fc端：
1）无Fc介导的效应ADCC（抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用）、CDC（补体依赖的细胞毒性）、ADCP（抗体依赖性细胞介导的吞噬作用），仅通过抗原结合力发挥治疗作用，免疫原性弱；
2）抗体无法通过Fc端与FcRn受体结合实现再循环，导致半衰期较短，比如BiTE的半衰期只有2小时，目前基于BiTE平台开发、已获批上市的Blincyto在临床上需要连续静脉输注，对患者来说极为不方便；
3）无法基于Protein A/G等结合Fc端的特点，对目标抗体进行高效分离纯化，需要开发特定的纯化路线。
为了解决上述问题，安进、Macrogenis均在片段型双抗平台的基础上，通过融合Fc端进行了迭代优化（见表3），将半衰期延长至数天、数周，基于新平台开发的多款双抗药物已经进展到临床后期阶段。
IgG样双抗可进一步分为对称性IgG样双抗和不对称性IgG样双抗。
对称性IgG样双抗通常将两种抗体的抗原结合区域融合在同一条链上，同时保留Fc端，类似于天然抗体，拥有一对相同的轻链和重链，可避免链错配问题。国外以艾伯维的DVD-Ig、F-star（由中国生物以1.61亿美元收购）的mAb2等为代表，国内以康方生物的Tetrabody等为代表（见表4）。
艾伯维于2007年开发出DVD-Ig双抗技术平台（见表4），通过在IgG单抗轻链、重链的N端分别接入另一个单抗的轻链可变区（VL）和重链可变区（VH），得到2+2对称性四价双抗结构，这类抗体的第二抗夹在中间，存在空间位阻，可能影响活性及应用范围。基于此平台，艾伯维开发了多款双抗，部分双抗由于效果不佳而暂停临床，有效性有待验证。
F-star/中国生物的mAb2双抗技术平台（见表4）在单抗的基础上对Fc端进行突变（Fc antigen binding，Fcab），使其具备结合抗原的能力，从而构建2+2对称性四价双抗结构，此平台需要建库筛选对抗原有高亲和力的序列，对展示技术要求较高。基于此平台，F-star开发了多款双抗，包括FS118（LAG3 x PD-L1，临床II期）、FS222（CD137 x PD-L1，临床II期）等，并与多家Big pharma形成合作，2021年10月，授予强生技术平台使用权用于开发5款双抗药物，总交易额达13.7亿美元；2022年7月，授予武田使用Fcab和mAb2技术平台，总交易额达4,100万美元。
康方生物自主开发了Tetrabody双抗技术平台（见表4），通过在IgG单抗的C端融合单链抗体（scFv）得到2+2对称性四价双抗结构。基于此平台，康方生物布局了多款双抗药物，包括首款获批上市的国产双抗卡度尼利单抗（PD-1 x CTLA-4）等。
不对称IgG样双抗结构两边结合不同靶点，可以调节效价比、具有相对灵活的空间结合结构等，其中部分技术平台采用了类似于单抗的结构，尽可能保留天然抗体的优点，为双抗技术平台的重要开发方向，国外以罗氏的Knobs-into-Holes、Crossmab、ART-Ig等和Genmab的Duobody为代表，国内以康宁杰瑞的CRIB、友芝友的YBODY和药明生物的WuXiBody等为代表（见表5）。
罗氏深度布局双抗领域，自主开发多个双抗技术平台（见表5）。罗氏先是于1997年引入基因泰克的KiH技术平台（Knobs-into-Holes），利用氨基酸的空间位阻，解决双抗的重链之间的错配问题（由于KiH专利过期，国内外多家公司在此技术基础上优化开发双抗平台），2011年罗氏又开发出Crossmab技术平台，利用抗体Fab轻重链交换，解决双抗的轻链-重链之间的错配问题，并基于此平台，开发出了Mosunetuzumab （CD20 x CD3）并获批上市。后来，罗氏在Crossmab的结构基础上开发出“2+1”结构模式，并开发出同样的靶点组合（CD20 x CD3）的第二款双抗药物 Glofitamab，表现出比“1+1”结构模式更高的活性优势，用于治疗弥漫性大B细胞淋巴瘤，已提交上市申请。2012年罗氏控股公司Chugai（中外制药）公布ART-Ig平台，利用氨基酸静电作用，解决重链之间的错配问题，利用共同轻链策略，解决轻链-重链之间的错配问题，纯度可达到99%，艾美赛珠单抗即由此平台开发而来。由于共同轻链筛选难度太大，可扩展性有限，Chugai进而开发了FAST-Ig平台，通过在重链和轻链都引进氨基酸静电作用，以解决链错配问题。
Genmab于2010年开发出了Duobody双抗技术平台（见表5），通过模仿IgG4天然的单臂交换过程，以解决重链之间的错配问题。基于此双抗平台，Genmab已与多家公司达成合作，并有2款双抗药物获批上市（与J&J合作：Amivantamab（EGFR x cMet）、Teclistamab（BCMA x CD3）），2款双抗药物提交上市申请（与J&J合作：Talquetamab（GPRC5D x CD3）；与AbbVie合作：Epcoritamab（CD20 x CD3）），5款双抗药物进入临床阶段，多款双抗药物处于临床前开发阶段。
国内以不对称IgG样为策略开发双抗的平台有康宁杰瑞的CRIB、友芝友的YBODY、药明生物的WuXiBody等（见表5），可以看出，在重链之间错配问题的解决方面，多数公司在KiH的基础上进行叠加带电氨基酸突变进行优化；在面对轻链-重链之间的错配问题时，各大公司则各显神通，采用共同轻链策略、scFv策略、引进新序列等方法。
以上策略可以很大程度上防止不对称IgG样双抗错配的产生，提高双抗的正确组装率，但是所有方法无法达到完全避免错配，仍需要结合优化下游纯化技术去除同源错配抗体，因此，需要格外关注此类抗体的产业化效率。
双抗靶向两个靶点，存在多种作用机制，有望解决部分单抗药物单一靶点难以解决的问题，具备巨大的临床价值。近年来，随着双抗技术的发展，进入临床研究的双抗快速增长，多款双抗获批上市，双抗的临床价值得到认可，双抗赛道进入爆发期。
在双抗药物的开发过程中，搭建优质的双抗技术平台难度大，技术壁垒高，难点在于，在解决链错配问题的基础上，还要保证双抗结构的成药性（分子量、免疫原性、半衰期、稳定性等）、效价比（与双抗活性相关）、可调控性、可扩展性、产业化效率等。目前国内外企业开发出多种多样的双抗平台，其中已经有产品上市或申请上市的平台有安进的BiTE、罗氏的KiH+Crossmab、Crossmab-TCB及ART-Ig、Genmab的Duobody、Immunocore的ImmTAC和康方生物的Tetrabody等，多个技术平台产品进入临床验证阶段，呈现出百花齐放的态势。
双抗技术平台与靶点组合的生物学机制之间的适配性对于双抗药物的成药来说至关重要，下篇将围绕双抗的作用机制及临床价值、常见的双抗靶点组合、国内外竞争格局等方面进行介绍。
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