双抗 ADC 设计的核心密码:从抗体机制与结构看 “精准杀伤” 的底层逻辑
在肿瘤靶向治疗领域,双抗 ADC(双特异性抗体药物偶联物)凭借 “双重靶向 + 强效杀伤” 的独特优势,成为突破传统 ADC 局限的关键方向。其设计的精妙之处,深深植根于双特异性抗体(BsAb)的作用机制与结构特性 —— 前者决定 “如何精准定位肿瘤”,后者影响 “杀伤效率与安全性”,二者共同构成双抗 ADC 研发的核心底层逻辑。
一、双抗的作用机制:为 ADC 装上 “智能导航系统”
双抗 ADC 的精准性源于 BsAb 的三重抗肿瘤机制,这些机制直接决定了 ADC 的靶向策略与杀伤效能:
免疫细胞募集与激活是最具代表性的机制。BsAb 可同时结合肿瘤细胞表面抗原与免疫细胞(如 T 细胞 CD3、NK 细胞 CD16)表面的激活靶点,像 “分子桥梁” 一样将免疫细胞定向招募至肿瘤微环境,激活免疫杀伤通路。这种机制在双抗 ADC 设计中可实现 “化学杀伤 + 免疫杀伤” 的协同 ——ADC 释放的细胞毒性药物直接杀伤肿瘤细胞,被募集的免疫细胞则清除残余病灶,降低复发风险。
信号通路调控机制同样关键。BsAb 能桥接肿瘤细胞表面的多个受体,同时阻断或激活协同信号通路,例如同时靶向 EGFR 与 c-MET,可双重抑制致癌信号传导,避免单一通路阻断导致的耐药。基于此机制设计的双抗 ADC,能在精准递送药物的同时,从源头抑制肿瘤增殖。
双抗原 / 表位靶向机制是提升安全性的核心。通过结合肿瘤细胞上的两种抗原或同一抗原的不同表位,BsAb 仅在双靶点共表达的肿瘤细胞上高效结合,减少对单抗原表达正常组织的脱靶结合。这种 “双抗原依赖” 的特性,使双抗 ADC 的治疗窗口显著宽于传统单靶点 ADC,降低了毒副作用风险。
二、双抗的结构分类:决定 ADC 的 “性能参数”
BsAb 的结构分为 IgG 样与非 IgG 样两大类,二者的特性差异直接影响双抗 ADC 的药代动力学、肿瘤穿透性与效应功能,是设计时的关键选择依据:
IgG 样 BsAb因含 Fc 结构域成为双抗 ADC 的常用载体。Fc 结构可结合新生儿 Fc 受体(FcRn),延长 ADC 在体内的半衰期(通常 14-21 天),减少给药频率;同时,Fc 域能介导抗体依赖的细胞毒性(ADCC)、补体依赖的细胞毒性(CDC)等效应功能,与 Payload 的杀伤作用形成协同。为解决不同抗体重链、轻链的错配问题,需采用特定设计策略,如杵臼结构(KIH)通过重链氨基酸突变实现正确配对,CrossMab 技术通过交换重轻链结构域确保组装准确性。康宁杰瑞的 HER2 双表位 ADC JSKN003 就采用 IgG 样共轻链结构,靶向 HER2 的两个不同表位,显著提升了受体聚集与内吞效率。
非 IgG 样 BsAb则以无 Fc 结构为特征,分子量更小(通常 < 100 kDa),能更好地穿透实体瘤的致密基质,解决传统 ADC 在实体瘤中渗透不足的难题。但其缺乏 Fc 介导的效应功能,且半衰期较短,需通过 PEG 修饰或融合白蛋白结合域延长体内留存时间。这种结构适合需避免先天免疫激活的场景,可降低免疫相关不良反应,在针对实体瘤的双抗 ADC 设计中展现出独特价值。
三、双抗 ADC 的设计逻辑:机制与结构的协同优化
双抗 ADC 的设计需实现 “机制 - 结构 - 功能” 的精准匹配,核心围绕三点展开:
靶点组合需紧扣双抗机制,分为双表位与双靶点两类策略:双表位策略针对同一抗原的不同位点(如 HER2 的 ECD2 与 ECD4),增强抗体结合力与内吞效率;双靶点策略靶向两种肿瘤抗原(如 pCAD 与 CDH17),利用其在肿瘤中的共表达特性提升特异性。
结构选择需兼顾疗效与场景:血液肿瘤治疗中,IgG 样结构的长半衰期与效应功能更具优势;实体瘤治疗则可优先考虑非 IgG 样结构的高穿透性,或通过 IgG 样结构与小分子 Payload 的组合平衡性能。
偶联工艺需适配抗体结构:IgG 样结构可通过糖基定点偶联实现均一的药物抗体比(DAR),非 IgG 样结构则需采用温和的偶联方式避免破坏其稳定性,确保 ADC 在体内保持活性。
总结
双抗的作用机制为 ADC 提供了 “精准导航”,结构特性则决定了导航系统的 “续航能力” 与 “穿透性能”,二者的协同优化是双抗 ADC 实现 “高效杀伤、低毒安全” 的关键。随着抗体工程技术的发展,这一领域将持续突破,为肿瘤治疗带来新的可能。
泰克生物聚焦双特异性抗体研发支持,助力精准抗癌药物研发进程。