前言

在多特異性抗體設計中加入納米抗體(VHH)結構的構想為藥物的研發提供新方向，VHH與各種形式抗體的自由組合可產生多種納米雙抗結構。目前的雙抗設計主要可以分為兩大類，一種是基于片段型，另一種是基于IgG型。前者結構簡單且沒有Fc段，但是血漿半衰期相對較短，沒有Fc段介導的ADCC效應等；后者是絕大多數雙抗所選構建方式，選擇完整IgG或FC段作為支架，以各種連接形式嫁接VHH，構建多特異性抗體分子。

納米雙抗結構

VHH-VHH結構

賽諾菲于2018年收購比利時Ablynx并將其能夠靈活構建雙價、三價等多特異性納米抗體的技術平臺Nanobody^?收入囊中。Ablynx研發的caplacizumab為全球首款納米抗體藥物，用于治療成人獲得性血栓性血小板紫癜（aTTP），該分子由AAA linker連接2個128氨基酸的抗vWF人源化的VHH組成，是最簡單的納米雙抗結構，通過與vWF結合延長其半衰期。

圖1  caplacizumab蛋白結構圖

南京融捷康RC1416是Fc融合的靶向IL-4Rα×IL-5的雙納米抗體藥物，于2023年3月在中國獲批臨床，針對適應癥為中重度哮喘附加維持治療，是國內首個申報臨床的自免雙抗。同年4月獲得美國FDA臨床試驗申請批準，實現了臨床開發策略上的海內外同步，目前均處于臨床Ⅰ期研究階段。

VHH-VHH(ALB)-VHH結構

Ablynx研發的Ozoralizumab于2022年9月在日本上市，是全球首款獲批上市的雙特異性納米抗體。Ozoralizumab是一款人源化的三價雙特異性納米抗體，含有兩個靶向TNF-α的VHH（結合兩個亞型）和一個靶向人HSA的VHH（延長半衰期）。Ozoralizumab與人TNF-α具有高親和力，通過中和人TNF-α能夠有效抑制腫瘤壞死因子受體與TNF-α的相互作用。

圖2  Ozoralizumab結構示意圖

Sonelokimab^[1](M1095)是由Avillion和默克開發的人源化三特異性半衰期延長的納米抗體，大小約40kDa，三個VHH結構域通過靈活的甘氨酸-絲氨酸間隔共價連接。Sonelokimab的兩個結構域可選擇性地與IL-17A和IL-17F高親和力結合，從而抑制IL-17A/A、IL-17A/F和IL-17F/F二聚體。第三個中心結構域可與人血清白蛋白結合，從而使sonelokimab進一步富集于炎癥水腫部位。此產品目前處于臨床IIb期研究中，其公布數據顯示出起效快、持久、耐受等優異效果，有望發展成為新一代新型生物藥。

圖3  Sonelokimab結構示意圖

VHH-VHH(ALB)-ScFv結構

HPN424是一種約50 kda的TriTAC(三特異性T細胞激活結構)，由Harpoon生產。它可以同時結合T細胞上的CD3和前列腺癌細胞上的前列腺特異性膜抗原(PSMA, FOLH1)，引導T細胞殺死前列腺癌細胞。HPN424的第三個結構域與血清白蛋白非共價結合，延長其血清半衰期。

圖4  HPN424結構示意圖

道爾生物基于 HTS-VHHBody 技術平臺篩選，并通過 MultipleBody^?技術平臺設計的靶向 CLDN18.2、CD3 和 HSA 的多特異性抗體DR30318產品也采用此結構，其在體外實驗中展現出了強效的 T 細胞介導的抗腫瘤藥效，是潛在的新一代抗腫瘤候選藥物。該產品正在進行臨床前研究工作。

VHH-FC-VHH結構

藥明生物SDArBody是專門基于VHH搭建的多特異抗體技術平臺。人源化(親和力成熟優化)后的VHH可以自由組裝生成SDArBody多特異性抗體?；谠撈脚_，藥明生物開發了多款雙抗藥物，包括：W3669（PD-L1×LAG3）^[2]、W3659（PD-1×LAG3）^[3]、WT1126（PD-L1×TGF-β）^[4]等，其格式是VHH-鉸鏈-CH2-CH3-連接物-VHH，其中所述鉸鏈-CH2-CH3是IgG4或IgG1的Fc片段。

圖5  W3669^[2]和WT1126^[4]結構示意圖

啟愈生物Q-1802產品是全球首個獲批美國IND的Claudin18.2/PD-L1雙特異性抗體藥，并于2022年獲得國藥監局臨床批準。Q-1802一方面可以通過Claudin18.2 抗體介導的效應細胞殺傷腫瘤，另一方面通過PD-L1抗體阻斷PD-1信號，同時激活天然免疫和適應性免疫反應，其在臨床前各方面均有出色表現，目前處于Ⅱ期臨床。

VHH-IgG/VHH-IgG-VHH結構

Nano-YBODYTM是友芝友專門用作開發VHH對稱型四價雙特異性抗體的平臺?；谠撈脚_，友芝友開發了Y400（VEGF×ANG2）和Y332[6]（VEGF×TGF-β）并獲得臨床批準。其中Y400藥物的所有權利及資產轉讓給康哲眼科。Y332采用IgG-VHH雙抗結構，可以幾乎完全抑制VEGF和TGF-β的生物功能，包括免疫抑制和激活TGF-β信號通路，單獨或與PD1阻斷聯合治療可顯著抑制腫瘤生長。

圖7  Y332結構示意圖^[7]

和鉑醫藥HBICE^?分子可以同時特異性地識別腫瘤細胞上的腫瘤相關抗原和免疫細胞上的CD3分子或其他共刺激分子。利用該平臺，和鉑醫藥開發了HBM7008（B7H4×4-1BB）^[7]、HBM7020（BCMA×CD3）、HBM7022（2+1CLDN18.2×CD3）等產品，其中HBM7008是針對這兩個靶點的全球唯一一款雙特異性抗體，憑借其新型生物學作用機制和雙抗設計，有望避免4-1BB引發的肝毒性風險，目前已處于Ⅰ臨床階段。

圖8  HBM7008結構示意圖

另外，HBICE^?平臺擁有非常良好的靈活性，可以設計出具有不同結構和結合方式的分子，以實現那些依靠組合療法無法實現的分子作用機制。

圖9  HBICE平臺納米雙抗結構示意圖

金斯瑞蓬勃生物的SMABody雙特異性抗體平臺由單域抗體融合單克隆抗體構成，該平臺使用三種接頭序列（E-linker、G15-linker、G9-linker）將單域抗體分別連接到單克隆抗體重鏈或輕鏈的N或C端，從而產生一系列雙特異抗體?；谠撈脚_，金斯瑞開發了CD47×LAG-3、PD-L1×LAG-3、CD47×PD-L1等多款產品。

圖10  SMABody平臺納米雙抗結構示意圖

VHH-TCR結構

Ablynx開發的另一款產品GPC3/TCR VHH SAR444200是一種T細胞接合劑，通過在病灶處募集T細胞介導免疫細胞殺傷達到治療目的。于2023年7月在中國獲批臨床，目前在美國處于臨床Ⅱ期研究階段。

結語

目前雙抗在分子設計上的門檻已經降低，一方面KIH專利技術等已經過期，可以直接使用；另一方面，很多基于scFv融合、納米抗體融合、類抗體融合的雙抗不需要采用底層技術。雙抗的難點主要在于機制的協同性，以及配合機制進行相應的雙抗結構設計，采用合適的技術，隨著技術平臺的成熟，雙抗藥物的研發越發順利。

VHH可以與各種形式的抗體片段組合構建出多樣性的多特異性抗體結構，滿足不同疾病的治療需求。此外，VHH的結構相對簡單，不存在VH和VL融合錯誤比例過高導致的生產難度大的問題，使得生產工藝更加穩定可靠。VHH的加入使得多抗藥物的設計更加靈活，生產更加高效穩定，能夠有效應對藥物研發過程中的挑戰，為新型治療藥物的開發提供了新的方向和機遇。目前投入納米雙抗生產的企業越來越多，未來或出現賽道擁擠現象，因此藥企需提前布局適應癥靶點等，避免同質化競爭加劇的情況。

參考文獻：

[1] Mark A Weinberg,et al.IL17A/F nanobody sonelokimab in patients with plaque psoriasis:a multicentre,randomised,placebo-controlled,phase 2b study.[J]VOLUME397,ISSUE10284,1564-1575

[2] 藥明生物. 新型抗PD-L1_抗LAG-3雙特異性抗體及其用途.202011027436 .1 [p].2020 .09 .25

[3] 藥明生物. 靶向PD-1和LAG-3的雙特異性抗體.202080031036.X [p].2020.04.24

[4] 藥明生物. 針對PD-L1和TGFβ的雙功能抗體.202080099688.7 [p].2020 .12 .07

[5] Yong Hong , B-Y. Ryoo ,et al.Phase I/II open-label study on an anti-GPC3 T cell engager, SAR444200, in patients with advanced solid tumors: Preliminary dose escalation results.[J]Annals of Oncology,1046

[6] Mengke Niu , Ming Yi,et al.Synergistic efcacy of simultaneous anti-TGF-β/VEGF bispecifc antibody and PD-1 blockade in cancer therapy.[J]Journal of Hematology & Oncology,(2023) 16:94

[7] Musheng Bao,et al.Innovative B7H4×CD3＆B7H4×4-1BB Bispecifics for Solid Tumor Therapies.[J]Harbour Biomed

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