双特异性抗体变革性的十年
摘要
药渡发布于2026年9月的行业综述文章，回顾单克隆抗体发现以来双特异性抗体从技术瓶颈到临床突破的发展历程。文章指出早期因制备工艺复杂及作用机制理解不足导致开发进程缓慢，并探讨了该领域近年来的重大进展与未来趋势。（摘要基于原文开头，完整内容需查阅原文）
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本文面向研发与BD负责人，梳理双抗技术路线演进脉络，有助于企业评估管线布局与技术合作机会。建议在项目立项或License-in决策时参考技术成熟度与竞品格局。
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正文
引言
自单克隆抗体发现以来，能够作为治疗药物的双特异性版本一直受到密切关注。然而，由于双特异性抗体的生成和生产面临技术挑战，加之对其更复杂作用机制的生物学理解不足，开发进程一度放缓。
第一款双特异性抗体——靶向EpCAM/CD3ε的T细胞衔接分子catumaxomab——最终于2009年获批用于治疗恶性腹水患者。然而，该药随后于2013年撤市，可能与其只能腹腔内给药（静脉给药时患者出现严重输注反应）以及其大鼠-小鼠嵌合四源杂交瘤设计带来的高免疫原性有关。从2009年到2020年，仅有另外两款双特异性抗体获批：（1）2014年获批的无Fc串联单链可变片段（scFv）基CD19/CD3ε双特异性T细胞衔接分子（BiTE）blinatumomab，用于治疗急性淋巴细胞白血病；（2）2017年获批的人源化异源二聚体凝血因子IXa/X双特异性ART-Ig emicizumab，作为因子VIII模拟物用于治疗A型血友病。
过去二十年中，由于对这些分子的浓厚兴趣以及开发技术的进步，已有数百种双特异性抗体被描述，并采用各种不同技术进行工程化改造及临床前开发，其中超过100种双特异性抗体已进入临床试验。在此基础上，该领域的格局近年来发生了实质性变化，自2021年以来双特异性抗体的获批日益频繁。
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一、已获批双特异性抗体概览
截至2024年初，已有13款双特异性抗体获得监管机构批准。其中2021年至2023年间获批的11款中，有9款获批用于癌症治疗：（1）EGFR/c-MET双特异性抗体amivantamab（强生），用于携带EGFR外显子20插入突变的非小细胞肺癌；（2）gp100-pMHC/CD3ε双特异性抗体tebentafusp（Immunocore），用于不可切除或转移性葡萄膜黑色素瘤；（3）CD20/CD3ε T细胞衔接分子mosunetuzumab（罗氏集团），用于复发/难治性滤泡性淋巴瘤；（4）PD-1/CTLA-4双特异性抗体cadonilimab（Akeso），用于复发或转移性宫颈癌；（5）BCMA/CD3ε T细胞衔接分子teclistamab（强生），用于复发/难治性多发性骨髓瘤；（6）CD20/CD3ε T细胞衔接分子glofitamab（罗氏集团），用于复发/难治性弥漫大B细胞淋巴瘤；（7）CD20/CD3ε T细胞衔接分子epcoritamab（AbbVie/Genmab），用于复发/难治性弥漫大B细胞淋巴瘤；（8）GPRC5D/CD3ε T细胞衔接分子talquetamab（强生），用于复发/难治性多发性骨髓瘤；（9）BCMA/CD3ε T细胞衔接分子elranatamab（辉瑞），用于复发/难治性多发性骨髓瘤。
此外，两款双特异性抗体获批用于非肿瘤适应症：VEGF-A/Ang-2双特异性抗体faricimab（罗氏集团），用于治疗湿性年龄相关性黄斑变性、糖尿病性黄斑水肿以及视网膜静脉阻塞后的黄斑水肿，这是首款获批用于眼科的双特异性抗体；以及TNF/人血清白蛋白双特异性抗体ozoralizumab（大正），用于治疗控制不佳的类风湿关节炎。
值得注意的是，在获批的这13款双特异性抗体中，emicizumab和faricimab已分别凭借年销售额超过40亿和20亿美元的成绩达到了重磅炸弹药物地位，彰显了这一新型治疗类别的商业前景。从公司格局来看，罗氏集团（含中外制药）目前以4款获批双特异性抗体领先该领域，强生紧随其后拥有3款获批产品。
根据获批时间线，双特异性抗体的监管批准数量呈现逐年增长趋势，从2008年至2023年批准的分子数量不断累积增加。
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已获批双特异性抗体所采用的技术多样性反映了该领域的广泛探索，其格式涵盖非IgG样双特异性抗体和IgG样双特异性抗体两大类。
非IgG样双特异性抗体
非IgG样双特异性抗体包括：（1）安进公司的短半衰期串联scFv基BiTE格式，应用于blinatumomab；（2）Immunocore公司的T细胞受体（TCR）-scFv融合基ImmTac格式，应用于tebentafusp；（3）Ablynx公司通过HSA结合实现半衰期延长的三价双特异性串联纳米抗体格式，应用于ozoralizumab。
IgG样双特异性抗体
大多数双特异性抗体为IgG样分子，由于存在Fc片段，其药代动力学特征与抗体相似。已获批的五种不对称1+1 IgG样双特异性抗体中，四种源自受控Fab臂交换技术（基于Genmab的Duobody技术），应用于amivantamab、teclistamab、epcoritamab和talquetamab，或辉瑞的相关链交换技术应用于elranatamab。另外，中外制药的ART-Ig技术（结合共同轻链）应用于不对称1+1 IgG样双特异性抗体emicizumab中，以确保正确的链配对。
正确的重链配对也可以通过knobs-into-holes技术在不称1+1 IgG样双特异性抗体中实现，该技术结合体外组装应用于mosunetuzumab，或结合CrossMab技术以强制正确轻链配对应用于1+1 IgG样双特异性抗体faricimab或三价2+1双特异性抗体glofitamab。最后，Akeso的cadonilimab包含对称的四价2+2 C末端IgG-scFv融合结构。
在已批准的双特异性抗体中，四款采用了Genmab的Duobody技术，三款采用Genentech的knobs-into-holes技术，两款采用Roche pRED的CrossMab技术。可用格式的多样性表明，出现“标准化”双特异性抗体的可能性不大，但近期批准的产品支持对经典异源二聚体IgG样双特异性抗体格式的关注，这些双特异性抗体通常表现出IgG样药代动力学特征和较低的抗药物抗体发生率。
已获批双特异性抗体的分子格式和结构差异显著：T细胞衔接分子类通常将肿瘤抗原结合域与CD3结合域整合于同一分子中；因子VIII模拟物emicizumab采用不对称结构模拟凝血因子功能；双特异性受体酪氨酸激酶抑制剂amivantamab以Y形抗体结构同时靶向EGFR和c-MET；双特异性检查点抑制剂cadonilimab采用对称四价结构同时阻断PD-1和CTLA-4；双配体抑制剂faricimab同时结合Ang-2和VEGF-A；半衰期延长的配体抑制剂ozoralizumab则通过HSA结合实现长效循环。
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T细胞衔接分子（TCEs）
T细胞衔接分子是一类双特异性抗体，其一个特异性结合肿瘤细胞表面抗原，另一个特异性结合TCR复合物的亚基，从而在同时结合肿瘤抗原和TCR时激活T细胞杀伤肿瘤细胞、分泌细胞因子并开始增殖。显然，T细胞衔接严格依赖于双特异性，无法通过两种传统单克隆抗体的组合实现。在癌症治疗中，占主导地位的作用机制是T细胞衔接，获批和在临床试验中数量最多的双特异性抗体为TCEs。
已获批的TCEs按适应症分类包括：用于治疗复发/难治性血液系统恶性肿瘤的TCEs：（1）CD19/CD3ε blinatumomab用于治疗急性淋巴细胞白血病；（2）CD20/CD3ε TCEs mosunetuzumab用于治疗复发/难治性非霍奇金淋巴瘤，glofitamab和epcoritamab用于治疗复发/难治性弥漫大B细胞淋巴瘤；（3）BCMA/CD3ε TCEs teclistamab和elranatamab，以及GPRC5D/CD3ε talquetamab用于治疗复发/难治性多发性骨髓瘤。尽管T细胞衔接用于实体瘤治疗通常更具挑战性，可溶性gp100-肽MHC/CD3ε特异性TCR-scFv融合蛋白tebentafusp成为首款获批用于葡萄膜黑色素瘤的TCE，为血液系统肿瘤之外的应用提供了证据。
因子VIII模拟物
血友病A是以缺乏凝血因子VIII为特征的遗传性出血性疾病。虽然可以给患者施用重组因子VIII，但这面临因子VIII生产、半衰期短需频繁给药以及产生中和抗体等挑战。为此，中外制药设计并优化了IXa/X双特异性抗体emicizumab，使其通过将酶因子IXa和底物因子X拉入近距离来模拟凝血因子VIII的功能，同时表现出IgG样延长药代动力学。这种因子VIII模拟物的作用机制为治疗A型血友病提供了全新的治疗策略。
双特异性受体酪氨酸激酶抑制剂
单特异性受体酪氨酸激酶阻断单克隆抗体，如抗EGFR的西妥昔单抗和帕尼单抗或抗HER2的曲妥珠单抗和帕妥珠单抗，已经彻底改变了癌症治疗。近年来在靶向其他RTKs方面进展有限，而EGFR/c-Met双特异性抗体amivantamab作为首个同时靶向两种RTKs的双特异性抗体，获批用于携带EGFR外显子20插入突变的特定NSCLC患者亚群。除了通过阻断配体结合位点和受体下调实现双重信号抑制功能外，amivantamab还包含去岩藻糖基化的Fc部分，以增强抗体依赖性细胞毒性（ADCC），用于NK细胞和巨噬细胞/单核细胞的参与。这种机制结合了信号通路阻断和免疫效应功能，代表了双特异性抗体在实体瘤治疗中的创新应用。
双特异性检查点抑制剂
在过去十年中，已获批的免疫检查点抑制性抗体，包括靶向PD-1（nivolumab、pembrolizumab、cemiplimab）、PD-L1（atezolizumab、avelumab、durvalumab）和CTLA-4（ipilimumab、tremelimumab）的抗体，已经彻底改变了癌症治疗领域并确立了癌症免疫治疗。在此基础上，设计了双重PD-1/CTLA-4检查点抑制双特异性抗体cadonilimab，其目标是特异性地、理想情况下同时结合并抑制抗原特异性T细胞上的PD-1和CTLA-4，以克服检查点抑制。这种双重检查点阻断策略旨在增强抗肿瘤免疫应答。
双配体抑制剂与半衰期延长配体抑制剂
促血管生成配体VEGF-A和Ang-2通过促进视网膜血管生成和使血管不稳定导致渗漏以及随后的水肿和炎症，从而导致视力丧失。Faricimab被专门设计用于在眼中阻断VEGF-A和Ang-2，以干扰血管生成、稳定血管并减少渗漏和炎症。为了最大限度地减少外周活性并消除FcγR参与，其Fc部分经过工程改造，包含Triple A FcRn和P329G LALA突变。值得注意的是，双特异性在考虑眼内给药时是一个主要优势。
对于TNF配体抑制剂ozoralizumab，从功能上讲，这种纳米抗体构建体类似于阻断TNF的单特异性抗体，第二个单结构域特异性仅用于在缺乏Fc部分的情况下通过结合HSA实现IgG样药代动力学，从而实现FcRn循环。这种半衰期延长策略使得不含Fc的纳米抗体也能获得理想的药代动力学特性。
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肿瘤学领域的进一步拓展
在十年中，已有11款双特异性抗体获批，未来几年有望获批更多具有改变医疗实践潜力的双特异性抗体。在肿瘤学领域，针对不同细胞表面受体的双特异性RTK双重信号抑制剂的开发仍然是一个活跃且处于晚期临床研究的领域。典型代表包括：EGFR/LGR5类petosemtamab、HER2/HER3类zenocutuzumab或双表位靶向HER2的zanidatamab，后者目前正在美国接受监管审查。另一个值得关注的重要领域是将双特异性抗体用于生成双特异性抗体药物偶联物（bsADCs），目前有多种bsADCs正在晚期临床试验中研究，包括双表位单特异性靶向HER2的zanidatamab zovodotin（ZW49）或靶向c-MET的REGN5093等。
TCEs在血液肿瘤和实体瘤中的应用
针对不同血液恶性肿瘤的TCEs开发将继续成为合成免疫学领域的主要研究方向，因为这类治疗药物已经证明了其益处。迄今为止，基于Regeneron VelociBi技术的不对称1+1 TCEs odronextamab（CD20/CD3ε）和linvoseltamab（BCMA/CD3ε）目前正在接受监管审查，可能在2024年获批，此外还有多种TCEs正在NHL、多发性骨髓瘤和AML的晚期临床开发中。
重要的是，新兴数据支持TCEs未来可能在实体瘤中获得更广泛应用。事实上，安进公司的1+1 DLL3/CD3ε Fc-BiTE tarlatamab已获批用于治疗复发/难治性小细胞肺癌，令人鼓舞；此外Xencor/安进公司的2+1 STEAP1/CD3ε XmAb xaluritamig用于治疗复发/难治性前列腺癌的数据也显示了良好前景。这些数据支持这样的观点：具有足够肿瘤特异性以实现强效抗肿瘤疗效同时限制靶点上的脱肿瘤毒性的实体瘤靶点是存在的。在此背景下，蛋白酶激活等肿瘤激活机制旨在扩大实体瘤导向TCEs的治疗窗口。
基于TCEs向T细胞提供TCR信号1的作用机制，靶向CD28或4-1BB/CD137的共刺激双特异性抗体以向T细胞提供信号2，从而产生持续和更持久的T细胞反应的快速临床采用正在发生。这种共刺激信号的加入有望提升TCEs的疗效和持久性。
双重检查点抑制剂的发展
在增强内源性或预先存在的免疫方面，另一个主要研究领域是开发双重靶向检查点抑制双特异性抗体，例如靶向PD-1和CTLA-4或LAG-3（tebotelimab）。目前有几种此类双重检查点抑制剂正在进行晚期临床试验，结果将显示它们在疗效和/或安全性方面是否优于PD-1/PD-L1单克隆抗体与CTLA-4或LAG-3单克隆抗体的各自组合。双重靶向PD-1/VEGF抑制双特异性抗体ivonescimab已被中国国家药品监督管理局获准用于NSCLC的治疗。
新型作用机制和新兴应用领域
最后，鉴于双特异性抗体的多功能性和介导全新作用机制的潜力，该领域有望看到新兴方法和候选药物进入临床，希望在未来几年提供关键性数据，无论是在肿瘤学还是非肿瘤学适应症中，包括感染/病毒学、自身免疫、代谢、神经学和眼科学等领域的应用。这些新概念包括：（1）不同于TCEs的效应细胞衔接分子，例如参与髓系细胞、NK细胞或γδ-T细胞；（2）原位组装概念，以在双靶点表达细胞上或肿瘤微环境中特异性激活双特异性抗体；（3）类似PROTAC的方法，导致膜蛋白的内化和降解；（4）基于抗体的细胞因子模拟物以触发细胞因子受体；（5）穿越血脑屏障等屏障的双特异性抗体递送独特解决方案，这可能对神经退行性疾病等疾病的治疗有应用价值。
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双特异性抗体作为一类能够介导全新作用机制的治疗性抗体，在过去十年中经历了从技术挑战到临床成功的变革性发展。从2009年仅有catumaxomab一款获批，到如今13款获批产品涵盖肿瘤学、血液学、眼科和风湿病学等多个治疗领域，双特异性抗体已确立了其作为治疗武器库中重要组成部分的地位。特别是在2021年至2023年间，11款新型双特异性抗体的密集获批标志着该领域进入了加速发展的新阶段。
从分子格式来看，经典异源二聚体IgG样双特异性抗体格式正成为主流选择，这类分子通常表现出IgG样药代动力学特征和较低的抗药物抗体发生率。从作用机制来看，T细胞衔接、双重信号通路抑制、双重检查点阻断、双配体中和以及半衰期延长等多种创新机制已在临床中得到验证。展望未来，随着更多候选药物进入监管审查阶段（如linvoseltamab、odronextamab和tarlatamab预计在2024年做出决定），以及双特异性ADC、共刺激双特异性抗体、新型效应细胞衔接分子等创新方向的持续推进，双特异性抗体无疑将在未来的治疗格局中扮演日益重要的角色。
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