即将迎来上市爆发期！双特异性抗体行业进展分析

01

双抗简介

据2021年全球畅销药物排行榜公布，2021年全球畅销药前10的药品品种中，有4款是抗体药物，而前20位中，有9款是单抗药物，借助于单抗药物良好的市场表现，抗体偶联药物，双特异性抗体等抗体类型逐渐成为企业研发的重点目标。

单克隆抗体主要结构是两条对称的轻链和重链组成，双特异性抗体通常是人工合成的，同时具有两种特异性抗原结合位点的抗体，可通过靶向与传统单克隆抗体比较，具有靶向性更强、毒性较低但研发生产技术壁垒高的特点。双特异性抗体通常根据有无FC片段分为IgG类双抗（含FC片段）和非IgG类双抗（无FC片段），IgG类双抗根据是否对称又进一步分为对称性IgG类双抗和不对称性IgG类双抗。

IgG类双抗含有FC片段，结构上与天然抗体较接近，抗原性较低。FC片段能与循环血液中FcRn受体结合避免被溶体酶水解而具有较长半衰期，同时Fc片段介导的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用（ADCC），补体依赖性细胞毒性作用（CDC）和抗体依赖细胞介导的细胞吞噬作用（ADCP）效应。由于Fc段含有A/G蛋白，可利用亲和层析方式进行抗体纯化。但IgG类双抗也有肿瘤的渗透率较低，轻重链错配率较高的缺点。非IgG类双抗结构简单，制备工艺简单，分子量小而具有较高的肿瘤渗透率，但也有半衰期短及无Fc片段介导效应的缺点。

表1：IgG类双抗和非IgG类双抗比较

来源：火石创造根据公开资料整理

02

代表性双抗技术平台

由于双抗是由两个不同的轻链和重链通过组合的方式形成，因此就有16种组合方式。而这种随机组合形成的抗体中只有12.5%的抗体能满足结合双特异性抗原位点的需求，难以从中分离出所需的目标抗体，被称为轻重链错配。轻重链错配会导致蛋白杂质多，双抗产量较低。针对轻重链错配问题，双特异性抗体研发企业纷纷针对IgG类双抗和非IgG类双抗出台技术平台。

（一） IgG类双抗技术平台

针对IgG类双抗更易出现轻重链错配问题，平台主要解决此类问题。

1. KIH和Cross Mab技术平台

KIH技术最早提出解决重链错配问题的方法，通过分别改变两个重链结构上的氨基酸，使其中一条链上的大氨基酸突变成小氨基酸，相对应的另一条链上的小氨基酸突变成大氨基酸，突变后的位点分别形成凸、凹结构，从而通过静电导向配对形成异源二聚体。此方法可防止90%以上的重链错配问题，但不能防止轻链错配。而后罗氏在该平台基础上改进形成的Cross Mab技术，简而言之即将两个抗体的FC部分通过KIH技术形成异源二聚体，同时将其中一个抗体的Fab段轻重链进行交换，形成正确的轻链结合。

2. DuoBody技术平台

通过两个靶向不同表位的单抗Fab臂互换反应得到双特异性抗体。Fab臂互换反应是二硫键异构化反应和CH3域解离-缔合的结果，其中在亲代抗体铰链区的重链二硫键被还原，所得游离的半胱氨酸与另一个亲代抗体分子的半胱氨酸残基形成重链间二硫键，同时亲代抗体的CH3域通过解离-缔合释放和再形成。杨森研发的Amivantamab即利用此平台技术，同时靶向C-MET和EGFR受体。

（二） 非IgG类双抗技术平台

非IgG类双抗由于缺乏FC片段，无法与FcRn结合，从而普遍半衰期较短，各技术平台主要通过延长半衰期来促进非IgG类双抗的临床应用。

1. BITE技术平台

此平台是安进公司用linker将两个ScFV片段串联起来，一个ScFV片段靶向T细胞CD3靶点，另一个ScFV片段靶向肿瘤细胞，串联后的双抗片段可同时结合肿瘤细胞并且和T细胞并且诱导T细胞杀灭肿瘤细胞。并且由于双抗片段分子量较小，对肿瘤细胞渗透率大大提高，此技术拥有第一个上市的双抗片段药物—博纳吐单抗，但半衰期只有2个小时。针对此缺点，安进在此技术基础上改良形成的HLE-BITE技术通过连接FC片段，可使半衰期显著延长到44个小时以上。

2. TandAb技术平台

由Affimed公司研发的由四个ScFv片段组成的两条肽链抗体，肽链从N端到C端依次按VL1-VH2-VL2-VH1癿顺序排列，两条肽链形成同源二聚体连接，此技术合成的抗体分子量在100kd左右，相对于普通非IgG类双抗50kd的分子量可显著延长半衰期。

03

双抗药物研发情况

目前全球已有4个双抗产品上市，首款上市药品卡妥索单抗为T细胞重定向抗体，获批适应症为癌性腹水。但该药上市后由于销售额表现不佳，于2017年宣布退市。近期国内凌腾药业已在全球范围内重启该药物的上市流程，截至目前，已在中国启动了针对膀胱癌患者的I/II期临床试验，同时在韩国、台湾等地的针对胃癌的Ⅲ期临床试验也已获批。第二款上市双抗药品为安进研发的非IgG类药物博纳吐单抗，获批适应症是B细胞性白血病。博纳吐单抗2020年销售额3.79亿元，同比增长21.47%，影响其销售额的主要原因是半衰期只有2个小时，降低患者用药依从性。国内百济神州已获得该药引进授权，纳入CDE优先审评。第三款上市双抗为罗氏研发的艾美赛珠单抗，艾美赛珠单抗是一款治疗A型血友病抗体，IX和X因子都有结合位点，通过模拟FVIII的作用，桥连FIX和FX，促进FXa的产生，该药物的上市打破了血友病只能依靠Ⅷ因子的替代疗法。艾美赛珠单抗2020年全球销售额达到23.35亿美元，于2018年11月通过优先审评在国内上市，获批适应症用于存在凝血因子VIII抑制物的A型血友病（先天性凝血因子VIII缺乏）成人和儿童患者的常规预防性治疗。2020年8月，罗氏申请艾美赛珠单抗用于治疗存在凝血因子VIII抑制物的A型血友病，获CDE的优先审评，该适应症的获批意味着艾美赛珠单抗可治疗所有类型A型血友病，前景较好。第四款药物为强生的Amivantamab批准用于EGFR外显子20插入突变阳性的非小细胞肺癌患者治疗，这是对此类型的基因突变型肺癌的首款精准疗法。

国内企业对双特异性抗体的研究进展迅速。据不完全统计，进入临床试验阶段药物有65种，其中三分之二适应症为肿瘤治疗。除此之外，在免疫、血液、眼科等领域已有双抗产品布局。双特异性抗体靶点主要以下面几种组合方式为主：1、同时靶向两个肿瘤细胞信号通路蛋白发挥协同治疗作用，岸迈生物研发的针对EGFR和cMET双特异性靶点的EMB01已进入临床试验阶段；2、桥连免疫细胞和肿瘤细胞信号通路蛋白（又称T细胞重定向），凌腾生物重启上市的卡妥索单抗靶向CD3和EpCAM；3、双重免疫调节作用，例如国内双抗研发领先企业康方生物，康宁杰瑞等主要靶点为PD-1，PD-L1，CTLA-4等双免疫检查点作用；4、免疫检查点靶点和肿瘤信号靶点互相配合。

表2：国内双抗研发代表企业及药物

来源：火石创造根据公开资料整理

04

双抗产业链

由于目前国内暂无双抗药物上市，双抗药物的产业链集中在中上游环节。众多企业通过研发外包服务降低研发成本，影响上游的主要因素为生物反应器的类型以及培养条件，由于双特异性抗体的细胞生长过程中可能代谢水平发生改变，需要评估出有利于细胞新陈代谢的条件。同时由于双特异性抗体易引起聚合体情况，故对抗体的纯化提出更高要求，导致产量的降低。由于存在众多的重链和轻链，分析方式上需要改进，简单的凝胶分析已不满足需求，需开发出更灵敏的分析方法。

05

小结

据预测，到2024年双抗药物的国内市场达到50亿元规模。国内双抗药物研发靶点布局差异化，同质化程度低，抗体研发着力优化生产工艺以及解决引起的细胞因子风暴等不良反应。国内拥有知识产权且技术成熟的技术平台较少，整体市场呈现良好的竞争格局。随着双特异性抗体药物临床试验的不断推进，国内临床阶段双抗近期有望迎来上市突破。