單克隆抗體藥物綜述

1. 什么是單克隆抗體藥物？

單克隆抗體（monoclonal antibody）是指由單一B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的高度均一、僅針對(duì)某一特定抗原表位的抗體，通常采用雜交瘤（hybridoma）技術(shù)來(lái)制備。單抗藥物的主要思想是基于疾病相關(guān)靶點(diǎn)及其信號(hào)通路，通過(guò)對(duì)特定抗原的特異性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)特定分子的靶向作用?？赏ㄟ^(guò)非共價(jià)作用與靶點(diǎn)發(fā)生可逆的、高親和性的結(jié)合，引起阻斷或激活作用進(jìn)而調(diào)控下游生物學(xué)效應(yīng)而產(chǎn)生藥效或/和副作用。單抗作為一種生物靶向藥物，具有特異性強(qiáng)、靶點(diǎn)選擇性高、毒副作用小等優(yōu)勢(shì)，已被成功用于治療腫瘤、自身免疫性疾病、眼科疾病、移植排斥反應(yīng)、罕見(jiàn)病等。

2. 單抗藥物的發(fā)展歷程

單抗藥物主要經(jīng)歷四代發(fā)展：

2.1 小鼠單克隆抗體

1890年，德國(guó)微生物學(xué)家貝靈發(fā)現(xiàn)白喉抗毒素（最早被發(fā)現(xiàn)的抗體）并因此獲得首屆諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)金，在此后漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中，科學(xué)家們對(duì)抗體的了解越來(lái)越深入。1975 年，C．Milstein 和 G．Kohler 創(chuàng)立了雜交瘤技術(shù)，并制備了首個(gè)治療腎移植排斥反應(yīng)的鼠源化單克隆抗體（OTK3）（Ortholone），開創(chuàng)了人類利用雜交瘤技術(shù)制造單克隆抗體之先河，該藥于1986 年宣告上市。但由于鼠源單抗在進(jìn)入人體后會(huì)被免疫系統(tǒng)認(rèn)定為外源性蛋白，進(jìn)而產(chǎn)生人抗鼠抗體反應(yīng)，導(dǎo)致藥物療效降低，引起人體各種不良反應(yīng)，嚴(yán)重者甚至危及生命，這些臨床問(wèn)題使抗體藥物的研發(fā)一度陷入低潮。

2.2 嵌合單克隆抗體

為了克服這種缺陷，科學(xué)家們開始嘗試以基因工程技術(shù)對(duì)鼠源性單克隆抗體進(jìn)行人源化處理。1984 年 Morrison 等人將鼠源單抗可變區(qū)與人源抗體恒定區(qū)拼接，成功構(gòu)建了第一代人-鼠“嵌合抗體”。這種嵌合抗體的人源程度可達(dá)60%，雖然能夠在一定程度上保持親本抗體的特異性和親和力, 但其鼠源可變區(qū)仍會(huì)使人體產(chǎn)生排斥反應(yīng)，干擾療效。

2.3 人源化單克隆抗體

于是在1986 年，第一個(gè)人源化單克隆抗體被成功構(gòu)建，又稱 CDR 移植抗體。這種人源化單抗由人類IgG框架組成，只有3個(gè)小鼠來(lái)源的互補(bǔ)決定區(qū)(complementarity determiningregion, CDR)，人源程度可達(dá)到90%以上。1998 年，全球第一個(gè)人源化單抗藥物帕利珠（Palivizumab）上市，同年明星單抗曲妥珠（Trastuzumab）上市，如今總數(shù)已達(dá)10余個(gè)。

2.4 全人源化單克隆抗體

但是，人類追求卓越的腳步從未停止。隨著對(duì)單抗藥物的深入研究，多種各具特色的抗體篩選技術(shù)相繼出現(xiàn)。其中，20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的噬菌體展示技術(shù)，為全人源抗體藥物的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。2002 年，全球第一個(gè)全人源化單抗“明星產(chǎn)品”--阿達(dá)木單抗（Adalimumab）在美上市，該藥主要用于治療自身免疫性疾病，已先后獲批超過(guò)17個(gè)不同的適應(yīng)癥，因?yàn)榀熜Ш桶踩员粡V泛認(rèn)可，目前已經(jīng)在全球90多個(gè)國(guó)家上市。

近年來(lái)，抗體藥物領(lǐng)域更是迎來(lái)了一系列的里程碑事件。抗體偶聯(lián)藥物（Antibody-drug conjugates, ADC）、雙特異性及多特異性抗體、抗體融合蛋白、小分子抗體等多種新型單克隆抗體“百花齊放”, 使單抗藥物具有更持久的生命力和更光明的發(fā)展前景。

3. 單克隆抗體藥物的市場(chǎng)前景

通過(guò)上文我們了解了單抗藥物的“前世今生”。從上世紀(jì)90年代初的默默無(wú)聞，到如今成為全球醫(yī)藥研發(fā)管線中倍受矚目的生物工程藥物，單抗藥物從技術(shù)改進(jìn)到靶點(diǎn)開發(fā)，從臨床研究到商業(yè)化策略，各個(gè)方面已日趨成熟。進(jìn)入21世紀(jì)后，全球生物醫(yī)藥跨入新時(shí)代，單抗藥物作為醫(yī)藥市場(chǎng)中發(fā)展最為迅猛的板塊，其增長(zhǎng)速度超過(guò)了化學(xué)藥物，可以說(shuō)單抗藥物比其他任何類別的藥品都更能改變并推動(dòng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和制藥業(yè)的布局和發(fā)展。

截至2021年底，F(xiàn)DA共批準(zhǔn)了93種治療性單克隆抗體產(chǎn)品，其中腫瘤為最主要的適應(yīng)癥，其次是肌肉骨骼疾病、皮膚和結(jié)締組織疾病、感染性疾?。ò–OVID-19）以及血液和淋巴系統(tǒng)疾病等 ^[1]。Adalimumab作為全人源單抗的“領(lǐng)頭羊”，其適應(yīng)癥包括類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎、潰瘍性結(jié)腸炎、銀屑病、幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎、化膿性汗腺炎、葡萄膜炎、克羅恩病等，多年來(lái)不斷創(chuàng)造藥物銷售的奇跡。自2012-2020年，Adalimumab一直雄居全球處方藥銷售額的榜首，被稱為“藥王”，2021年銷售額更是首次突破200億美元大關(guān)，是除輝瑞和BioNTech的COVID-19疫苗之外銷售額最高的藥品。

此外，將單克隆抗體導(dǎo)向GPCR（Gprotein-coupled receptor, GPCR）這類重要藥物靶點(diǎn)也是目前醫(yī)藥研發(fā)者們持續(xù)關(guān)注的重點(diǎn)，從全球研發(fā)管線中的項(xiàng)目總數(shù)和近十年中越來(lái)越多多的GPCR抗體成功進(jìn)入臨床開發(fā)階段得以證明?，F(xiàn)已有超過(guò)170個(gè)有效的項(xiàng)目針對(duì)76個(gè)GPCR靶點(diǎn)，但是僅有2款批準(zhǔn)的GPCR靶向單克隆抗體。

4. 單抗藥物熱門研究靶點(diǎn)

藥物靶點(diǎn)是藥物與機(jī)體生物大分子結(jié)合的部位，能夠通過(guò)與特定藥物特異性結(jié)合來(lái)調(diào)節(jié)生理功能或者達(dá)到治療疾病的目的。下表羅列了單抗領(lǐng)域研發(fā)的熱門靶點(diǎn)。

5. 單抗藥物如何治療疾病？

在腫瘤與自身免疫性疾病治療方面, 單克隆抗體獲得的成功尤其令人矚目，那么它們是如何工作的呢？

單抗藥物的使用方式主要是單獨(dú)給病人注射，也可以與其他癌癥治療方法聯(lián)合使用。每個(gè)單抗藥物都有一種或多種作用方式，這取決于它所針對(duì)的抗原。 一些單抗能夠直接與癌細(xì)胞結(jié)合并將其殺死，因?yàn)樗鼈兡軌虬邢蚣?xì)胞中的特定受體，該作用過(guò)程被稱為靶向療法。比如，用于治療HER2陽(yáng)性乳腺癌和胃癌的曲妥珠單抗，通過(guò)附著在癌細(xì)胞上的HER2受體上，抑制生長(zhǎng)因子與腫瘤細(xì)胞的相互作用，從而阻止癌細(xì)胞生長(zhǎng)并或使其在某些情況下完全退化。

其他單克隆抗體有助于改善免疫系統(tǒng)對(duì)癌細(xì)胞的反應(yīng)，這些藥物被稱為免疫療法。比如被用于治療多種癌癥，包括肺癌、腎癌、黑色素瘤、淋巴瘤和一些頭頸部癌的的納武利尤單抗（Nivolumab），靶向作用于PD-1受體。但這種免疫治療藥物使得免疫系統(tǒng)過(guò)于強(qiáng)大，導(dǎo)致其攻擊正常組織，可能引起嚴(yán)重的副作用，比如結(jié)腸或肺部的炎癥。為了控制這種免疫療法帶來(lái)的炎癥，可以給予其類固醇。如果類固醇不起作用，一些患者可能會(huì)接受另一種單克隆抗體來(lái)減輕炎癥。

6. 單抗藥物與疾病

6.1 風(fēng)濕病

系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）是一種多發(fā)于青年女性的累及多臟器的自身免疫性炎癥性結(jié)締組織病，屬于風(fēng)濕性疾病。目前，SLE的確切性病因尚不清楚，大量研究顯示遺傳、內(nèi)分泌、感染、免疫異常和一些環(huán)境因素可能與本病的發(fā)病有關(guān)。Anifrolumab是一種與I型干擾素（IFN）受體結(jié)合的人免疫球蛋白Glk抗體，Richard Furie等人 ^[2]的研究結(jié)果顯示，Anifrolumab可通過(guò)阻斷I型IFN的生物活性抑制其信號(hào)傳導(dǎo)，降低SLE患者的年化復(fù)發(fā)率、延長(zhǎng)首次復(fù)發(fā)時(shí)間、減少?gòu)?fù)發(fā)次數(shù)。2021年8月2日，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了阿斯利康開發(fā)的 Anifrolumab 單抗， 用于治療接受過(guò)標(biāo)準(zhǔn)治療的中度至重度系統(tǒng)性紅斑狼瘡成人患者 。

6.2 COVID-19

人體免疫系統(tǒng)的細(xì)胞因子風(fēng)暴(cytokine storm)被認(rèn)為是導(dǎo)致新冠患者急性呼吸衰竭甚至死亡的原因之一。細(xì)胞因子風(fēng)暴是指機(jī)體感染微生物后引起體液中多種細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1、IL-6、IFN-α、IFN-β、MCP-1等迅速大量產(chǎn)生的現(xiàn)象。因此，使用阻斷主要細(xì)胞因子風(fēng)暴介質(zhì)的單克隆抗體可以改善COVID-19患者的病程 ^[3]。Anakinra是一種重組IL-1受體拮抗劑（IL1RA），目前已被推薦用于治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。2022年11月11日，瑞典Orphan Biovitrum AB公司旗下的Sobi North America公司宣布，F(xiàn)DA已發(fā)布 Kineret（Anakinra）注射液的緊急使用授權(quán) (EUA)，允許其用于治療高風(fēng)險(xiǎn)的住院COVID-19患者。這類患者包括需要輔助供氧的肺炎患者以及有可能進(jìn)展至嚴(yán)重呼吸衰竭的患者。此前，已有臨床研究表明，Anakinra可減輕COVID-19患者的炎癥 ^[4]。

6.3 哮喘

過(guò)敏性哮喘是支氣管哮喘中的重要類型，占支氣管哮喘的60%~80%，其主要特征表現(xiàn)為血清IgE水平和特異性IgE水平的增高。B淋巴細(xì)胞生成的IgE能激活肥大細(xì)胞高親和性受體（FcεR I）和其他炎癥細(xì)胞低親和力受體（FcεR I、CD23）導(dǎo)致炎性介質(zhì)釋放，引起過(guò)敏。奧馬珠單抗（Omalizumab）可以與IgE結(jié)合，從而阻斷肥大細(xì)胞中的IgE與FcεR I結(jié)合進(jìn)而阻止其被過(guò)敏原活化。Omalizumab是全球首個(gè)批準(zhǔn)治療中至重度過(guò)敏性哮喘的靶向治療藥物，于2003年首次在全球上市，已在96個(gè)國(guó)家獲得批準(zhǔn)。

6.4 移植排斥反應(yīng)

移植排斥反應(yīng)（transplant rejection）是指免疫系統(tǒng)將外來(lái)的組織或器官等移植物視作一種“異己成分”對(duì)其產(chǎn)生攻擊、破壞和清除行為。利妥昔單抗（Rituximab）作為抗CD20的單克隆抗體，可有效消耗B淋巴細(xì)胞，以治療各類自身免疫性疾??；在移植患者中應(yīng)用，可有效降低抗人白細(xì)胞抗原和抗ABO抗體。已有研究表明，Rituximab可以改善腎移植后嚴(yán)重的激素抵抗以及抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng) ^[5]。

6.5 尼帕病毒

尼帕病毒（Nipah virus disease, NiV）是一種新型人畜共患病毒，屬于副粘病毒科，能引起廣泛的血管炎，感染者有發(fā)熱、嚴(yán)重頭痛、腦膜炎等癥狀，給人及動(dòng)物帶來(lái)嚴(yán)重危害。目前還沒(méi)有批準(zhǔn)的用于人類的疫苗或治療方法，抗體類藥物也僅有一株單克隆抗體m102.4進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)。m102.4是一種交叉反應(yīng)、中和性人源化單克隆抗體，可以識(shí)別并阻斷在G糖蛋白上的ephrin受體結(jié)合位點(diǎn)。m102.4已被證實(shí)可以治療雪貂和非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物中的尼帕病毒感染 ^[6]。

6.6 血脂異常

血脂異常是動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾?。ˋSCVD）的重要、可改變的危險(xiǎn)因素。長(zhǎng)期以來(lái)，高脂血癥或血脂異常一直是人們關(guān)注的健康問(wèn)題，各種指南都強(qiáng)調(diào)控制血脂水平以預(yù)防心臟病的重要性。盡管他汀類藥物已被發(fā)現(xiàn)治療低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）非常有效，但仍有40%的患者存在殘余的心血管風(fēng)險(xiǎn)。依洛尤單抗（Evolocumab）是一種PCSK9 抑制劑，被證實(shí)在降低LDL-C和其他脂質(zhì)參數(shù)方面非常有效，并且明顯增加心血管獲益，副作用少 ^[7]。

6.7 癌癥

靶向抗體藥定義了“腫瘤療法”的新概念，涉及了腫瘤相關(guān)的多種信號(hào)通路和靶點(diǎn)。例如在實(shí)體瘤的治療中，單抗藥物最常見(jiàn)的作用靶點(diǎn)包括：程序性死亡蛋白1/程序性死亡蛋白配體（PD-1/PD-L1）、人表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）等。

免疫療法是單抗藥物攻克腫瘤細(xì)胞的重要作用機(jī)制之一，是指在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，通過(guò)抑制高表達(dá)的免疫檢查點(diǎn)分子來(lái)增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，恢復(fù)T細(xì)胞的識(shí)別能力，從而清除或減緩腫瘤的發(fā)展進(jìn)程。其中風(fēng)頭正勁的PD-1/PD-L1抑制劑是近年來(lái)腫瘤免疫療法研究的熱點(diǎn)。迄今為止已有多個(gè)PD-1/PD-L1抗體藥上市，如納武單抗（Nivolumab）和派姆單抗（Pembrolizumab），主要用于黑素瘤和非小細(xì)胞肺癌的治療，對(duì)腎細(xì)胞癌、膀胱癌、霍奇金淋巴瘤等的療效還在大規(guī)模臨床試驗(yàn)中。其他PD-L1抑制劑如阿維魯單抗（Avelumab）、度伐單抗（Durvalumab）和阿替珠單抗（Atezolizumab）等，已被批準(zhǔn)用于治療尿道上皮癌。需要了解更多有關(guān)PD-1、PD-L1的信息可以點(diǎn)擊 http://cstxtech.com/research-hotspots/12768.html。