GB-0895

T细胞双特异性抗体在癌症治疗中的全景：治疗策略、挑战与未来展望 摘要 摘要 关键信息： • 定义与机制：T细胞双特异性抗体是一种能同时结合T细胞(通过CD3)和肿瘤细胞(通过肿瘤相关抗原)的工程化抗体，可绕过主要组织相容性复合体限制，直接激活T细胞杀伤肿瘤。其作用机制还包括靶向免疫检查点蛋白，解除免疫抑制或提供共刺激信号。 • 分类与应用：T细胞双特异性抗体主要分为三类：靶向肿瘤相关抗原/CD3(直接桥接杀伤)、靶向肿瘤相关抗原/免疫检查点蛋白(解除抑制)、靶向双免疫检查点蛋白(协同阻断，如PD-1/CTLA-4、PD-1/LAG-3等)。在血液瘤(如多发性骨髓瘤、淋巴瘤、白血病)中疗效显著，多个药物已获批。 核心挑战：  • 毒性：主要并发症为细胞因子释放综合征和神经毒性，源于脱靶效应和过度免疫激活。  • 肿瘤微环境障碍：实体瘤的“冷”肿瘤微环境(免疫抑制、T细胞浸润差、异质性高)严重限制了T细胞双特异性抗体的疗效。 未来方向：  • 新型结构：开发三特异性抗体、抗体-细胞因子融合蛋白，以增强靶向性和协同效应。  • 联合治疗：与化疗、放疗、小分子药物或其他免疫疗法联合，重塑肿瘤微环境，提升疗效。  • 双特异性抗体药物偶联物：将T细胞双特异性抗体作为载体偶联细胞毒药物，实现精准化疗与免疫治疗的结合。  • 人工智能驱动设计：利用人工智能模型(如AlphaFold, IgG M)预测和优化抗体结构、亲和力及成药性，加速研发。 关键权衡：  • 亲和力调控：降低CD3亲和力可减少细胞因子释放综合征风险，但可能影响疗效，需精细平衡。  • IgG亚类选择：靶向肿瘤相关抗原/CD3时选IgG4(避免误伤T细胞)；靶向免疫检查点蛋白或调节性T细胞时选IgG1(增强清除效应)。  • 结构格式：IgG形式稳定性好、半衰期长，但分子量大、穿透性差、成本高；非IgG形式穿透性强、成本低，但稳定性差，需Fc或人血清白蛋白融合延长半衰期。 • 优势比较：与联合使用两种单特异性免疫检查点蛋白抑制剂相比，靶向双免疫检查点蛋白的T细胞双特异性抗体(如PD-1/CTLA-4、PD-1/LAG-3)能在保持相似甚至更优疗效的同时，显著降低3级以上严重不良事件的发生率，具有更好的治疗指数。 T细胞双特异性抗体作为双特异性抗体中的一个特殊亚类，通过同时结合两种不同的抗原或单一抗原上的两个表位，能够将T细胞与肿瘤细胞桥接起来，从而重新定向细胞毒性T淋巴细胞以清除恶性细胞。这类制剂通过双重机制增强抗肿瘤免疫：直接激活T细胞受体介导的信号传导，以及通过免疫检查点通路调节T细胞功能。在临床上，T细胞双特异性抗体尤其在血液系统癌症中显示出变革性的疗效，标志着肿瘤免疫治疗新纪元的到来。然而，尽管其治疗前景广阔，但T细胞双特异性抗体的广泛临床应用仍面临重大挑战，包括严重的免疫相关毒性(如细胞因子释放综合征和免疫效应细胞相关神经毒性综合征)，以及由免疫抑制性肿瘤微环境所介导的抵抗。这篇综述对T细胞双特异性抗体进行了全面分析，涵盖了其分子设计、作用机制以及跨肿瘤适应症的临床表现，系统比较了当前T细胞双特异性抗体平台在治疗策略、结构形式选择、安全性和临床结果等方面的差异，并批判性地评估了T细胞双特异性抗体疗法面临的主要转化障碍，同时探索了新兴的解决方案，包括新型抗体形式、合理的联合治疗方案、人工智能在抗体设计中的应用以及抗体药物偶联物。总之，该综述不仅强调了T细胞双特异性抗体的当前格局与局限性，还概述了克服现有障碍的可行策略，为致力于将下一代T细胞重定向疗法推向临床实践的研究人员、临床医生和生物制药开发者提供了宝贵的资源。 T细胞在适应性免疫中发挥核心作用，是抗肿瘤治疗中的强效效应细胞。在抗原呈递细胞呈递抗原后，T细胞通过T细胞受体的参与和下游信号级联的启动而被激活。活化的CD8+细胞毒性T淋巴细胞与同源靶细胞(如病毒感染或恶性细胞)形成免疫突触，并递送含有穿孔素和颗粒酶的细胞毒性颗粒，触发靶细胞凋亡。与此同时，活化的CD4+辅助T细胞通过分泌关键细胞因子(如白细胞介素-2、干扰素-γ和肿瘤坏死因子-α)来协调更广泛的免疫反应。鉴于这些特性，T细胞在抗肿瘤免疫治疗领域被广泛研究和应用。T细胞的活性受到一系列膜结合受体的精细调控，这些受体既可促进也可抑制其功能。共刺激分子如CD28通过PI3K-Akt通路增强T细胞受体信号，从而促进T细胞活化和存活。相反，被称为免疫检查点蛋白的抑制性受体则作为T细胞活性的关键负调节因子。肿瘤细胞常通过上调免疫检查点蛋白配体来利用这些通路，从而削弱T细胞效应功能并实现免疫逃逸，这显著限制了传统免疫疗法的疗效。因此，靶向这些调节轴成为恢复抗肿瘤免疫的一种有前景的策略。 双特异性抗体是经过基因工程改造的免疫球蛋白，旨在同时结合两种不同的抗原或单一抗原上的两个表位，从而精确地重定向免疫效应功能。有证据表明，与抗肿瘤相关抗体的单药治疗相比，双特异性抗体能够实现更优的抗肿瘤活性，尤其是在血液系统恶性肿瘤中，这是由于其能够主动将T细胞重定向至肿瘤细胞。例如，在一项针对复发或难治性淋巴瘤患者的临床研究中，靶向CD3和CD20的T细胞双特异性抗体Epcoritamab相比靶向CD20的单克隆抗体利妥昔单抗，显示出显著提高的客观缓解率和完全缓解率，从而有效遏制了治疗队列中的疾病进展。迄今为止，已有超过100种双特异性抗体进入临床研究，其中13种已获得监管批准，主要针对肿瘤适应症。在这些药物中，T细胞双特异性抗体代表了一个快速演进的亚类，其能够将T细胞重定向至肿瘤细胞，绕过主要组织相容性复合体限制的抗原识别，并通过多种机制策略利用内源性T细胞的细胞毒性。尽管取得了这些成功，但T细胞双特异性抗体的广泛应用仍受到严重毒性、肿瘤微环境抑制、实体瘤异质性和高生产成本的阻碍。根据所靶向的特定抗原及其相应的作用模式，T细胞双特异性抗体可分为三大类：靶向肿瘤相关抗原和CD3的T细胞双特异性抗体、靶向肿瘤相关抗原和免疫检查点蛋白的T细胞双特异性抗体，以及靶向双重免疫检查点蛋白的T细胞双特异性抗体。 第一类T细胞双特异性抗体通过靶向特定的肿瘤相关抗原来识别肿瘤细胞，并通过CD3与T细胞结合。CD3是T细胞的代表性标志物，包含四个亚基。在抗原-主要组织相容性复合体与T细胞受体复合体发生抗原呈递反应后，CD3启动下游信号通路，从而激活T细胞。通过桥接肿瘤相关抗原和CD3，这类T细胞双特异性抗体能够激活T细胞并加强其与肿瘤细胞的相互作用，从而促进T细胞介导的对靶向肿瘤细胞的细胞毒性。这类T细胞双特异性抗体在现有的双特异性抗体中占主导地位。通过靶向不同的肿瘤相关抗原，这些T细胞双特异性抗体可适用于广泛的肿瘤类型。目前，已有多个抗CD3的T细胞双特异性抗体获批上市。例如，靶向B细胞成熟抗原和CD3的Teclistamab通过DuoBody平台生成，临床前研究表明其能有效消除B细胞成熟抗原阳性的多发性骨髓瘤细胞系，并在体内外促进强效的T细胞激活。在II期研究中，65%的多发性骨髓瘤患者达到了客观缓解，40%达到了完全缓解。随着治疗时间的延长，Teclistamab显示出持久的疗效，中位缓解持续时间延长至24.0个月，中位无进展生存期和总生存期分别提高到11.4个月和22.2个月。又如，靶向CD19和CD3的Blinatumomab是一种由串联连接的单链可变片段组成的T细胞双特异性抗体。在针对B细胞急性淋巴细胞白血病的II期研究中，69%的患者达到了完全缓解或伴部分血液学恢复的完全缓解，中位总生存期达到9.8个月。此外，靶向CD20和CD3的Epcoritamab、靶向GPRC5D和CD3的Talquetamab以及靶向DLL3和CD3的Tarlatamab等均已显示出良好的抗肿瘤活性。然而，尽管这类T细胞双特异性抗体在临床研究中表现出卓越的抗肿瘤疗效，但治疗过程中出现的无应答、治疗后疾病复发以及耐药性问题一直是影响其治疗效果的主要挑战。T细胞耗竭现象逐渐引起更多关注，即在慢性感染和肿瘤进展过程中，T细胞在持续抗原刺激下进入一种功能减退的状态。耗竭的T细胞表现出代谢重编程、线粒体损伤和活性氧积累，导致其免疫效应功能逐渐恶化，表现为细胞因子分泌减少、细胞毒性效应分子表达水平下降、增殖速率减慢以及抑制性受体表达上调。累积的证据表明，T细胞耗竭是影响T细胞双特异性抗体疗效的关键因素，在涉及不同T细胞双特异性抗体的多项临床研究中，对抗体呈现阳性反应的患者表现出相对较高的T细胞活性，而无应答患者则表现出明显的T细胞耗竭特征。此外，由T细胞双特异性抗体治疗引起的获得性T细胞耗竭已与最终的治疗失败密切相关。这些发现表明，通过防止耗竭来维持T细胞活性有望克服当前T细胞双特异性抗体治疗中的瓶颈。 第二类T细胞双特异性抗体靶向肿瘤相关抗原和免疫检查点蛋白。通过阻止免疫检查点蛋白与其受体的相互作用，这类T细胞双特异性抗体能够维持T细胞活性并降低肿瘤免疫逃逸的可能性。目前，在这类T细胞双特异性抗体中，同时靶向程序性细胞死亡蛋白-1和肿瘤相关抗原的制剂相对成熟，而大多数靶向其他免疫检查点蛋白的制剂仍处于早期研究阶段。例如，靶向PD-1和血管内皮生长因子的Ivonescimab在临床前研究中有效促进了T细胞活化并抑制了肿瘤细胞增殖。在非小细胞肺癌患者的Ib期研究中，39.8%的患者达到了客观缓解。随着对T细胞活性调控机制研究的不断深入，除了最初发现的PD-1和CTLA-4之外，越来越多的新兴免疫检查点蛋白如LAG-3、TIM-3和TIGIT已被报道。在抗肿瘤免疫反应过程中，这些免疫检查点蛋白通过多种机制抑制T细胞的抗肿瘤活性，包括阻断T细胞受体信号通路、竞争性结合T细胞上的共刺激受体以及诱导T细胞凋亡，从而促进免疫逃逸。基于免疫抑制机制的差异，靶向相应免疫检查点蛋白的抗体作用机制也各不相同。靶向CTLA-4的抗体在淋巴结等次级淋巴器官中阻断CTLA-4与B7的相互作用，从而确保T细胞活化的正常启动；而靶向PD-1的抗体则主要通过阻断肿瘤细胞对T细胞活性的抑制作用，在肿瘤微环境中发挥主要效应。此外，抗CTLA-4抗体还通过参与调节性T细胞的增殖和存活来影响肿瘤组织内的免疫格局。因此，在T细胞双特异性抗体的设计中，免疫检查点蛋白的差异及其潜在机制是最终靶点选择的关键考量因素。一系列临床研究的结果表明，针对不同免疫检查点蛋白的抗体治疗结果也存在显著差异。与靶向PD-1的抗体相比，靶向CTLA-4的抗体客观缓解率相对较低，适应症范围也较窄，但能产生更长的总生存期。在药物安全性方面，CTLA-4抗体的不良事件特征与PD-1抗体不同，其毒性通常更高，治疗风险更大。尽管各种免疫检查点蛋白的作用机制不同，但单一免疫检查点蛋白阻断的单药治疗在治疗过程中始终会遇到耐药性问题。随着研究的进展，免疫检查点蛋白的代偿性上调现象引起了越来越多的关注。例如，在转移性卵巢癌小鼠模型中，单独使用靶向PD-1、LAG-3或CTLA-4的抗体进行治疗会导致其他免疫检查点蛋白通路上调，所有治疗小鼠均出现肿瘤复发。在另一项研究中，发现PD-1和LAG-3在T细胞耗竭过程中发挥协同作用，单独阻断任一免疫检查点蛋白都无法逆转T细胞的耗竭状态。免疫检查点蛋白在抑制T细胞活性方面表现出的这种功能冗余严重损害了这类T细胞双特异性抗体的抗肿瘤疗效，从而催生了阻断多重免疫检查点蛋白的治疗策略。 第三类T细胞双特异性抗体同时靶向两种不同的免疫检查点蛋白，以避免因免疫检查点蛋白通路冗余导致的疗效降低和不利结果。这类T细胞双特异性抗体通过共同阻断不同的免疫检查点蛋白，更全面地缓解免疫抑制，并增强T细胞介导的抗肿瘤活性。尽管它们的免疫抑制机制各异，但多种免疫检查点蛋白在表达调控、信号通路串扰、转录共调控和功能互补等多个维度和层面上错综复杂地相互关联，其效应功能也以类似方式相互交织。因此，在联合不同抗体或T细胞双特异性抗体以阻断不同免疫检查点蛋白的抗肿瘤治疗中，特定免疫检查点蛋白组合的选择需要仔细考虑其潜在的治疗逻辑和策略的合理性。迄今为止，涉及PD-1与其他免疫检查点蛋白的联合策略已相对成熟，多种联合方案已通过临床研究验证，而靶向其他免疫检查点蛋白的联合策略大多仍处于临床前或早期临床研究阶段，需要进一步深入探索。例如，靶向CTLA-4和PD-1的卡度尼利单抗是一种四价T细胞双特异性抗体，临床前数据显示其对PD-1和CTLA-4具有高亲和力。在晚期实体瘤患者的Ib/II期临床研究中，32.3%的可评估患者达到了客观缓解。与单一免疫检查点蛋白阻断相比，同时靶向PD-1和CTLA-4能进一步促进T细胞增殖和细胞毒性T淋巴细胞活化，从而实现更强的治疗效果。在一项针对PD-L1阴性转移性黑色素瘤的III期研究中，接受纳武利尤单抗与伊匹木单抗联合治疗的患者相比单药治疗显示出更高的生存率。目前，FDA已批准同时阻断PD-1和CTLA-4用于治疗多种实体瘤，进一步强调了这一联合策略的高度可靠性。同样，由于PD-1和LAG-3协同促进T细胞耗竭，同时阻断这两种分子能显著增强CD8+ T细胞增殖和细胞因子分泌，有效缓解单药治疗的耐药问题。靶向PD-1和TIGIT、PD-1和TIM-3的联合策略也显示出协同增效作用。除了抑制性免疫检查点蛋白外，一系列共刺激分子(包括CD28和4-1BB)也能进一步促进T细胞活化。在肿瘤微环境中，免疫检查点蛋白和共刺激分子的功能失调严重破坏了T细胞活性的正常调节。同时靶向免疫检查点蛋白和共刺激分子有望克服这一挑战。例如，靶向PD-L1和4-1BB的Acasunlimab在临床前研究中有效促进了T细胞活性，在转移性非小细胞肺癌的II期临床研究中，接受治疗的患者达到了31%的未确认客观缓解率。 作为人工设计的非天然抗体，T细胞双特异性抗体表现出高度的结构多样性。其开发过程中采用的模块化设计理念进一步扩大了结构修饰的潜力，使得T细胞双特异性抗体能够根据各种疾病的治疗需求进行定制。根据结构特征，T细胞双特异性抗体可分为免疫球蛋白形式和非免疫球蛋白形式。这些不同的结构类别在设计时的工程化和优化策略，以及最终的药物特性和作用机制方面存在显著差异。免疫球蛋白形式的T细胞双特异性抗体保留了抗体支架，并通过可变区替换或在轻链/重链末端连接单链可变片段来实现多抗原/表位靶向。在knob-in-hole设计中，Fc工程化实现了重链异源二聚化，并减少了非特异性同源二聚化相互作用的可能性。人类免疫球蛋白包含五类，其中IgG是血清中的主要类别。IgG进一步分为四个亚类，尽管这些亚类具有高度序列同源性，但它们在结构和功能上存在许多差异。例如，IgG3的铰链区明显长于其他IgG亚类，使其稳定性较差，半衰期相对较短；IgG1和IgG3以高亲和力结合Fc受体，从而引发更强的效应功能，而IgG2和IgG4的Fc受体亲和力相对较弱，相应的Fc介导的效应功能也较弱。在免疫球蛋白形式T细胞双特异性抗体的设计中，根据功能差异和治疗目标选择合适的IgG亚类作为抗体骨架，有望提高后续临床成功的可能性。鉴于其相对较短的半衰期，IgG3不适合工程化为T细胞双特异性抗体。目前，绝大多数已获批或处于临床研究中的免疫球蛋白形式T细胞双特异性抗体都使用IgG1或IgG4作为抗体骨架。由于T细胞双特异性抗体引发的抗肿瘤机制因靶点组合而异，为IgG形式的T细胞双特异性抗体选择合适的IgG亚类比传统抗体更为复杂。例如，在设计靶向肿瘤相关抗原和CD3的T细胞双特异性抗体时，应选择IgG4作为抗体骨架，以防止Fc介导的抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用或补体依赖的细胞毒作用消除效应T细胞。相反，当设计靶向肿瘤细胞上免疫检查点配体或免疫抑制性调节性T细胞的T细胞双特异性抗体时，选择IgG1作为骨架可以有效增强肿瘤细胞清除或改善免疫抑制性肿瘤微环境。相比之下，非IgG形式的T细胞双特异性抗体采用多样化的结构，最常见的结构是通过特定短肽链作为连接子串联连接的两个不同的可变区，如单链可变片段或纳米抗体片段。除了这种串联线性排列外，还采用了其他结构形式，例如双特异性抗体通过连接子连接两条不同重链和轻链的可变区序列，通过非共价相互作用形成二聚体结构。非IgG形式T细胞双特异性抗体之间显著的构象差异是影响靶点结合的关键因素。研究发现，非IgG形式T细胞双特异性抗体的结构灵活性是决定抗体效力的重要因素。在一项针对四种不同结构靶向CD3和HER2的T细胞双特异性抗体的全面比较中，抗原结合后灵活性较低的T细胞双特异性抗体导致两种靶抗原之间的距离更近，形成的免疫突触更稳定，从而表现出对靶向肿瘤细胞更强的细胞毒性。两种T细胞双特异性抗体形式之间存在若干差异。由于其与传统抗体的结构相似性，IgG形式的T细胞双特异性抗体表现出更高的稳定性和相对更长的半衰期，但其分子量超过标准抗体，限制了组织穿透能力。相比之下，较低分子量的非IgG形式T细胞双特异性抗体能够渗透到靶组织的深层区域，但其与传统抗体的显著结构差异导致稳定性降低和半衰期缩短。为了解决这个问题，通常采用与Fc区或人血清白蛋白偶联的方法来延长非IgG形式T细胞双特异性抗体的半衰期。与传统抗体类似，免疫球蛋白形式的T细胞双特异性抗体在恒定区含有真核生物特有的修饰，其生产需要哺乳动物细胞表达系统，高昂的成本增加了整体制造成本。相比之下，非免疫球蛋白形式的T细胞双特异性抗体通常缺乏恒定区，可以在原核细菌或酵母中表达，这些表达系统比哺乳动物细胞更高效，并显著降低生产成本。 尽管T细胞双特异性抗体具有前景广阔的抗肿瘤疗效，但其在临床应用中仍面临若干尚未解决的挑战。这些挑战主要包括由脱靶毒性引起的不良反应，如细胞因子释放综合征和神经毒性，以及由肿瘤微环境介导的免疫抑制，尤其是T细胞浸润不足。T细胞双特异性抗体靶向的肿瘤相关抗原并非特异性存在于肿瘤细胞上，也以较低水平存在于正常细胞表面，因此T细胞双特异性抗体可与正常细胞上的相应抗原结合，从而损伤正常组织。在T细胞双特异性抗体诱导的抗肿瘤免疫治疗中，活化的T细胞通过分泌炎症细胞因子来增强免疫反应以清除肿瘤细胞，但在此过程中过度的免疫反应可能导致大量炎症细胞因子的分泌，引发细胞因子风暴，临床上称为细胞因子释放综合征。在T细胞双特异性抗体的临床研究中，细胞因子释放综合征是主要的不良反应，严重影响了安全性和整体成药性。具有不同CD3亲和力的T细胞双特异性抗体在T细胞参与过程中引发不同的细胞因子释放谱并表现出不同的药代动力学特性。在体外，适度降低CD3亲和力可以减少细胞因子分泌，而不会显著损害抗肿瘤活性。因此，T细胞双特异性抗体的设计必须在疗效和细胞因子释放综合征风险之间取得平衡，通过仔细调整对靶抗原的亲和力来实现。随着T细胞双特异性抗体临床应用的扩大，其神经毒性不良效应也受到越来越多的关注。与更常见的毒性相比，免疫治疗相关的神经毒性通常较为隐匿且难以表征。临床上，T细胞双特异性抗体相关的神经毒性可按解剖部位分为中枢神经系统表现和周围神经病变。神经毒性的机制可能包括细胞因子驱动的血脑屏障破坏、T细胞定向迁移进入中枢神经系统以及T细胞介导的自身免疫。目前的缓解策略包括剂量/方案优化以及与抗炎药物联合使用。与传统抗肿瘤药物不同，T细胞双特异性抗体通常在低于最大耐受剂量的剂量下达到最佳疗效，因此将最大耐受剂量设定为推荐剂量存在重大风险。通过阶梯剂量递增确定目标剂量、优化给药频率和治疗持续时间以及改变给药途径可以提高安全性。此外，肿瘤微环境的内在环境与正常组织显著不同，其中包括基质细胞、肿瘤细胞周围的免疫细胞、血管系统、细胞外基质以及多种因子分子。基于免疫反应活性的差异，肿瘤微环境可分为热肿瘤、冷肿瘤和免疫豁免肿瘤。在冷肿瘤组织中，调节性免疫细胞(如调节性T细胞和肿瘤相关巨噬细胞)分泌促进免疫抑制的细胞因子，从而干扰效应免疫细胞对肿瘤细胞的细胞毒性作用。此外，冷肿瘤中趋化因子的低表达进一步阻碍了效应免疫细胞的浸润。这些特征显著降低了T细胞双特异性抗体对冷肿瘤的治疗效果。溶瘤病毒是目前用于增强T细胞双特异性抗体在这种情况下的治疗效果的可行方法，因为它们可以选择性地识别肿瘤细胞并诱导肿瘤细胞死亡，同时还能增强适应性免疫反应，从而调节肿瘤微环境。与血液系统恶性肿瘤相比，实体瘤表现出更大的细胞和微环境复杂性。肿瘤进展过程中恶性细胞的遗传特征随增殖而不断演变，产生显著的瘤内异质性，这严重干扰了T细胞双特异性抗体介导的靶向免疫治疗。除了与抗肿瘤药物联合治疗外，通过多种策略增加T细胞双特异性抗体靶向抗原的丰度有望帮助解决异质性实体瘤的治疗挑战。 T细胞双特异性抗体的未来发展有望通过四个关键领域彻底改变肿瘤治疗，包括新型T细胞双特异性抗体形式的工程化以克服免疫逃逸、协同联合疗法、人工智能优化的精准靶向设计以及抗体药物偶联物的进展。为了进一步增强T细胞双特异性抗体的抗肿瘤治疗效果，一种策略是整合针对另一种肿瘤相关抗原的额外抗原识别模块，从而将双特异性形式扩展为多特异性抗体配置。例如，三特异性T细胞衔接器可以同时参与三个靶点，通过多种机制激活T细胞，同时精确靶向肿瘤细胞。综合研究表明，与原始T细胞双特异性抗体相比，三特异性T细胞衔接器表现出更优的抗肿瘤疗效，这些发现验证了通过额外的共刺激信号增强T细胞衔接抗体抗肿瘤活性的可行性，突出了这种方法广阔的治疗潜力。随着抗体工程技术的进步，改造天然抗体的能力不断提高，克服了固有的结构限制，使得开发抗体-细胞因子融合蛋白成为可能。与识别两种不同抗原的T细胞双特异性抗体分子不同，这些融合蛋白靶向单一抗原，同时利用其细胞因子成分调节免疫细胞活性。例如，IL-2在促进T细胞活化和支持T细胞存活方面发挥着关键作用。ANV419是一种融合蛋白，包含与抗IL-2抗体融合的IL-2，其构型引入了空间位阻，阻断了IL-2与IL-2受体α亚基的相互作用，从而使结合偏向于β/γ异二聚体IL-2受体而非α/β/γ三聚体复合物。与天然IL-2相比，ANV419具有延长的半衰期，并选择性地促进CD8+ T细胞和自然杀伤细胞的活化和增殖，同时显著减少调节性T细胞的活化。在ANV419的I期临床研究中，64%的可评估晚期实体瘤患者实现了疾病稳定。癌症的传统治疗方法(如化疗、放疗和小分子药物)缺乏精确的肿瘤特异性，导致对正常组织产生显著的毒性。为了减轻这些不良效应并减少药物剂量，从而减轻全身负担，将抗体与其他方式相结合的联合策略应运而生。与单一的抗体治疗或传统单药治疗相比，在肿瘤治疗中同时使用联合疗法能产生更优的治疗效果。除了与经典抗体联合应用外，传统治疗方式在与T细胞双特异性抗体配对时也显示出巨大的潜力。化疗可以有效调节实体瘤的肿瘤微环境，从而促进T细胞双特异性抗体诱导的免疫细胞浸润。因此，联合方案的治疗效果不仅仅是单一疗法效果的简单叠加，而是一个相互增强的过程。 在癌症治疗的发展过程中，虽然杀灭肿瘤细胞的细胞毒性药物具有强效的抗肿瘤作用，但它们在治疗过程中对正常组织的细胞毒性会导致严重的不良反应。因此，为了提高组织特异性，抗体药物偶联物应运而生。抗体药物偶联物不仅触发抗体介导的抗肿瘤免疫反应，还能将偶联的细胞毒性有效载荷精确递送到肿瘤组织。自问世以来，抗体药物偶联物一直具有巨大的前景。通过三代的发展，抗体药物偶联物已逐渐从概念提出走向临床现实。肿瘤异质性是限制各种抗肿瘤疗法疗效的主要因素。靶抗原表达的下调导致获得性耐药，以及肿瘤微环境的改变，是削弱抗体药物偶联物疗效的主要因素。在下一代抗体药物偶联物的开发中，双特异性抗体药物偶联物策略(即将治疗性有效载荷与双特异性抗体偶联)具有巨大的前景。与传统抗体药物偶联物相比，双特异性抗体药物偶联物通过靶向多种不同的肿瘤特异性抗原来扩大所识别肿瘤细胞的范围，从而减少肿瘤异质性的影响。此外，双特异性抗体的多重结合特异性可以进一步降低脱靶毒性，实现有效载荷的精确递送。在双特异性抗体药物偶联物的设计过程中，选择不同的靶点组合可以进一步扩展药物的功能能力，从而适应各种治疗背景。BL-B01D1是首个提交上市申请的双特异性抗体药物偶联物，它由靶向EGFR和HER3的抗体偶联拓扑异构酶I抑制剂Ed-04组成。在转移性食管鳞状细胞癌的Ib期临床研究中，39.6%的患者达到了客观缓解。在药物安全性方面，63.3%的患者经历了3级或更高级别的治疗相关不良事件。这些发现共同表明，BL-B01D1对转移性食管鳞状细胞癌具有良好的治疗效果，且整体安全性可控。除了靶向不同肿瘤相关抗原的双特异性抗体外，使用T细胞双特异性抗体作为抗体药物偶联物的抗体成分也具有相当大的开发潜力。与传统双特异性抗体药物偶联物不同，基于T细胞双特异性抗体的抗体药物偶联物有望通过精确的细胞毒性作用与免疫疗法相结合，实现增强的治疗效果。尽管目前双特异性抗体药物偶联物的开发主要仍集中于双重肿瘤相关抗原靶向，但基于T细胞双特异性抗体的抗体药物偶联物的开发正在逐渐获得动力。 随着计算机科学的进步，人工智能系统在抗体工程中的应用稳步提高。与传统的机器学习相比，人工智能利用深度学习，不需要围绕预定义参数或手工制作的特征构建模型；相反，它们直接从大量原始数据中学习层次化表示。AlphaFold实现了高精度的结构推理，并在蛋白质结构预测和分析方面显示出强大的突破潜力。T细胞双特异性抗体的发现面临长期存在的挑战，特别是可变区内高度多样的氨基酸序列产生了显著的结构异质性，阻碍了分析和预测。IgG M是一种新的生成式基础模型，可以显著提高工程抗体设计的效率。在一个统一的框架内，该模型采用预训练的蛋白质序列模型来提取抗体序列特征，通过特征编码器构建抗原-抗体结合模型，最终预测抗体序列和结构。利用抗原-抗体相互作用模型，IgG M可以根据抗原信息生成抗体；它还执行多种抗体设计任务，包括成熟和人源化改造。除了传统抗体，IgG M还支持纳米抗体预测。该模型展示了功能多样性和效率，具有很强的应用潜力。除了结构预测，应用人工智能修改和优化现有抗体可以进一步提高治疗效果。Tezspire是一种已上市的哮喘治疗药物，靶向TSLP。通过人工智能蛋白质生成模型Chroma优化，改变了20%的互补决定区区域，从而创造了GB-0895。与原抗体相比，GB-0895对TSLP的亲和力提高了20倍，给药频率从每月一次延长到每六个月一次。目前，GB-0895已进入III期临床研究。表位特异性的差异是决定针对同一靶点的抗体治疗效果的关键决定因素。结合抗原上不同表位的抗体可能通过不同的机制发挥作用。例如，曲妥珠单抗和帕妥珠单抗均靶向人表皮生长因子受体2，但识别位于亚结构域II和亚结构域IV的不同细胞外表位。曲妥珠单抗主要通过抑制人表皮生长因子受体2过表达肿瘤细胞中的有丝分裂信号发挥其抗肿瘤活性，而帕妥珠单抗则通过阻止人表皮生长因子受体2与其他HER家族成员形成异源二聚体来阻断配体依赖性下游信号传导。值得注意的是，曲妥珠单抗表现出优于帕妥珠单抗的临床疗效。除了治疗效果，表位变异也显著影响治疗性抗体的安全性。在对十种已上市的靶向CD3的T细胞双特异性抗体进行分析时，根据氨基酸序列同源性分类，鉴定出六种不同的针对CD3的互补决定区特异性。其中，Mosunetuizumab尽管表现出与其他具有不同表位足迹的T细胞双特异性抗体相当的CD3结合亲和力，但在治疗期间引发的不良事件发生率显著较低。这些发现共同表明，除了仔细选择靶抗原外，全面评估不同的表位特异性也是优化T细胞双特异性抗体最终治疗性能的一个重要方面。尽管免疫检查点蛋白T细胞双特异性抗体和免疫检查点蛋白抑制剂的组合采用了相似的靶点参与策略，但T细胞双特异性抗体的特征在于显著更复杂的作用机制。在临床前研究中，靶向PD-1和CTLA-4的T细胞双特异性抗体Volrustomig表现出相对于表达低水平PD-1的T细胞，优先结合具有高PD-1表达的肿瘤浸润T细胞，从而赋予其针对肿瘤组织的优异靶向特异性。在晚期非小细胞肺癌的I/II期研究中，Volrustomig治疗的客观缓解率与纳武利尤单抗加伊匹木单抗联合治疗相当，但在T细胞双特异性抗体组中观察到的3级或更高级别治疗相关不良事件发生率显著较低(35.5%对比62.5%)。在评估III期黑色素瘤患者的I/II期伞式研究中，靶向PD-1和LAG-3的双特异性抗体Tobemstomig的病理反应率与纳武利尤单抗加伊匹木单抗联合治疗相当，但3级或更高级别不良事件的发生率显著降低，且Tobemstomig组没有记录到因治疗相关不良事件而中止治疗的情况，而联合治疗组的中止率为13.6%。免疫检查点蛋白T细胞双特异性抗体通过提供强效的抗肿瘤活性同时显著减轻严重毒性所带来的卓越治疗指数，进一步强调了这种方法的转化前景。尽管T细胞双特异性抗体的未来展望中呈现出诱人的潜力，但这些新兴领域发展中存在的缺点也不容忽视。 作为新兴的治疗方式，多特异性抗体和细胞因子融合抗体代表了进一步增强抗肿瘤疗效的有吸引力的策略，目前的证据表明这种治疗方法具有相当大的前景。然而，在探索性研究中遇到的几个挑战值得特别关注。与传统抗体和双特异性抗体相比，这些基于抗体的制剂与经典抗体结构的偏差更大。除了结构稳定性受损外，它们的理化性质和药代动力学特征比传统抗体明显更复杂，从而增加了制造成本和临床研究的不确定性。目前，绝大多数此类新型抗体仍处于早期研究或临床开发的初始阶段，这强调需要进行更广泛和深入的研究。联合治疗策略极大地加速了抗肿瘤治疗的进展，许多临床研究已证明其可行性。尽管如此，治疗过程中遇到的几个问题需要仔细考虑，包括重叠的药物毒性以及同时使用多种药物引起的并发症。因此，在临床转化过程中，根据不同的生物标志物特征个性化选择药物组合、合理优化给药方案以及全面评估治疗风险，有望克服现有的治疗挑战并释放联合方案的完整治疗潜力。尽管抗体药物偶联物在临床实践中表现出显著的治疗效果，但这类药物在治疗过程中仍面临诸多挑战。作为桥接抗体和有效载荷的连接子，它在维持抗体药物偶联物稳定性和实现精确药物释放方面起着关键作用。在药物递送过程中，连接子在血浆中的不稳定性以及药物释放时机的不确定性增加了治疗的临床风险。目前解决这一问题的策略主要分为两类：一是进一步工程化抗体以锚定有效载荷的偶联位点，从而防止药物过早暴露；二是开发对肿瘤微环境特异性响应的连接子，从而增强药物释放的组织选择性。此外，目前对抗体药物偶联物内化后偶联物的后续细胞内运输和处理机制的理解仍然非常有限，这对于优化抗体药物偶联物的药代动力学特性尤为重要。人工智能强大的计算和预测能力已在抗体开发领域引发了深刻的技术变革和进步；然而，该技术本身及其后续应用都继续面临着相当大的挑战。与模型训练所需的海量数据集相比，当前的实验抗体数据在规模和多样性方面仍然有限，这因此使得训练出的模型容易过度专业化，并削弱了它们预测未知抗体结构的泛化能力。此外，尽管人工智能模型通过深度学习和大型语言模型可以生成基于归因的抗体结构预测，但这些预测背后的生物学原理往往难以捉摸，从而对监管评估和批准构成了障碍。另外，人工智能设计的抗体在临床转化和验证过程中经常表现出次优的性能，模拟结果与经验观察之间持续存在显著差异。尽管这些挑战非常艰巨，但人工智能与抗体工程的结合代表了一种极具前景的新兴技术，值得持续和深入的研究。 总之，T细胞双特异性抗体已经彻底改变了癌症免疫治疗，特别是在血液系统恶性肿瘤中，已获批的药物如Teclistamab和Blinatumomab在多项适应症的临床研究中证明了卓越的治疗效果。然而，在实体瘤中，T细胞双特异性抗体尚未能持续阻止疾病进展或恶化。脱靶效应和治疗中出现的神经毒性挑战了药物安全性，而免疫抑制性肿瘤微环境显著干扰了抗肿瘤活性。为了克服这些障碍，未来T细胞双特异性抗体的发展将整合新型抗体形式的工程化，将T细胞双特异性抗体与其他抗肿瘤方式(如嵌合抗原受体T细胞疗法或新型小分子抑制剂)相结合，推进基于T细胞双特异性抗体的抗体药物偶联物工程，并利用人工智能优化的设计平台以提高疗效。通过应对这些挑战，T细胞双特异性抗体可能成为个性化免疫肿瘤学的基石疗法，全球研发管线和市场预测表明，它们有可能在未来十年内重新定义癌症治疗范式。 参考文献： Jiao G, Peng H, Yang Y, Liu Y, Liu X, Hu Y, Dai Y, Li Z, Zhao Q. Landscape of T-cell bispecific antibodies in cancer therapy: therapeutic strategies, challenges and future prospection. Mol Cancer. 2026 Jun 1. doi: 10.1186/s12943-026-02685-8. Epub ahead of print. PMID: 42226254. 本文仅供医学学术交流，不构成诊疗建议，不能替代专业医生面诊。详细免责声明请点击菜单栏查阅。