工程7（2021）1529免疫学研究综述修饰的治疗性抗体：提高疗效戴继民a，b，张学勤a，戴景尧a，c，杨祥民a，陈志南a，陈a第四军医大学肿瘤生物学国家重点实验室国家分子医学转化科学中心细胞生物学教研室中国Xib中国人民解放军总医院肝胆外科，中国北京100853c空军医学中心肝胆外科，北京100142阿提奇莱因福奥文章历史记录：收到2019年2020年4月14日修订2020年6月24日接受2021年7月28日在线提供关键词：治疗性抗体修饰有效性抗原Antibody–drug conjugateBispecificA B S T R A C T生物治疗剂市场的繁荣反映了治疗性抗体用于治疗癌症、炎性病症和难治性感染的可行性和有效性。由于在临床试验和实践中出现的缺点，例如结合受阻、效应子功能降低和频繁的不良反应，治疗性抗体的修饰在研发（R D）中空前蓬勃发展。这些修饰包括：①经修饰的糖基化;②可结晶结构域（Fc）氨基酸改变的片段;③交叉同种型或交叉亚类交换;虽然在过去的几十年里，世界各地已经取得了许多成就，但中国一直在这一领域发挥着积极作用，对具有研发潜力的生物治疗药物有着巨大的需求本文综述了国际上修饰治疗性抗体的研究进展，并单独介绍了我国的进展。©2021 The Bottoms.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。这是一篇CC BY-NC-ND许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）中找到。1. 介绍治疗性抗体在感染、炎性疾病和癌症等疾病的现代治疗中发挥着不可或缺的作用，有助于生物制药的无比快速的研究和开发（R D）。截至二零二零年十二月三十一日，106种治疗性抗体已获美国食品药品监督管理局（FDA）批准。此外，在过去的二十年中，抗体产品的全球销售额增长了约450倍，从1997年的3.1亿美元增长到2008年的370亿美元，再到2018年的约1350亿美元。尽管治疗性抗体的广泛应用，但仍出现了缺点，包括不令人满意的功效，这归因于抗体的低亲和力;诱导/诱导的效应子功能的弱效力;循环或细胞内催化剂中的意外降解;由于不可避免地与表达靶抗原的非靶细胞结合而引起的严重全身毒性;*通讯作者。电子邮件地址：yxiangmind@163.com（X.-M. Yang），znchen@fmmu.edu.cn（Z.-N. 陈）。以及暴露于大剂量的治疗剂。因此，抗体工程化是必不可少的，以便通过诸如糖工程化技术和诱变的方法来修饰开发和开发的治疗性抗体，从而优化治疗功效以延迟疾病的进展。随着疾病发病的分子机制和微妙的调节网络的揭示，学者们已经开始对治疗性抗体进行修饰，以实现精确和工业化的治疗和放大的效果。修饰的治疗性抗体是指基于可变区的特异性结合的抗体;它们显示出对适应症的总体改善的功效，这反映在降低的死亡率（在保护性治疗中）或发病率（在预防性治疗中）、阻止复发、防止不良反应等。在分子水平上，尽管抗体和抗原的结合是治疗性抗体功效的基础，但恒定区和宿主细胞上相应受体之间的相互作用是不可否认的，因为它们通过募集和激活效应细胞以及通过治疗性抗体的细胞内降解和再循环直接调节免疫应答的效应子功能每一个生物过程都可以被视为一个目标，https://doi.org/10.1016/j.eng.2020.06.0302095-8099/©2021 The Bottoms.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程杂志首页：www.elsevier.com/locate/engJ. - M. 戴，X。-Q. 张杰-Y. Dai等人工程7（2021）15291530修饰治疗性抗体以提高功效。本文主要综述了六种常用的治疗性抗体修饰方法的研究进展。总结了我国在这一领域取得的成就2. 抗体理论的发展和基于结构的功能1888年，Emile Roux首次将抗体应用于治疗[1]，他使用多克隆抗血清治疗白喉。1897年，Ehrlich假设，考虑到抗体的特异性，抗体与特定化学物质的结合（比喻为19世纪初，Von Behring和Kitasato提出了基于抗体的体液免疫理论[3]。Porter在1959年发现了抗体的结构[4];Tonegawa等人[5]随后在1974年阐明了抗体变异性的遗传基础。与此同时，Köhler和Milstein发明了革命性的杂交瘤细胞技术，提供了设计和制造治疗性抗体的途径[6]。这些里程碑式的成就为抗体工程治疗奠定了基础。自从1986年FDA批准第一种治疗性抗体--正克隆OKT 3以来，越来越多的抗体药物进入生物制药市场，并极大地推动了生物制药工业。近年来，由于当前治疗的局限性和生物医学技术（如下一代DNA测序（NGS）、蛋白质组学、基因编辑和计算机辅助筛选）的帮助，已出现了针对修饰治疗性抗体的研发。在可预见的未来，修饰的治疗性抗体将在治疗中发挥更大的作用，并占据生物制药行业的更大份额（表1）。抗体作为免疫应答的重要效应物，可以识别、中和和清除病原性抗原.这些功能由结构决定的性质如结合亲和力和药代动力学调节在结构和功能研究中，抗体在一定条件下被木瓜蛋白酶水解，产生两个抗原结合片段（Fab）和一个可结晶结构域片段（Fc）。更具体地，Fab由一个重链可变区（VH）、一个轻链可变区（VL）、一个轻链恒定区（CL）和一个重链恒定区1（CH 1）组成。在VH和VL中，分别存在三种不同的可变氨基酸序列，其有助于与抗原表位互补的空间构象这些序列被称为互补决定区（CDR），其余的被称为框架区（FR）。Fab结构域以单价模式特异性识别并结合抗原或靶细胞作为Fab修饰，组氨酸（-Ig Ka约为6，Ka是酸的解离常数）残基定点诱变这种修饰策略已应用于针对白细胞介素-6受体（IL-6 R）的satral- izumab治疗视神经肌萎缩症谱系障碍（NMOSD），并证明与较低的复发风险相关[10]。Fc部分由CH2和CH3结构域组成，没有结合抗原的活性，与靶细胞上的受体（FcR）相互作用，随后引发多种免疫学效应，如抗体依赖性细胞毒性（ADCC）。Fc修饰，如工程化的无岩藻糖基化，增强ADCC，并因此改善抗体如市售的针对C-C趋化因子受体的mogamulizumab的治疗效力。表1FDA批准上市的经修饰的治疗性抗体和最近五年批准的治疗性抗体列表名称商品名公司目标适应症修改时间维布妥昔单抗阿德切特里Seattle GeneticsCD30淋巴瘤ADC2011莫加穆利珠单抗波泰利吉奥Kyowa Hakko KirinCCR4T细胞白血病无岩藻糖基化2012ObinutuzumabGazyvaRocheCD20CLL无岩藻糖基化2013Ado-trastuzumabKadcylaGenentechHER2HER2阳性转移性乳腺癌ADC，Fc氨基酸2013emtansine改变VedolizumabEntyvioTakeda Pharmaceuticalsa4b7整合素溃疡性结肠炎、克罗恩病Fc氨基酸改变2014RamucirumabCyramzaEli Lilly and Co.VEGFR2胃癌Fc氨基酸2014改变PembrolizumabKeytrudaMerck Sharp DohmePD1黑素瘤Fc氨基酸2014Corp改变NivolumabOpdivoBristol-Myers SquibbPD1黑色素瘤，NSCLCFc氨基酸2014改变BlinatumomabBlincyto安进CD19 + CD3所有BsAb2014SecukinumabCosentyx诺华IL-17斑块状银屑病，RA-2015Dinutuximab乌尼图辛United TherapeuticsGD2神经母-2015DaratumumabDarzalexJohnson JohnsonCD38MM-2015AlirocumabPraluent赛诺菲PCSK9高胆固醇-2015EvolocumabRepatha安进PCSK9高胆固醇-2015Necitumumab波特拉扎礼来EGFRNSCLCFc氨基酸2015改变Elotuzumab恩普利西蒂BMS AbbvieSLAMF7MM-2015MepolizumabNucalaGSKIL-5哮喘-2015IdarucizumabPraxbindBI达比加反向抗凝泰毕-2015疏伐效应奥比妥昔单抗安蒂姆Elusys治疗炭疽杆菌吸入性炭疽-2016炭疽IxekizumabTaltzEli Lilly and Co.IL-17A斑块状银屑病Fc氨基酸2016改变Reslizumab钦凯尔Teva Respiratory LLCIL-5哮喘-2016（接下页）J. - M. 戴，X。-Q. 张杰-Y. Dai等人工程7（2021）15291531表1（续）名称商品名公司目标适应症修改时间AtezolizumabTecentriqGenentech公司PD-L1尿路上皮癌，转移性NSCLCFc氨基酸2016改变DaclizumabZinbrytaBiogenCD25多发性硬化-2016UstekinumabStelaraJanss en Biotech，IncIL-12/IL-23银屑病关节炎-2016OlaratumabLartruvoEli Lilly And Co.PDGFRa肉瘤-2016Bezlotoxumab津普拉瓦Merck Sharp Dohme毒素艰难梭菌感染-2016Corp.AvelumabBAVENCIO辉瑞制药PD-L1MCC-2017OcrelizumabOcrevusRocheCD20MSFc氨基酸2017改变DupilumabDupixent赛诺菲再生元GenzymeIL-4Rα湿疹Fc氨基酸改变2017Sarilumab凯夫扎拉赛诺菲RegeneronIL-6RRA-2017DurvalumabImfinzi阿斯利康PD-L1尿路上皮癌Fc氨基酸2017改变Brodalumab锡利克ValeantIL-17斑块状银屑病-2017古塞库玛TremfyaJ JIL-23 p19斑块状银屑病-2017Inotuzumab贝斯蓬萨辉瑞CD22r/r B-ALLADC，Fc氨基酸2017ozogamicin改变BenralizumabFasenra阿斯利康IL-5R哮喘无岩藻糖基化2017吉妥MylotargWyeth-ayerstCD33所有ADC2017ozogamicinEmicizumabHemlibra中外（罗氏）因子IXa，X血友病AbsAb，Fc氨基酸2017改变TildrakizumabIlumyaSun PharmIL-23 p19斑块状银屑病-2018IbalizumabTrogarzoTaiMedCD4艾滋病毒-2018BurosumabCrysvita超属FGF23XLH-2018ErenumabAimovig安进CGRP偏头痛-2018莫加穆利珠单抗波泰利吉奥Kyowa Hakko KirinCCR4r/r蕈样肉芽肿或Sézary综合征无岩藻糖基化2018Lanadelumab塔赫兹罗Shire激肽释放血管水肿-2018Moxetumomab硫锑铅矿阿斯利康CD22-HCl-2018免疫毒素Fremanezumab阿约维TevaCGRP偏头痛Fc氨基酸2018改变GalcanezumabEmgalityEli LillyCGRP偏头痛Fc氨基酸2018改变CemiplimabLibtayoRegeneronPD-1CSCCFc氨基酸2018改变Ravulizumab乌托米里斯AlexionC5PNHFc氨基酸2018改变CaplacizumabCabliviGenzyme CorporationVWFaTTP纳米抗体2019Romosozumab均匀性安进硬化蛋白骨质疏松-2019RisankizumabSkyriziAbbVieIL-23斑块状银屑病Fc氨基酸2019改变Polatuzumab vedotin波利维GenentechCD79br/r DLBLADC，Fc氨基酸2019改变BrolucizumabBEOVU诺华VEGF-A黄斑变性-2019Crizanlizumab阿达克韦奥诺华P-selectin镰状细胞病Fc氨基酸2019改变恩福妥单抗帕德切夫Seattle Genetics与Nectin-4尿路上皮癌ADC2019安斯泰来[Fam]-曲妥单抗恩赫尔图阿斯利康和第一制药HER2HER2阳性乳腺癌ADC，Fc氨基酸2019deruxtecanSankyo改变光盘：细胞分化分子; Fc：可结晶结构域片段; ADC：抗体-药物缀合物; CCR：CC趋化因子受体;- 你好急性淋巴细胞白血病; HER：人表皮生长因子; VEGFR：血管内皮生长因子受体; PD-1：程序性细胞死亡受体-1; IL：白细胞介素; GD：二唾液酸神经节苷脂; PCSK：前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/kexin; EGFR：表皮生长因子受体; SLAMF：信号淋巴细胞活化分子家族; PD-L1：程序性细胞死亡配体1; PDGFRa：血小板衍生生长因子受体α; HIV：人类免疫缺陷病毒; FGF：成纤维细胞生长因子; CGRP：降钙素基因相关肽; VEGF：血管内皮生长因子; aTTP：获得性血栓性血小板减少性紫癜; CLL：慢性髓性白血病; CSCC：皮肤鳞状细胞癌; HCL：毛细胞白血病; MCC：梅克尔细胞癌; MM：多发性骨髓瘤; MS：多发性硬化; NSCLC：非小细胞肺癌; PNH：近源性睡眠性血红蛋白尿症; RA：类风湿性关节炎; r/r B-ALL：复发性或难治性B细胞前体急性淋巴细胞白血病; r/rDLBL：复发性或难治性弥漫性大B细胞淋巴瘤; XLH：X连锁低磷酸盐血症; vWF：血管性血友病因子。4型（CCR4）T细胞白血病。此外，抗体受体对于结合和下游生物过程至关重要。靶细胞上的新生儿Fc受体（FcRn）调节依赖于pH的免疫球蛋白G（IgG）催化剂[11，12]。在低pH（pH 6.5）下，结合受Fc区组氨酸310（His310）、His435和His436质子化的调节[13]。质子化产生带正电荷的残基，可与FcRn中带负电荷的谷氨酸117（Glu 117）、Glu 132和天冬氨酸137（Asp137）结合[14]。在生理性细胞外环境中，IgG对FcRn的弱亲和力导致其从受体释放到循环中[15]。这些为了确保治疗性抗体作为生物药物的临床有效性，结构特征不仅可以天然调节，而且可以人工修饰。3. 国内外修饰治疗性抗体的研究进展随着世界范围内创新抗体药物的多样性不断增加，治疗性抗体的修饰已成为生物医学研究的热点方面J. - M. 戴，X。-Q. 张杰-Y. Dai等人工程7（2021）15291532抗体从患者募集免疫组分以执行效应子功能，其主要机制包括ADCC、补体依赖性细胞毒性（CDC）和抗体依赖性细胞吞噬作用（ADCP）[16]。Fc γ受体（Fcc R）的参与对于ADCC和ADCP是必需的，因为与抗体CH2结构域结合的补体系统的补体蛋白1q（C1q）此外，IgG被细胞内吞，在那里它可以从内体穿梭到溶酶体，以低FcRn结合亲和力降解[15]或再循环回到细胞外膜[17，18]。通过抗体-FcRn结合决定，可以通过修饰改善循环和半衰期，基于研究人员为了修饰治疗性抗体，修饰可以分为以下几类：①修饰的糖基化;②Fc氨基酸改变;③跨同种型或跨亚类交换;根据该分类，在修饰的治疗性抗体中已经实现的进展总结如下（图1B）。①的人。3.1. 修饰的糖基化ADCC由Fc与自然杀伤（NK）细胞上表达的相应Fc RIIIa（CD16a）相互作用触发，图1.修饰治疗性抗体的常用修饰方法。(a)修饰的糖基化靶向Fc区CH2结构域中的岩藻糖基化位点天冬酰胺297（Asn297）。岩藻糖基化的关键酶和转运蛋白是岩藻糖基化的主要调节因子，包括4，6-脱氢酶（GMD）、鸟苷二磷酸（GDP）-酮-6-脱氧甘露糖3，5-差向异构酶/4-还原酶（FX）、α-1，6-岩藻糖基转移酶（FUT 8）和GDP-岩藻糖转运蛋白（GFT）。对它们使用功能丧失策略是常规的无岩藻糖基化修饰。虚线表示可变糖基化，而实线表示Fc区Asn297聚糖中的核心糖基化(b)Fc氨基酸改变可改变靶细胞的亲和力和效应子功能以及抗体的半衰期被称为DLE突变的丝氨酸239天冬氨酸(c)交叉同种型抗体可以整合由免疫球蛋白的不同同种型阐明的不同效应子功能。在所示实施例的Fc结构域中的融合区中，交叉同种型IgGA由CH 1a-CH 2g-CH 3g-CH 3a组成。(d)ADC是一种基于特异性抗体导向的细胞毒性药物。在这里，十角星代表放射性同位素131I，浅蓝色的五边形代表葡聚糖多糖支架，深蓝色的椭圆形代表细胞毒性剂。(e)此处所示的CAR是第三代CAR，其在细胞内膜中具有共刺激结构域CD 28和抗人肿瘤坏死因子受体超家族成员9（4-1BB）。VH和VL依赖于靶向相应抗原的特异性抗体。(f)bsAb在组件和格式方面变化很大，并且具有集成功能。NK：自然杀手。J. - M. 戴，X。-Q. 张杰-Y. Dai等人工程7（2021）15291533对Fc糖基化状态敏感[19，20]。IgG的Fc区在天冬酰胺位置处包括N-连接的糖基化位点，297 （ Asn 297 ） ， 其 中 寡 糖 链 通 常 由 两 个 N- 乙 酰 葡 糖 胺（GlcNAc）、三个“V”型甘露糖另外的岩藻糖、GlcNAc、唾液酸和半乳糖可以连接到核心聚糖结构。由于对Fcc R结合有直接影响，Asn 297聚糖（该位点实际上是岩藻糖）可与CD 16 a上的聚糖发生冲突，并影响铰链区构象，从而减弱效应细胞在ADCC中的参与[22尽管大多数哺乳动物IgG在Asn 297处岩藻糖基化[25- 岩藻糖基化过程包 括三 个 步骤： ① 胞 浆 中 合 成 的 鸟苷5-O-二磷酸-β-L-岩藻糖（GDP-岩藻糖）是第一步的底物，它是由GDP-甘露糖衍生而来的。转化为GDP-岩藻糖由4，6-脱氢酶（GMD）和GDP-酮-6-脱氧甘露糖3，5-差向异构酶/4-还原酶（称为FX）催化，作为主要的合成代谢来源，称为从头途径[28]。②作为岩藻糖基化反应的底物，合成的GDP岩藻糖必须转运到内质网(ER)或高尔基体。由Slc 35 c1基因编码的GDP-岩藻糖转运蛋白（GFT）负责转运至高尔基体[29]。③FUT 8是唯一的α-1，6-岩藻糖基转移酶，通过α-1，6键将岩藻糖转移到N-聚糖上最里面的GlcNAc上，用于核心岩藻糖基化[30]。此外，由b-1，4-甘露糖基-糖蛋白4-b-N-乙酰葡糖胺转移酶（GnT-III）催化的二等分GlcNAc的产生有效地诱导无岩藻糖基化，因为GlcNAc通过1，4-b-键连接到N-聚糖三甘露糖基化的甘露糖的b-连接的甘露糖上。核心[31]。因此，靶向上述酶以调节岩藻糖基化过程对于去岩藻糖基化以增强ADCC效应在理论上是可行的。为了调节与岩藻糖基化相关的酶，通过基因编辑如敲除/敲除或锌指核酸酶（ZFN）修饰生产细胞系作为常用方法。Louie等人[32]报告了FX敲除的中国仓鼠卵巢（CHO）细胞系，可用于生产具有完全无岩藻糖基化N-聚糖的抗体。在工业蛋白生产宿主细胞系CHO中，通过ZFN灭活Slc35c1和FUT8基因，产生了无岩藻糖基化抗体，对细胞生长、活力或产品质量无有害影响[31]。两三种市售的糖工程抗体，即moga-穆利珠单抗（Poteligeo）和贝那利珠单抗（Fasenra，MEDI-563），在FUT8敲除CHO细胞中产生此外，发现GnT-III和高尔基体驻留酶α-甘露糖苷酶II（α ManII）过表达的组合在IgG抗体上产生最高水平的二等分和无岩藻糖基化聚糖，并且已经转化为商业化的抗CD 20抗体obinutuzumab（GA 101）。Obinutuzumab具有增强的Fc c R亲和力，是与苯丁酸氮芥联合治疗慢性淋巴细胞白血病（CLL）的一线药物[33-35]。因此，使用糖基工程化来调节岩藻糖基化的关键酶充当以公认的有效性修饰抗体治疗剂的成熟技术。除了Asn297无岩藻糖基化之外，还发现了抗体糖基化的潜在应用，即双半乳糖基化修饰作为抗体选择性转移穿过胎盘的主要调节剂。Martinez et al.[36]揭示，在人类免疫缺陷病毒（HIV）感染的女性中，抗体通过胎盘转移的效率受到母体IgG特征的影响，例如与胎盘表达的Fcc RIIa和Fcc RIIIa的结合，以及Fc区聚糖谱。此外，Fc区中聚糖的二等分和二唾液酸化修饰与转移效率相关并 且 较 低 的 岩 藻 糖 水 平 被 证 明 是 该 过 程 中 的 有 利 因 素 。 此 外 ，Jennewein等人[37]关注新生儿疫苗接种，并研究了新生儿和母体抗体的Fc谱。他们发现，以选择性结合FcRn和Fcc RIIIa为特征的双半乳糖基化Fc-聚糖导致优先抗体转移，以有效利用先天免疫细胞-主要是生命第一天的NK细胞-因此有助于增强NK细胞脱粒和细胞因子分泌[38，39]。这些发现为下一代母体疫苗提供了见解，以引发新生儿援助抗体。3.2. Fc氨基酸改变由于Fc区中的序列变异影响对FcR以及补体蛋白C1q的特异性和亲和力，因此通过氨基酸突变修饰该恒定区序列可以改变效应子功能。修饰策略取决于与Fcc R结合的效果，因为Fcc RI、Fcc RIIa、Fcc RIIc、Fcc RIIIa和Fcc RIIIb是活化受体[40]，而Fcc RIIb是唯一发挥抑制作用的受体[21]。考虑到其ADCC起始作用，已经做了很多工作来调节Fcc RIII结合在丝氨酸239天冬氨酸（Ser 239 Asp）/异亮氨酸332 谷氨酸（Ile 332 Glu）/丙氨酸330亮氨酸（Ala 330Leu）突变（称为DLE）的情况下，发现赫赛汀可招募更多NK细胞，然后在第一次接触时杀死靶细胞，无论癌抗原表达水平如何[41，42]。抗整联蛋白抗体MEDI-522和利妥昔单抗显示出与DLE突变相似的改善的功效[43]。此外，不对称Fc突变启发了研究人员在一个抗体Fc区中组合 不 同 的 突 变 形 式 。 将 一 条 Fc 重 链 中 亮 氨 酸 234 酪 氨 酸（Leu234Tyr）、甘氨酸236色氨酸（Gly236Trp）和Ser298Ala（称为YWA突变）的组合引入另一条具有DLE突变的重链，这导致体外更有效的ADCC[44]。 对于巨噬细胞通过Fc RIIa结合的ADCP，Ser 239Asp/发现Ile 332 Glu/Gly 236 Ala促进Fc RIIa依赖性的体外ADCP和Fcc RIII依赖性ADCC活性[45]。尽管如此，鉴于FccRIIa和抑制性Fcc RIIb之间的90%序列相似性，该突变不可避免地导致与Fc cRIIb的结合亲和力增加13倍[46]。相比之下，Margetuximab靶向人表皮生长因子2（HER 2）与优化突变苯丙氨酸243亮氨酸（Phe243 Leu）/精氨酸292脯氨酸（Arg 292 Pro）/Tyr 300 Leu/缬氨酸305异亮氨酸（Val305 Ile）/Pro396 Leu以获得合理的比例显示出比赫赛汀更好的ADCC活性[47，48]。当涉及CDC相关修饰时，不应忽视对其他效应子功能（如ADCC和ADCP）的影响，因为已发现三重突变Ser267Glu、His268Phe和丝氨酸324苏氨酸（Ser324Thr）通过增加对抑制性FcRIIb的亲和力，以降低ADCC和ADCP为代价大大改善CDC[41]。因此，在Fc区序列改变中应考虑结合的活化性和抑制性Fcc R的比率。至于半衰期延长，发现四重突变Ser298Ala、Glu333Ala、赖氨酸334丙氨酸（Lys334Ala）和Asn434Ala可增强与FcRn和Fcc R的结合[49]。Glu294缺失导致Fc上Asn297聚糖的唾液酸化更高，并显示体内抗体半衰期增加[50]。可以得出结论，血清半衰期调节不限于FcRn结合，还包括唾液酸化。3.3. 跨同种型或跨亚类交换考虑到不同Fc同种型与其相应的FcR的结合，以诱导相应的免疫应答。J. - M. 戴，X。-Q. 张杰-Y. Dai等人工程7（2021）15291534为了增强ADCC和/或CDC应答，这类修饰的抗体旨在通过用来自不同同种型/亚类的那些重组和/或替换天然Fc结构域的部分以形成交叉同种型抗体来增强ADCC和/或CDC研究人员尝试使用多个Fc区段。由于中性粒细胞通过Fc α受体I（Fcα RI）与免疫球蛋白A（IgA）抗体的Fc结合[51，52]，Chintalacharuvu等人[53]在文献[1]中补充了单个IgA2的结构域的c1恒定区的末端和取代，将c1的CH 1结构域与a1的CH 1结构域进行拼接，得到一个四结构域恒定区（CH 1a-CH 2g-CH 3g-CH 3a），称为IgGA。这种交叉同种型抗体被证明是受pH值的影响较小，与IgG1相比，并能够介导的补体依赖性溶解绵羊红细胞。Borok等人[54]报道了串联交叉同种型IgG/IgA，其通过将IgA 2的铰链、CH 2和CH 3融合到IgG 1的C末端而产生。它能够在体外分别以野生型IgA和IgG的近似亲和力结合FcaRI、Fcc RI、Fcc RII、Fcc RIIIa和FcRn，因此它可以通过中性粒细胞和NK细胞介导ADCC，而与IgG1相比，C1q结合受损3倍。鉴于其在体外对C1 q的高亲和力，引入IgG 3以产生具有增强的IgG 3效应子功能的IgG 1/G3交叉亚类抗体[55]。更有效的嵌合形式是CH1和IgG1铰链区与IgG3 Fc区的融合，命名为1133。即使在低抗原水平下，1133的CDC活性也优于IgG1或IgG3[55，56]。此外，可以利用细微的修饰来在没有预期性质的子类中实现功能获得IgG2和IgG4不能像IgG1和IgG3那样诱导CDC[57]。根据该策略，可以通过用IgG3的CH2结构域替换IgG2 CH2结构域来赋予CDC活性此外，改变C1q结合IgG的位置331处的IgG4残基，以引发CDC活性以匹配IgG1，产生中等水平的CDC[56]。因此，可以引入与抗体的特异性功能相关的残基以在相应的Fc结构域中获得功能获得，从而赋予效应子功能。3.4. Antibody–drug从Paul Ehrlich的“魔术子弹”概念演变而来通常，ADC由三种组分组成：第一种组分是mAb，其配备有第二种组分，效应分子作为超毒性有效载荷（或弹头）以诱导靶细胞死亡，这通过第三种组分，稳定且有条件生物降解的接头发生[59]。ADC在临床实践中的可用性依赖于具有适当特征的每种组分，所述特征包括接头的增强的稳定性、突出的效力、足够的有效负载释放，以及更重要的是人源化或人抗体作为减弱免疫原性和提高选择性的框架。这一领域已经取得了进展，共有十种ADC已被批准用于临床应用。此外，Glembatumumab vedotin（CDX-011）由Celldex/Seattle Genetics开发，用于靶向糖蛋白非转移性黑素瘤蛋白B（gpNMB），以对抗晚期黑素瘤，在II期研究中已证明具有适度的活性和可接受的安全性特征[60]，并有望被FDA批准作为临床实践的ADC。ADC的组分可以被视为修饰焦油，用于修饰ADC以促进其治疗效果。作为ADC功效的关键决定因素，细胞毒性有效载荷主要靶向DNA（例如，加利车霉素和倍癌霉素）或微管蛋白（例如，美登素和澳瑞他汀）。Szot等人[61]报道了一种有效的单甲基澳瑞他汀E（MMAE）连接的ADC，其通过由肿瘤微环境（TME）中的基质细胞激活的前药引发抗癌活性，这被称为药物激活和通过基质释放（DAaRTS）。肿瘤相关基质细胞释放活性游离药物MMAE，以非靶向方式杀死附近增殖的肿瘤细胞。这种设计克服了传统ADC局限于治疗抗原阳性患者的问题。加 载 大 量 毒 素 通 常 意 外 地 导 致 亲 水 性 受 损 ， 这 损 害 了ADCSchneider 等 人 [59] 开 发 了 一 类 新 型 的 混 合 ADC ， 称 为dextramabs。治疗性抗体曲妥珠单抗配备有多价葡聚糖多糖，其在体外实现了升高的DAR、显著的亲水性、有效的毒性剂负载和高毒性，如由HER2+乳腺癌细胞系证明的。关于接头修饰，由于ADC上的接头也可以与可检测标记如荧光团缔合[65]，标记抗体的方法通常依赖于通过遗传编码的氨基酸如游离半胱氨酸残基修饰链间二硫化物[66]。这些常规方法具有以下缺点：①在二硫键还原后半胱氨酸残基的修饰是困难的，并且可能产生异质混合物[67];和②在抗体中遗传插入的非规范氨基酸可能有改变抗体的天然序列和牺牲与靶抗原的结合亲和力的风险[68]。Matos等人[69]通过核心有机化学反应开发了一种区域选择性赖氨酸方法，其中2-（磺酰基甲基）丙烯酸甲酯（缩写为1c）直接修饰抗体天然蛋白质序列上的单个赖氨酸残基，而无需遗传工程。曲妥珠单抗的修饰不仅实现了位点特异性荧光标记，产生了曲妥珠单抗-1c-异硫氰酸荧光素（FITC），而且在与其未修饰对应物相同的浓度范围内保留了曲妥珠单抗对其靶抗原（HER 2/c-erb-2）的特异性[70]。通过激酶抑制剂克唑替尼（已获批用于治疗间变性淋巴瘤激酶（ALK）重排的非小细胞肺癌（NSCLC））与曲妥珠单抗-1c中的丙烯酸酯偶联，进一步验证了该方法用于构建稳定和功能性ADC[71]。ADC曲妥珠单抗-1c-克唑替尼保持了抗原结合特性，二级结构内容物保留了其对表达高水平HER 2抗原的SKBR 3细胞的特异性当通过引入额外的电子元件来修饰抗体药物因此，在设计ADC的结构时，应综合考虑ADC的亲水性、半衰期和受体亲和力等特性，包括特殊的连接体和有效的药物。3.5. 嵌合抗原受体T细胞CAR是由来自特异性抗体的scFv与细胞内信号转导物、CD3的f亚基（CD3f）和共刺激结构域（诸如CD28）融合的蛋白质或抗人肿瘤坏死因子受体超家族成员9（4-1BB）[72]。来自患者的自体T细胞经过基因工程改造以表达CAR，并被称为CAR-T细胞;它们随后被输注回患者体内以识别特异性抗原并杀死抗原表达细胞，从而用作细胞疗法。CAR可以被认为是由T细胞表达的修饰抗体的特殊形式。可以推断，源自某些抗体的CAR决定了靶标的特异性和治疗效果。2017年，诺华J. - M. 戴，X。-Q. 张杰-Y. Dai等人工程7（2021）15291535××××××Pharmaceuticals Corporation（Switzerland）和Yescarta（axicabtagene ciloleucel），由Kite Pharma Inc.开发。(USA)，被批准用于在两种或更多种系统治疗后复发或难治性大B细胞淋巴瘤，如弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）。截至2020年12月31日，超过900项与CAR-T相关的临床研究已注册为临床试验，中国是临床研究最活跃的地区（420项），在所有临床试验中CAR-T研究率最高，其次是美国（261项）。尽管CAR-T疗法通过增强免疫系统和重定向特异性免疫细胞显示出显著的疗效[73，74]，但该策略存在三个问题：(1) 治疗后可能出现安全问题。由抗原表达细胞的识别和杀伤引起[75]，CAR-T带来的最流行的毒性是脑啡肽释放综合征（CRS）[76]和脑水肿反映的神经毒性[77]。降低CAR-T细胞的剂量显示可降低毒性，但以降低临床有效性为代价[78];因此，IL-6 R抗体（托珠单抗）、IL-6抗体（Siltuximab）、Janus激酶（JAK）抑制剂和皮质类固醇已用于阻断促炎性IL-6信号传导，以逆转发热、低血压和缺氧[79，80]。两种毒性的机制仍然难以捉摸，部分原因是缺乏用于临床前研究的信息丰富的动物模型。(2) 靶抗原的特异性和选择可能是有问题的。‘‘On-target, offtumor” toxicity gave rise to unex- 更糟糕的是，在接受治疗的患者中连续观察到抗原逃逸[82]。因此，非常需要发现高度癌症特异性抗原，以防止病情不佳的患者发生额外事件此外，CAR-T疗法应涵盖多种靶点，包括不同抗原和单一抗原的剪接(3) 可能高估了自体T细胞的功效。T细胞免疫由TME中的复杂网络调节，特别是在实体瘤中，包括但不限于免疫检查点如程序性细胞死亡配体1（PD-L1）和代谢改变如缺氧和氧化应激。因此，T细胞免疫功效可能受到损害[83]。此外，与癌症治疗相关的免疫缺陷使患者的免疫状态和功能恶化。值得庆幸的是，基因组编辑技术如转录激活因子样效应物核酸酶（TALEN）和成簇的规则间隔短回文重复序列（CRISPR）-Cas9已应用于T细胞工程，用于增强CAR-T细胞的功能[84，85]。此外，在正在进行的研究中，来自健康供体的通用CAR-T细胞已被证明有可能克服免疫状态的损害[84因此，在免疫调节网络、最佳抗原选择和复杂的亲和力调节（特别是通过基因工程）中，对于特异性修饰的抗体形式CAR，仍有许多有待探索。3.6. 双特异性抗体bsAb是指重组分子的大家族，其被设计为识别一个分子内的两个疾病相关靶标或不同表位，其破坏天然IgG结构形式[89]，因为抑制单个靶标可能无法实现显著功效。一般而言，bsAb的构建策略旨在实现诸如期望的临床功效、有利的物理化学性质、最小或无免疫原性风险的优点，yhttps://clinicaltrials.gov。和可扩展的可制造性，甚至没有知识产权问题。已经投入建设性策略探索的努力已经在bsAb家族中产生了大约100种不同的形式[89]，所有这些形式基本上可以分为两大类：具有Fc区的那些和缺乏Fc区的那些。在这些构建形式中，公认的是工程化抗体片段，例如scFv、来自美洲驼的单结构域抗体（VHH）和Fab，已主要用作构建模块-即，用作设计和构建bsAb的基本模块[90这些片段的范围从串联scFv/VHH到针对预期靶标的片段连接的IgG样分子[89，93，94]。在这里，我们描述了bsAb候选物成为下一波改良抗体疗法的潜力，主要关注临床开发中的部分迄今为止，超过85种bsAb处于临床开发中，并且超过20种商业化技术平台可用于bsAb疗法的创建和开发[89]。在开发的bsAb中，有两种已经上市：blinatumomab（CD 3 CD 19，其中表示两种抗原特异性的组合）[95]，一种用于急性淋巴细胞白血病（ALL）和B细胞 -ALL 的 基 于 片 段 的 双 特 异 性 T 细 胞 增 殖 剂 （ BiTCE ） ;emicizumab （ 凝 血 因 子 IXa （ cFIXa ） 凝 血 因 子 ） 。tor X（cFX）和/或凝血因子Xa（cFXa）），一种用于血友病A患者常规预防的全尺寸bsAb可根据接合细胞分类，即BiTCE，其激活T细胞（CD 3+）以启动T细胞受体（TCR）信号传导;或CD 16 a相关bsAb，其激活NK细胞（CD 16 a+）和树突状细胞（DC）以诱导ADCC。迄今为止，共有158种BiTCE，靶点主要集中在CD19（13种BiTCE）、表皮生长因子受体（EGFR）（12种BiTCE）、HER2（11种BiTCE）、B细胞成熟抗原（BCMA）（10种BiTCE）和前列腺特异性膜抗原（PSMA）（8种BiTCE）。重定向优化细胞杀伤（ROCK）技术平台开发了CD16 a结合的bsAb AFM 24（EGFR CD16 a）、AFM 26（BCMA CD16 a）和AFM 13（CD30 CD16 a）。它们都显示出与由CD 16 - 158 V和CD16 - 158 F编码的不同同种型的CD 16 a相
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