DeepSeek读书推荐 | 高通量双特异性抗体生产：开启生物制药发现应用新视野

摘要： 随着双特异性抗体（bsAbs）在肿瘤免疫、自身免疫疾病等领域的应用激增，如何高效生产并筛选大规模bsAb分子库成为行业焦点。 本文系统综述了五大高通量（HTP）生产策略，包括链配对技术、单链/双链设计、抗体片段组合、化学偶联及氧化还原重组技术，并探讨了其在不同研发阶段的应用潜力。通过自动化平台与质谱分析技术的结合，bsAb研发周期有望缩短50%，为下一代抗体药物的快速开发铺平道路。

双特异性抗体：为何成为“下一代抗体药物”的核心？

• 免疫细胞重定向 ：如靶向CD3（T细胞）与肿瘤相关抗原（TAA）的bsAb，可激活T细胞杀伤肿瘤（如已上市的Blincyto®）。
• 信号通路协同阻断 ：如同时靶向EGFR和MET的Amivantamab，克服单靶点耐药。
• 双表位增强结合 ：如针对HER2的双表位抗体可诱导受体聚集和内吞，增强疗效。

1. 生产复杂性 ：四链（HC-HC和HC-LC）正确配对困难，产物纯度低（通常仅12.5%）。
2. 筛选效率低 ：早期需从数万种组合中筛选功能性分子，传统方法耗时耗资。

图1： bsAb研发流程与高通量技术适用阶段。

五大高通量生产策略：从“手工作坊”到“工业化流水线”

1. 链配对技术：优化IgG样bsAb的组装

• 经典技术 ：Knob-in-Hole（KiH，凹凸互补）、电荷对设计（如Genentech的CrossMab）。
• 案例 ：罗氏开发的CrossMab技术通过交换Fab区CH1-CL结构域，实现HC-LC正确配对，成功用于Glofitamab（CD20×CD3 bsAb）生产。

2. 单链/双链设计：简化分子架构

• 单链格式 ：串联结构（如BiTE、Tandem scFv），仅需单一表达载体。
• 双链格式 ：对称扩展IgG（如IgG-(scFv)₂），通过附加结构域增强功能。

3. 抗体片段组合：“乐高式”模块化组装

• 案例 ：Fab-Kp-Fab平台可生成>1000种bsAb矩阵，用于表型筛选发现新靶点组合。

4. 化学偶联：精准“点击”组装

• 案例 ：通过“再桥接”马来酰亚胺试剂稳定Fab-Fab偶联，产率高达85%。

5. 氧化还原重组：天然IgG样bsAb的规模化生产

• 案例 ：Amivantamab（EGFR×MET bsAb）通过FAE技术从40种组合中筛选出最优分子。

图2： 主要bsAb格式及生产方法示意图。

高通量质谱分析：bsAb纯度与质量的“守门人”

1. 反相色谱-质谱联用（LCMS） ：在变性条件下分离杂质，定量正确产物（精度>90%）。
2. 天然质谱（Native MS） ：保持bsAb天然构象，分析聚集与碎片化风险。
3. 超高通量质谱（如RapidFire-Orbitrap） ：15秒/样本的速度实现糖型分辨，支持千级面板快速筛查。

未来展望：自动化与AI驱动的bsAb2.0时代

1. 全自动化平台 ：整合质粒构建、瞬时转染、纯化与质谱分析，实现“样本进-数据出”的流水线（如Phynexus Phytip®系统）。
2. 机器学习辅助设计 ：通过大数据训练模型预测bsAb结合活性、稳定性与免疫原性，减少实验筛选量。
3. 新型格式探索 ：如三特异性抗体、抗体-药物偶联物（ADC）与细胞疗法联用，拓展治疗边界。

表1：IgG样bsAb的液相色谱-质谱联用分析方法。

结论