双特异性抗体(Bispecific antibody,BsAb)又称双功能抗体,是基因工程抗体的一种,具有两个不同的抗原结合位点,可同时结合两个靶抗原。双特异性抗体在发挥抗体导向性功能的同时,还能介导另一种特殊作用,如一个结合靶细胞上的特异性抗原,另一个结合淋巴细胞或者吞噬细胞,从而导致效应细胞可靶向杀死肿瘤细胞。

双特异性抗体的优点

  • 可以同时识别两种抗原分子,提高了抗体的选择性和功能性亲和力,改善了药物的安全性和有效性。
  • 与两种单抗药物联合用药的治疗方法相比,双特异性抗体药物减少了开发和临床试验的成本。
  • 双特异性抗体还具有特异性高、靶向性强、用量少及毒副作用小的优点。

双特异性抗体的制备方法

化学交联法

化学交联法是通过交联剂(常用交联剂包括SPDP、DTNB、OPDM)的介导,在体外将两种不同的抗体“半分子”借助二硫键或硫醚键交联制备而获得双特异性抗体。

局限性:这种制备方法的潜在毒性尚无定论,所以尚未应用于临床当中。

杂交-杂交瘤法

杂交-杂交瘤法是通过将分泌两种不同单克隆抗体的杂交瘤细胞,或是将一种杂交瘤细胞和一种抗体的脾细胞再次融合,制备新的杂交瘤。这些融合后的杂交瘤分泌产物中就含有部分双特异性抗体,并且这些产物与天然抗体分子几乎完全相同。

局限性:操作难度大、融合后的杂交瘤极不稳定、产物产率低且分离困难等等。

基因工程法

利用基因工程技术制备双特异性抗体是目前最常用的方法,以抗原结合片段如Fab、Fv或ScFv为构件设计制备的BsAb,具有分子量小、组织穿透力强、易于清除的特点,并且由于缺乏恒定区,不会引起全抗体的生物学效应,减少了与表达Fc 受体的细胞发生非特异性结合的机会。

双特异性抗体的应用

肿瘤的治疗

双特异性抗体可通过介导免疫细胞、结合放射性物质、连接毒素或化疗药物等多种方式应用于肿瘤的治疗与诊断。Robert等将抗CEA和抗TNF-α的Fab ’段通过硫醚键连接成的双特异性F(ab ’)2, 在裸鼠的人肠肉瘤移植模型中 , 被证实有提高TNF在肿瘤部位的浓度, 延长其存留时间的作用。Svensson等用抗人肺腺癌细胞系H2981的F(ab ’)2与β-内酞胺酶相连, 后者可以水解氮芥头孢菌素, 释放出细胞毒性增强50倍的苯二胺。

临床诊断

由于双特异性抗体具有高度敏感性和特异性,因此可以被用于临床诊断。用于检测的双特异抗体药物,其中的一个结合域同时与检测病原体、病毒或肿瘤细胞结合,另一结合域同辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶结合。双特异性抗体使检测方法得到简化,因此在诊断工具中具有广阔的应用前景。

免疫分析中的应用

双特异性抗体是设计免疫诊断试剂的良好材料。Milstein等用杂交-杂交瘤技术制备出能同时识别过氧化物酶和生长抑素的双特异性抗体,在免疫组化中表现出了良好的应用价值。它使传统的繁琐的免疫组化方法得到简化,并因双特异性抗体的分子量远小于常规PAP复合物,避免了背景过深的现象,并且提高了敏感性。此外,它还能与放射性免疫化学技术相结合以同时检测双抗原位点并进行抗原的半定量。