多特異性分子是如何變革傳統(tǒng)藥物治療范式的？

生物制藥行業(yè)誕生后的前100年，主要聚焦單特異性藥物的研發(fā)。不過，從5年前開始，多特異性藥物的研發(fā)正迎來一波變革性創(chuàng)新浪潮。在美國FDA迄今批準(zhǔn)的70種多特異性藥物中，超過半數(shù)（36種）是2020年以來獲批的，可見勢頭之猛。

什么是多特異性藥物呢？多特異性藥物是經(jīng)定向設(shè)計、結(jié)構(gòu)明確的分子，其包含不同功能單元，可特異性結(jié)合或作用于兩個及以上實體（如蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域、脂質(zhì)或核酸）。多特異性藥物作用于靶點的方式分為兩類：1）序貫作用，如ADC；2）同時作用，如T細(xì)胞銜接器。

盡管單分子作用于兩個及以上實體看似平淡無奇，但這種設(shè)計對實現(xiàn)的藥理效應(yīng)而言具有徹底的變革性。作用于一個實體與作用于兩個及以上實體的差異并非單純的數(shù)量級區(qū)別，而是質(zhì)的不同。雙特異性藥物并非比單特異性藥物“好一倍”，而是一種全新的藥物類型，能夠?qū)崿F(xiàn)單特異性藥物無法企及的出色效果。例如，蛋白降解靶向嵌合體（PROTAC）可通過將靶蛋白與泛素連接酶連接，觸發(fā)靶蛋白降解——這是傳統(tǒng)單特異性藥物無法實現(xiàn)的。

生物學(xué)系統(tǒng)極為復(fù)雜，試圖用合成分子調(diào)控生物機制以改善人類健康的研究者們面臨著諸多挑戰(zhàn)。經(jīng)過數(shù)十億年的進(jìn)化，生物回路已具備多重特性：能對環(huán)境中的相關(guān)刺激作出快速、瞬時的響應(yīng)；響應(yīng)極具穩(wěn)健性，可過濾無關(guān)信號的“噪音”；且僅依靠數(shù)量少得驚人的基因產(chǎn)物便實現(xiàn)了高效運作。此外，為確保所有生理過程在正確的時間、地點以精準(zhǔn)的強度和持續(xù)時間發(fā)生，進(jìn)化還篩選出了精密的調(diào)控機制，以控制執(zhí)行各項功能的分子（主要是蛋白質(zhì)）。

生物系統(tǒng)的這些特征——瞬時性、穩(wěn)健性、高效性——給藥物研發(fā)者帶來了挑戰(zhàn)，而多特異性技術(shù)可針對性解決這些問題，如下圖所示。比如，可利用內(nèi)源性機制延長分子半衰期，開發(fā)“穩(wěn)定型”多特異性藥物，應(yīng)對快速清除。“多活性型”多特異性藥物可作用于生物回路中的兩個及以上節(jié)點，應(yīng)對機體功能冗余。“錨定型”多特異性藥物通過再定向，使藥物在靶部位定點聚集，規(guī)避毒性。此外，生物學(xué)給藥物研發(fā)帶來的最后一項挑戰(zhàn)是：許多維持疾病狀態(tài)的蛋白質(zhì)無法通過現(xiàn)有分子工具調(diào)控其功能。但我們可通過構(gòu)建“介導(dǎo)型”多特異性藥物，將靶蛋白（或細(xì)胞）與內(nèi)源性效應(yīng)分子連接，從而利用進(jìn)化形成的天然機制來調(diào)控蛋白質(zhì)和細(xì)胞功能。

本文將分別列舉上述四類主要多特異性藥物的實例，重點關(guān)注經(jīng)前瞻性設(shè)計、且已通過FDA批準(zhǔn)驗證的多特異性分子。隨后，將探討一個新興趨勢：融合上述兩類及以上特征的多特異性藥物，例如兼具“多活性型”與“錨定型”特征的分子。最后，將總結(jié)充分發(fā)揮多特異性技術(shù)潛力所必須克服的若干挑戰(zhàn)。

穩(wěn)定型多特異性藥物：攻克分子固有不穩(wěn)定性難題

生物學(xué)固有不穩(wěn)定性與藥物研發(fā)的矛盾

調(diào)節(jié)生物過程的分子（如肽類激素、細(xì)胞因子等誘導(dǎo)型信號蛋白）往往不太穩(wěn)定，這種特性使生物體能更快速地響應(yīng)環(huán)境變化。對生物學(xué)而言，不穩(wěn)定性可能是最優(yōu)狀態(tài)，但對治療藥物來說卻通常不太能接受。此外，一些蛋白質(zhì)片段的穩(wěn)定性也低于其完整形式。在這類情況下，要使分子成為可行的治療候選藥物，延長其半衰期至關(guān)重要。

除受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用等特定過程外，治療性蛋白質(zhì)從血液中清除的主要非特異性機制包括兩種：一是腎臟的腎小球濾過（蛋白質(zhì)分子越大，濾過速率越慢）；二是液相胞飲作用，隨后蛋白質(zhì)在溶酶體中降解。

基于Fc結(jié)構(gòu)域的半衰期延長策略

非抗體類生物藥物研發(fā)的一項關(guān)鍵突破，是發(fā)現(xiàn)將治療性蛋白質(zhì)與IgG的Fc結(jié)構(gòu)域融合，可對抗非特異性清除。Fc結(jié)構(gòu)域通過在酸性內(nèi)體中與新生兒Fc受體（FcRn）結(jié)合，使IgG分子獲得約21天的長半衰期。這一結(jié)合使IgG得以逃避溶酶體的遞送與降解，形成非共價結(jié)合的IgG?FcRn復(fù)合物循環(huán)至質(zhì)膜；在中性pH環(huán)境下，IgG與FcRn解離，隨后要么返回血液循環(huán)，要么經(jīng)跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運穿過細(xì)胞屏障以促進(jìn)生物分布。

除了拯救通過胞飲作用進(jìn)入內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞的IgG分子外，二聚化的Fc結(jié)構(gòu)域還能通過增加分子質(zhì)量減少腎小球濾過，并借助FcRn依賴性機制回收進(jìn)入腎近端小管的分子。

Fc融合的多重優(yōu)勢與臨床應(yīng)用

通過基因融合，F(xiàn)c的穩(wěn)定作用可賦予蛋白質(zhì)同時結(jié)合FcRn和治療靶點，具備了多特異性。這種半衰期延長機制在生物藥物研發(fā)中已得到廣泛應(yīng)用。

以腫瘤壞死因子受體胞外結(jié)構(gòu)域（TNFR ECD）為例，其與Fc融合后體內(nèi)半衰期延長；二聚化的TNFR ECD–Fc嵌合體與細(xì)胞的結(jié)合親和力高于單體TNFR ECD，且由于親和力增強，其阻斷TNF信號的效力最高可提升1000倍。此外，TNFR ECD–Fc的表達(dá)水平更高，且可通過蛋白A親和層析輕松純化。甚至有證據(jù)表明，F(xiàn)c能保護融合蛋白免于被抗原加工及MHC分子遞呈，從而降低其免疫原性。

這些有利特性使TNFR ECD-Fc嵌合體依那西普成為首個經(jīng)前瞻性設(shè)計并獲FDA批準(zhǔn)的多特異性藥物。此后，另有16種獲FDA批準(zhǔn)的治療藥物利用了與Fc連接帶來的優(yōu)勢。

基于白蛋白的半衰期延長策略

另一種廣泛應(yīng)用的半衰期延長機制是利用白蛋白的特性。與IgG類似，白蛋白通過在低pH條件下與FcRn結(jié)合，從內(nèi)體循環(huán)至細(xì)胞外空間，因此與白蛋白融合的蛋白質(zhì)半衰期也會延長。白蛋白和Fc在FcRn上擁有不同的結(jié)合位點，不會競爭FcRn介導(dǎo)的循環(huán)通路。

除FcRn外，其他蛋白質(zhì)也參與調(diào)控白蛋白的生物分布和長半衰期：Gp60和CD36分別介導(dǎo)白蛋白跨肺泡和皮膚血管內(nèi)皮屏障的轉(zhuǎn)運；SPARC可增強腫瘤細(xì)胞對白蛋白的攝取；而排泄到腎臟的白蛋白則通過立方蛋白?巨球蛋白異二聚體從腎近端小管重吸收。

白蛋白相關(guān)藥物的研發(fā)策略與實例

小分子藥物與白蛋白的天然結(jié)合特性早已為人所知，且被用于延長藥物半衰期。因此，利用白蛋白優(yōu)良藥代動力學(xué)特性的策略不斷涌現(xiàn)，包括：白蛋白納米粒非共價包載、白蛋白融合蛋白構(gòu)建、白蛋白配體偶聯(lián)。

后一種策略的典型實例是，Lotte Bjerre Knudsen因參與研發(fā)糖尿病與減重藥物利拉魯肽獲拉斯克臨床研究獎。利拉魯肽由胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）的修飾形式與白蛋白結(jié)合脂質(zhì)偶聯(lián)而成。GLP-1的半衰期不足2分鐘，而利拉魯肽的半衰期約為14小時。這一實例印證了“量變引發(fā)質(zhì)變”：GLP-1衍生物要實現(xiàn)顯著減重效果，需在血液中持續(xù)存在足夠長時間以全天抑制食物攝入。早期GLP-1藥物半衰期過短，無法對體重產(chǎn)生實質(zhì)影響，而利拉魯肽是首個適用于每日一次給藥的GLP-1類藥物。上表還列出了其他經(jīng)FDA批準(zhǔn)、通過直接白蛋白融合或偶聯(lián)高親和力白蛋白配體開發(fā)的藥物。

穩(wěn)定型多特異性藥物的挑戰(zhàn)與展望

穩(wěn)定型多特異性藥物開發(fā)面臨最棘手的問題之一是，小鼠無法準(zhǔn)確再現(xiàn)穩(wěn)定化嵌合分子在人體內(nèi)的藥代動力學(xué)特征——這一挑戰(zhàn)可通過使用FcRn轉(zhuǎn)基因小鼠品系解決。

除Fc和白蛋白外，研究人員還探索了多種延長半衰期的融合或偶聯(lián)技術(shù)，如聚乙二醇化（PEGylation）、XTEN技術(shù)、彈性蛋白樣多肽以及PAS聚合物等。但這些技術(shù)大多僅針對腎臟清除途徑，且不涉及明確的大分子相互作用，因此不符合本文中多特異性藥物的定義。

展望未來，F(xiàn)c結(jié)構(gòu)域仍可能是穩(wěn)定型多特異性生物制劑的主要融合伙伴，原因在于其優(yōu)良的物理和藥劑學(xué)性質(zhì)、在多種融合場景下的功能適應(yīng)性，以及其效應(yīng)功能具有可利用和可調(diào)控的潛力。對于合成藥物的偶聯(lián)而言，高親和力結(jié)合白蛋白的脂肪酸因其低分子質(zhì)量，以及在胰島素和GLP-1藥物中得到的充分臨床驗證，具有很強的應(yīng)用吸引力。

生物冗余性與多靶點藥物的必要性

生物系統(tǒng)中普遍存在冗余性，即多個信號通路可以互相補償，維持某一生物學(xué)功能。這種冗余主要來源于：1）基因冗余。脊椎動物在進(jìn)化過程中經(jīng)歷了兩輪基因組復(fù)制，導(dǎo)致每個基因最多可能有四個拷貝。許多拷貝雖已丟失，但仍有部分保留，形成旁系同源基因（paralogues）。比如IL-17A和IL-17F，兩者相似度為56%。第一代抗體（如ixekizumab、secukinumab）只抑制IL-17A；第二代抗體bimekizumab同時抑制IL-17A和IL-17F，臨床療效更強。2）機制冗余。不同機制可殊途同歸，達(dá)成同一生物學(xué)結(jié)果。比如酵母中抑制DNA復(fù)制的三種機制：抑制S期周期蛋白基因轉(zhuǎn)錄；通過APC/C泛素化降解周期蛋白；Sic1蛋白抑制S-Cdk復(fù)合物。只有同時阻斷這三條通路，才能有效啟動DNA復(fù)制。

為克服冗余性，可設(shè)計同時作用于兩個或多個靶點的藥物，即“多活性藥物（Multi-active drugs）”。這類藥物可以同時阻斷多條通路，提高療效，且簡化藥物開發(fā)流程，無需分別開展單藥和聯(lián)合用藥的I期試驗。監(jiān)管與推廣更簡便，一個藥物即可實現(xiàn)聯(lián)合治療效果。但也存在一些問題，比如多特異分子靶點比例固定，但不同靶點的表達(dá)量、清除速率、組織分布可能不同，不同靶點間可能互相影響，如一個結(jié)構(gòu)域影響另一個的活性，難以預(yù)測藥物行為，尤其在復(fù)雜生理環(huán)境中。

以Faricimab為例，這是一款雙特異性抗體，兩個臂分別結(jié)合VEGF-A和Ang2，同時阻斷兩種促血管生成因子。臨床用于濕性年齡相關(guān)性黃斑變性（wetAMD）、糖尿病性黃斑水腫。Faricimab展現(xiàn)出比單一抗體更強的抗新生血管作用。VEGF-A和Ang2都是可溶性蛋白，表達(dá)水平相近，適合做成雙特異藥物。下圖展示了Faricimab的作用原理。

這類藥物的開發(fā)依據(jù)主要包括：生物系統(tǒng)冗余性使得單靶點藥物療效有限；多活性多靶點藥物可同時阻斷多條通路，克服冗余。當(dāng)然，生物冗余靶點雖具開發(fā)優(yōu)勢，但也面臨靶點匹配、藥物行為預(yù)測等挑戰(zhàn)。

錨定型多特異性藥物：提升治療指數(shù)的精準(zhǔn)策略

“on-target/off-tissue”毒性與治療指數(shù)的困境

臨床中常見的現(xiàn)象是：即便藥物對靶點蛋白具有理想的特異性，仍可能因在非病灶組織中調(diào)控靶點而產(chǎn)生不良副作用，即on-target/off-tissue毒性。癌癥治療藥物中此類案例尤為典型——許多抗癌藥以細(xì)胞增殖必需因子為靶點，例如紫杉醇靶向構(gòu)成有絲分裂紡錘體的αβ微管蛋白聚合物，但人體內(nèi)所有增殖細(xì)胞均需功能正常的有絲分裂紡錘體才能分裂。因此，盡管紫杉醇抗癌效果顯著，中性粒細(xì)胞減少癥卻成為其常見不良反應(yīng)之一。

On-target/off-tissue毒性在不同藥物類型和治療領(lǐng)域均普遍存在，根源在于生物進(jìn)化的“經(jīng)濟性”——自然界傾向于“復(fù)用”基因產(chǎn)物，相同的分子會在不同細(xì)胞、不同時期承擔(dān)相似或迥異的功能。例如，晶狀體結(jié)構(gòu)蛋白αβ-晶狀體蛋白在肌肉中可充當(dāng)分子伴侶。這種功能復(fù)用導(dǎo)致即便高靶點特異性的藥物，也常因on-target/off-tissue毒性降低治療指數(shù)，進(jìn)而限制臨床應(yīng)用價值。

錨定型多特異性藥物的設(shè)計原理與分類

多特異性技術(shù)為解決“on-target/off-tissue”問題提供了極具吸引力的方案：多特異性藥物的一個結(jié)構(gòu)域可作為介導(dǎo)生物效應(yīng)的“彈頭”（warhead），另一個獨立結(jié)構(gòu)域則充當(dāng)“分子郵政編碼（molecular mail code）”，將生物效應(yīng)限定在特定部位。為便于表述，這類藥物被定義為“錨定型藥物”（tetherbody drugs）。

從作用機制看，錨定型藥物屬于“誘導(dǎo)鄰近”型多特異性藥物，核心是誘導(dǎo)藥物在預(yù)期靶點附近富集。這一概念直觀且實用，早在早期經(jīng)前瞻性設(shè)計的多特異性藥物——IL-2融合蛋白地尼白介素毒素（denileukin diftitox）中便已應(yīng)用；在本文討論的四類FDA獲批多特異性藥物中，錨定型藥物的數(shù)量也最為龐大，如下表所示。

目前已上市的錨定型藥物主要分為兩類：

毒素-靶向分子偶聯(lián)型：毒素成分可以是小分子、白喉毒素類似物（diftitox）等生物毒素或放射性同位素；靶向分子通常是針對限制性表達(dá)的細(xì)胞表面蛋白的抗體，或組織特異性受體的配體，如下圖所示。

RNA干擾效應(yīng)子-GalNAc偶聯(lián)型：將RNA干擾（RNAi）效應(yīng)子與N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）偶聯(lián)，通過GalNAc與肝臟特異性去唾液酸糖蛋白受體（ASGR1）結(jié)合，實現(xiàn)肝細(xì)胞的選擇性攝取。

錨定型藥物的研發(fā)挑戰(zhàn)與優(yōu)化方向

盡管錨定型藥物的設(shè)計理念簡潔，但實際研發(fā)難度頗大。以獲批數(shù)量最多的ADC為例，其優(yōu)化需攻克多重難題：藥物-抗體比例（DAR）的精準(zhǔn)控制、連接子的血清穩(wěn)定性、釋放后藥物的效價、膜通透性及藥代動力學(xué)特性等。

對這些參數(shù)的多維度優(yōu)化，推動了HER2靶向ADC曲妥珠單抗-deruxtecan的研發(fā)——該藥物是目前商業(yè)前景最廣闊的ADC。展望未來，ADC的優(yōu)化將持續(xù)深化，且類型會大幅拓展，尤其在“彈頭”設(shè)計和適應(yīng)癥拓展方面潛力巨大：

彈頭創(chuàng)新：從單一細(xì)胞毒性彈頭向“多彈頭”、PROTAC等“降解劑”分子、STING/TLR7/8/9激動劑等免疫刺激劑演進(jìn)。

靶向策略升級：包括腫瘤微環(huán)境中選擇性解蔽的“掩蔽抗體-藥物偶聯(lián)物”（probody-drug conjugates）、與靶點共價結(jié)合以解耦藥代動力學(xué)和藥效學(xué)的低分子量化合抗體模擬物，以及雙特異性ADC。

雙特異性ADC又可細(xì)分為識別兩種不同蛋白的類型，以及結(jié)合同一蛋白兩個不同表位的“雙表位ADC”（biparatopic ADC）——后者可增強靶點聚集和內(nèi)吞作用。通過調(diào)控對兩種蛋白的親和力，雙特異性ADC可設(shè)計為OR gate以減少抗原丟失導(dǎo)致的耐藥，或AND gate以增強對雙陽性細(xì)胞的選擇性。目前該領(lǐng)域仍處于發(fā)展初期，增長潛力巨大。

另一類主要的FDA獲批錨定型藥物是靶向RNAi制劑，目前其靶向策略局限于通過GalNAc結(jié)合ASGR1實現(xiàn)肝臟靶向，但針對其他組織的遞送技術(shù)已成為研發(fā)熱點。相關(guān)策略包括調(diào)控納米顆粒的脂質(zhì)組成、將RNA直接偶聯(lián)至結(jié)合可快速內(nèi)吞的細(xì)胞表面蛋白的抗體等。一旦任一非肝臟組織的遞送難題得到解決，都有望催生數(shù)十億美元規(guī)模的市場。

此外，還有多種錨定型策略處于探索階段（尚未獲FDA批準(zhǔn)），例如通過偶聯(lián)或融合配體，將細(xì)胞因子、趨化因子或其他肽類激素的作用限制在特定細(xì)胞類型，典型代表為抗體-細(xì)胞因子融合蛋白（免疫細(xì)胞因子）。

提升治療指數(shù)的其他創(chuàng)新策略

除錨定型藥物外，其他通過空間限制藥物作用域以提升治療指數(shù)的策略也在評估中，核心思路是使藥物僅在病灶組織中激活。主要包括兩類：

“掩蔽/籠蔽”型分子：藥物在特定環(huán)境中才解蔽激活。例如，將低親和力結(jié)合抗體的肽抗原通過含腫瘤細(xì)胞分泌蛋白酶切割位點的連接子與抗體直接融合；在腫瘤微環(huán)境中，連接子被蛋白酶切割，低親和力肽解離擴散，抗體得以解蔽激活。

輔因子依賴性靶向分子：藥物僅在空間限制性輔因子存在時才能結(jié)合靶點。該策略已用于實現(xiàn)對甲基轉(zhuǎn)移酶PRMT5的腫瘤選擇性抑制——PRMT5是MTAP基因缺失癌癥的合成致死靶點，MTAP缺失會導(dǎo)致其底物甲基硫代腺苷（MTA）蓄積，而MTA是PRMT5的弱抑制劑，使MTAP缺陷細(xì)胞對PRMT5抑制更敏感。依賴MTA結(jié)合PRMT5的化合物，對MTAP缺陷癌細(xì)胞的殺傷效力比MTAP陽性癌細(xì)胞高74倍。

此類策略的延伸是“調(diào)控型誘導(dǎo)鄰近靶向嵌合體”（RIPTACs）的研發(fā)：這類雙功能分子將癌癥特異性靶蛋白與細(xì)胞存活必需蛋白連接，通過復(fù)合物形成抑制必需蛋白功能，從而實現(xiàn)癌細(xì)胞的選擇性死亡。

盡管這些策略尚未獲FDA批準(zhǔn)驗證，但其設(shè)計理念極具吸引力。通過精巧的分子工程，未來有望開發(fā)出作用局限于特定部位或細(xì)胞類型的新型多特異性藥物。

介導(dǎo)型多特異性藥物：攻克“不可成藥”難題的創(chuàng)新路徑

介導(dǎo)型多特異性藥物的核心機制與突破意義

自20世紀(jì)70年代以來，藥物開發(fā)者的核心邏輯始終是：以靶分子為核心構(gòu)建治療假說，尋找能結(jié)合靶點并調(diào)控其活性的藥物分子，通常為化合物或生物制劑，藥物本身即是藥理作用的直接介導(dǎo)者。

介導(dǎo)型多特異性藥物（matchmaker multispecific drugs）徹底顛覆了這一傳統(tǒng)模式：它們自身并不直接調(diào)控靶點活性，而是同時結(jié)合靶點與內(nèi)源性效應(yīng)分子，由效應(yīng)分子發(fā)揮藥理作用。在缺乏效應(yīng)分子的情況下，介導(dǎo)型藥物自身通常僅產(chǎn)生微弱作用或無作用。這一細(xì)微卻關(guān)鍵的差異實現(xiàn)了兩大突破：1）擺脫了“藥物必須以調(diào)控活性的方式結(jié)合靶點”的限制；2）憑借此特性，得以調(diào)控那些原本極難成藥的靶點。

從機制上看，介導(dǎo)型藥物屬于“誘導(dǎo)鄰近”型多特異性藥物，通過誘導(dǎo)兩個或多個實體發(fā)生鄰近作用，實現(xiàn)預(yù)期治療效果。

“不可成藥”靶點的挑戰(zhàn)與生物調(diào)控啟示

長期以來，藥物開發(fā)者發(fā)現(xiàn)部分靶點幾乎“不可成藥”，轉(zhuǎn)錄因子便是典型代表。這類分子通過調(diào)控基因表達(dá)，成為細(xì)胞內(nèi)最具影響力的蛋白質(zhì)之一，其異常調(diào)控往往是疾病的根源。然而，盡管人類藥物研發(fā)對此束手無策，細(xì)胞自身卻能游刃有余地調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子——由于其對細(xì)胞表型的巨大影響，轉(zhuǎn)錄因子幾乎都受多重機制的精密調(diào)控，包括磷酸化、乙酰化、類泛素化（SUMOylation）、亞細(xì)胞定位（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞質(zhì)、核仁）、蛋白水解加工及降解等。

抗癌藥物來那度胺的作用機制被追溯發(fā)現(xiàn)后，介導(dǎo)型藥物的潛力得到了凸顯：它通過將轉(zhuǎn)錄因子IKZF1和IKZF3與泛素連接酶CRL4CRBN連接，特異性介導(dǎo)這些轉(zhuǎn)錄因子的泛素化和降解。

這一發(fā)現(xiàn)印證了介導(dǎo)型藥物非凡的調(diào)控能力與適應(yīng)性，也推動了降解劑（degraders）和蛋白降解靶向嵌合體（PROTAC）的蓬勃發(fā)展，目前已有數(shù)十種此類藥物進(jìn)入臨床試驗階段。

介導(dǎo)型藥物的靶點與效應(yīng)分子多樣性

來那度胺的案例聚焦于細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)靶點與效應(yīng)分子的結(jié)合，但介導(dǎo)型藥物的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)不止于此：1）靶點可為細(xì)胞，或細(xì)胞內(nèi)外的任意大分子；2）效應(yīng)分子可為蛋白質(zhì)、細(xì)胞器，甚至細(xì)胞。

在FDA已批準(zhǔn)的12種介導(dǎo)型藥物中，除2種外均為T細(xì)胞銜接器——這類藥物通過誘導(dǎo)T細(xì)胞與表達(dá)特定表面抗原的癌細(xì)胞對接，促使T細(xì)胞殺傷癌細(xì)胞。

過去幾年，研究者探索的效應(yīng)分子類型呈爆發(fā)式增長，包括泛素連接酶、去泛素化酶、蛋白酶體、內(nèi)吞受體、核糖核酸酶（RNases）、自噬相關(guān)因子、蛋白激酶、蛋白磷酸酶、轉(zhuǎn)錄抑制因子及脯氨酸異構(gòu)酶等。在細(xì)胞層面，自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）和巨噬細(xì)胞正被開發(fā)為T細(xì)胞的替代效應(yīng)細(xì)胞。

多數(shù)情況下，研究者會利用效應(yīng)分子的天然功能發(fā)揮作用。但也有例外：首個被記載的介導(dǎo)型藥物環(huán)孢素和FK506，以及細(xì)胞特異性的RIPTACs，是通過空間位阻效應(yīng)抑制靶點，與效應(yīng)分子的天然生物學(xué)功能無直接關(guān)聯(lián)。

介導(dǎo)型藥物的研發(fā)挑戰(zhàn)與未來展望

介導(dǎo)型藥物的核心挑戰(zhàn)在于其組合復(fù)雜性。僅考慮人類約20000個蛋白編碼基因，理論上可形成近5億種二元蛋白組合和超過1萬億種三元蛋白組合。即便對預(yù)先確定的二元組合，其復(fù)雜性也不容小覷。例如，用于血友病A治療的雙特異性抗體emicizumab，需同時結(jié)合因子IXa和因子X。為開發(fā)該藥物，研究者先制備了200種靶向這兩種因子的抗體，篩選了40000種配對組合，隨后又評估了最優(yōu)配對的2400種變體，才最終確定臨床候選藥物。

盡管面臨組合復(fù)雜性的挑戰(zhàn)，但利用天然調(diào)控機制的巨大潛力，仍促使研究者致力于開發(fā)高效篩選方法，以識別具有治療潛力的靶點-效應(yīng)分子配對。介導(dǎo)型藥物仍處于發(fā)展初期。展望下一代多特異性藥物，其發(fā)展既受限于我們的創(chuàng)造力，也受限于并行構(gòu)建和評估大量候選分子的技術(shù)能力，但部分趨勢已逐漸清晰：1）trispecific藥物開發(fā)：例如開發(fā)多種三特異性藥物，以“精準(zhǔn)調(diào)控”T細(xì)胞銜接器的T細(xì)胞活化程度或腫瘤特異性；2）高通量組合篩選：構(gòu)建包含多種靶點結(jié)合元件與效應(yīng)分子結(jié)合元件（小分子或生物制劑）的大型文庫，通過高通量功能讀數(shù)篩選出能產(chǎn)生最佳效果的組合。這與當(dāng)前主流的“按預(yù)設(shè)機制定向構(gòu)建多特異性藥物”（如通過CD3銜接T細(xì)胞或泛素介導(dǎo)降解）形成了鮮明對比。

我們應(yīng)當(dāng)銘記一點：自然的創(chuàng)造力遠(yuǎn)勝于人類。

跨類別多特異性藥物及行業(yè)發(fā)展展望

跨類別多特異性藥物：打破分類邊界的創(chuàng)新分子

將種類繁多、特性各異的藥物歸為少數(shù)幾類的任何分類體系，都難免遇到“不貼合”的分子，其中最常見的例外是兼具兩類或多類藥物特性的分子。

典型跨類別藥物實例

阿法骨化醇（asfotasealfa）：同時屬于穩(wěn)定劑型與錨定型藥物。該藥物由非特異性堿性磷酸酶（TNSALP）的催化結(jié)構(gòu)域、Fc結(jié)構(gòu)域及一段含10個連續(xù)天冬氨酸的序列融合而成，用于治療TNSALP功能缺失突變相關(guān)疾病。其中，F(xiàn)c結(jié)構(gòu)域延長藥物半衰期，十聚天冬氨酸標(biāo)簽則幫助藥物定位至骨骼組織。

Zenocutuzumab與Amivantamab：均為兼具多活性型藥物特征的跨類別分子。二者均旨在針對“平行信號通路介導(dǎo)的原發(fā)性靶點耐藥”問題設(shè)計：前者通過抑制HER3，預(yù)防曲妥珠單抗等抗HER2療法的耐藥；后者則用于阻止MET驅(qū)動的EGFR拮抗劑耐藥。值得注意的是，實證研究顯示，這兩種雙特異性藥物的活性意外高于其親本單特異性抗體的組合。這凸顯了一個關(guān)鍵特點：將不同功能元件組合構(gòu)建多特異性藥物時，元件間可能發(fā)生不可預(yù)測的相互作用——對這兩種藥物而言，這種作用提升了臨床療效，但在其他情況下，也可能削弱活性或引發(fā)意外毒性。

新興跨類別藥物趨勢

隨著多特異性藥物設(shè)計與研發(fā)力度的加大，更多跨類別分子（包括人為定向設(shè)計特性的分子）正不斷涌現(xiàn)。例如：1）降解劑-抗體偶聯(lián)物：由靶向抗體與“誘導(dǎo)靶點-泛素連接酶鄰近作用”的小分子偶聯(lián)而成；2）輔因子依賴性靶向分子：其靶點結(jié)合能力依賴于空間限制性輔因子。這些探索有望催生一類結(jié)合錨定型與介導(dǎo)型藥物特征的新型“條件性”多特異性藥物。

最后

生物制藥行業(yè)正經(jīng)歷一波變革性創(chuàng)新浪潮。短短數(shù)年間，經(jīng)前瞻性設(shè)計的多特異性藥物已經(jīng)發(fā)展為重要品類。2022-2024年FDA批準(zhǔn)的142個新分子實體中，多特異性藥物占比達(dá)17.6%（25個）。這類藥物有望從療效與耐受性兩方面，從根本上重塑藥物治療的可能性。但要充分實現(xiàn)其潛力，仍需克服諸多挑戰(zhàn)。

分子復(fù)雜性帶來的核心挑戰(zhàn)

多特異性藥物（無論是生物制劑還是小分子藥物）通常比單特異性前體分子更大、更復(fù)雜，這引發(fā)了一系列問題：

小分子藥物的困境：復(fù)雜性可能損害口服生物利用度、細(xì)胞攝取能力、代謝穩(wěn)定性與可制造性。這一點對介導(dǎo)型異雙功能小分子藥物尤為關(guān)鍵——這類分子通過連接子連接兩個高親和力結(jié)合靶點或效應(yīng)分子的結(jié)構(gòu)域。為此，“分子膠”成為研究熱點：這類分子更緊湊、類藥性更強，通常僅高親和力結(jié)合一個伙伴，再通過形成新表面招募第二個分子。但目前，小分子靶點結(jié)合親和力的篩選已較為成熟，而前瞻性發(fā)現(xiàn)分子膠仍處于初級階段。

生物制劑的難題：多特異性往往需要通過非天然連接子序列拼接多個結(jié)構(gòu)域，形成復(fù)雜分子。這些非天然分子可能存在穩(wěn)定性差、免疫原性高、可制造性低等問題。即便對于ADC這類開發(fā)歷史最久、研究最深入的多特異性生物制劑，仍面臨諸多難題——如確定細(xì)胞表面靶點、藥物連接位點/化學(xué)方法、藥物-抗體比例、連接子組成與彈頭分子的最優(yōu)組合。這種多變量優(yōu)化的復(fù)雜性，使得ADC的研發(fā)帶有強烈的經(jīng)驗性，也吸引了眾多競爭者入局。

介導(dǎo)型藥物的特有挑戰(zhàn)

介導(dǎo)型藥物面臨一個尤為突出的挑戰(zhàn)：需以“協(xié)同方式”將效應(yīng)分子與靶點結(jié)合，以避免因形成游離的“靶點-藥物”和“藥物-效應(yīng)分子”復(fù)合物而導(dǎo)致的鐘形劑量-反應(yīng)曲線（即“鉤狀效應(yīng)”）。此外，形成的三元復(fù)合物還需確保效應(yīng)分子能對靶點發(fā)揮作用。

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