在现代药物治疗领域，治疗癌症的单克隆抗体药物是发展最快的一个分支。基于T细胞的免疫疗法正在改变癌症治疗的格局。但是由于极少数肿瘤能找到合适的靶抗原，这极大的限制了T细胞免疫疗法的的应用。另外，在T细胞介导的免疫过程。其将肿瘤相关抗原和T细胞受体TCR-CD3复合体结合到一块，因而可以将T细胞重定向到肿瘤细胞。在这个过程中，由于T细胞的激活不再依靠抗原特异性，因而能够大规模的激活T细胞。但由于是整体激活了T细胞，因而存在明显的自身免疫系统毒性，免疫原性较强，在实体瘤中低应答。同时由于肿瘤的异质性，表面低表达相应抗原的肿瘤细胞容易逃逸。近期，Agnes Banaszek等对白血病和乳腺癌进行临床模型的研究，发现通过重组的anti-CD3抗体可以很好帮助T细胞杀伤双抗原细胞，而对单抗原细胞则无效果，开辟了一种新的精准免疫疗法。该研究成果被发表在《Nature Communications》上。
图1. 重组半抗体的组合免疫疗法示意图
目前，关于T细胞免疫疗法研究最前沿的主要是BiTE和CAR-T疗法，它们均采用单链可变片段scFv作为目标抗体（另外还有采用单域抗体sdAb作为目标抗体的研究越来越多），存在于人体内恶性细胞表面的分化抗原与目标抗体及其衍生物的结合会引起严重甚至致命的免疫反应。为了更好的研究重组半抗体技术的免疫效果，作者设计了一种三特异性抗体，分为两部分。每半部分称为半抗体，这些半抗体是由与抗原结合的单链可变片段（scFv1或scFv2）融合到激活T细胞的anti-CD3抗体的可变区重链（VH）或可变区轻链（VL）。当一对互补的半抗体结合到相应的单个靶细胞表面的抗原时，anti-CD3抗体的VH或VL重组形成完整的CD3结合位点。从而达到激活CD3阳性T淋巴细胞并重新靶向肿瘤细胞裂解。作者分别构建了特异性结合HLA-A2和CD45的半抗体，分别连接anti-CD3抗体的VL和VH，转染表达后通过SEC等进行抗体理化性质分析。具体的抗体设计format，T细胞激活实验的验证以及重组anti-CD3抗体和anti-CD3 scFv各方面效果基本相当，如图2所示。
Ruth E. Hanna等使用胞嘧啶碱基编辑器对哺乳动物细胞中的遗传变异进行了混合筛选，以便对其进行定量评估。
图2. 重组半抗体的T-Cell激活验证
同时，作者进一步对半抗体进行了基于生化特性方面的分析，包括亲和力，结合以及药代动力学的功能验证，实验结果表明重组抗体的整体效果与 anti- CD3 scFv效果相当，表明该重组抗体具备良好的稳定性，如图3。
图3. 重组半抗体生化特性分析
此外，体内肿瘤模型试验表明，重组半抗体的肿瘤杀伤效果与对照抗体anti-CD3 BiTE没有明显的差别，表明该重组疗法能够很好的进行肿瘤治疗。如图4所示。此外，作者还进行EGFR和HER2的重组半抗体肿瘤杀伤验证，结果表明重组半抗体与BiTE CD3抗体效果基本一致。
图4. 体内肿瘤模型验证
本文研究了一种T细胞招募复合药物，通过重组达到在特定的靶点激活T细胞。影响半抗体重组有两大主要原因。首先，细胞膜上的靶抗原的距离远近，密度，大小等。其次，半抗体与靶抗原的亲和力也会成为关键因素。半抗体重组技术建立了一种全新的特异性免疫疗法。对于目前的免疫疗法不合适的肿瘤类型，该技术具备特异性免疫疗效，并且与其他旨在增强对靶标亲和力的双重或三重抗原特异性策略大不相同。在健康人体内和分化的组织中，大多数靶向抗原的表达水平几乎一样。重要的是，半抗体靶向的抗原不必是肿瘤特异性的或与肿瘤相关的，而在这种组合中对于癌症是独特的。 此外，半抗体结构的进一步优化对于延长血清中半衰期，稳定性和成药性以及减少可能的聚集体形成至关重要。目前，尚不确定半抗体技术是否会诱导细胞因子释放综合征，而这正是BiTE技术和CAR-T疗法的主要缺陷。而半抗体重组技术，能够限制肿瘤部位T细胞活化，同时减少血管内T细胞激活和系统性细胞因子分泌。综上所述，重组半抗体技术将可能成为普遍适用于高精度免疫靶向疗法的新平台。
文中研究团队验证了重组半抗体与BiTE format抗体的亲和力，该部分检测是由金斯瑞Biacore团队完成。
金斯瑞“金标”分子间作用力分析服务，包括特异性分析，动力学/亲和力表征，高通量筛选和亲和力排序，小分子/多肽与蛋白相互作用分析，片段库筛选，表位筛选，竞争性结合分析和亚型鉴定等多样化服务。金斯瑞的Biacore检测平台有超过10年的历史，累计完成超过10万对亲和力检测，积累了丰富的技术经验。同时金斯瑞配备了GE公司新一代非标记相互作用分析系统Biacore 8K和T200，该仪器覆盖药物研发的各个环节，亲和力测定更快，更精确。采用8组进样针，16组样品通道，可同时平行检测高达15种不同样品，功能全面，灵敏度更高，样品消耗量更低，方法设计简单灵活，应用范围广，可服务于药物研发全流程中的多种需求。
本研究中使用的引物池由金斯瑞合成。引物池合成服务一次性合成多达91,766条引物，序列覆盖率99%以上，碱基单价低至1分钱，让您不再为预算和周期而烦恼，专心进行合成生物学研究、靶向测序及复合DNA文库实验等，将您的所有科研设想变成现实。
