双特异性抗体


  在旧金山南部的基因技术公司(Genentech)总部,资深科学家杰曼•冯(Germaine Fuh)已经运用基因技术重新设计了该公司两款最赚钱的抗癌药物。一款是赫赛普啶(Herceptin),它是一种可以抑制HER2基因的单克隆抗体,HER2在20%的乳腺肿瘤中存在,并催化肿瘤增长。另一款药物是阿瓦斯丁抗体(Avastin),可抑制促进肿瘤形成的蛋白,抑制其为血管供能。去年,这两款药物加起来售出110亿美元;其中赫赛普啶的一个完整疗程需花费4万3千美元,而治疗乳腺癌的一个阿瓦斯丁完整疗程则需5万5千美元。冯的目标是:通过结合多种抗体功效到一个分子的方式,提供更加有效的抗乳腺癌药物。去年,她和她的同事们开发出新型赫赛普啶抗体,在白鼠实验中,它不仅能抑制受体HER2,还能锁定阿瓦斯丁的目标血管内皮生长因子(VEGF)。

  设计这种“双特异性”抗体可以解决化疗药物中的大难题:癌细胞变得具有抗药性,它们改变自身行为以避开药物的供给。医生通常在癌细胞抗药前,混合多种化疗药物杀死癌细胞。而如果一种药物就能通过多种方式锁定癌细胞,那会使治疗容易很多。

  身兼二职的单克隆抗体也吸引了商业界的目光。它可能只需原先生产两种单独抗体的一半成本,而且,单个药物的临床测试可能使得药物注册批准速度更快,成本更低,而原先则需要两个单独药物反复进行剂量调配测试。基因技术公司已经开始进行测试,看看共用赫赛普啶和阿瓦斯丁治疗乳腺癌是否比单独使用效果更佳,但这些研究的成本却限制这样的测试能够经常性地进行。

  冯有关重组单个抗体以担当两个抗体功效的研究早在6年前就开展了。免疫系统中最稳定的武器之一是长约10纳米的Y形蛋白。在每个分叉的尖端是一个活跃区域,它将特定分子绑定在入侵微生物或癌细胞上。通过标识入侵者,以让白细胞或其他免疫分子摧毁它们,成群的抗体可以阻止入侵者。

  冯注意到,许多哺乳动物的抗体拥有捆绑第二种抗原的能力,但在一般情况下,这种能力很弱。而她的目标是利用这种能力,同时保证结合的紧密与有效。冯的团队在赫赛普啶的尖端引入微妙的突变,并在100亿突变克隆中筛选能够有效抑制VEGF的株系。他们锁定了几个候选者——其中包括一种抗体,它有着能强效结合HER2与VEGF以抑制肿瘤生长的活跃区域。

  作为瑞士制药巨头罗氏公司的全资子公司,基因技术公司正采用这种技术开发另一款双特异性药物,不久将进入临床测试。冯不想透露有关药物的细节,只是说,“现在,我们接近成功了。”

  与此同时,她的实验燃起了人们该类药物潜力的兴趣。“药物合二为一的概念很重要,特别是对于癌症,”加州拉霍亚斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute)的生物分子学教授卡洛斯•巴巴斯三世(Carlos Barbas III)如是说。巴巴斯是CovX的创始人,这家公司采取另一种方式生产双特异性抗体(辉瑞制药2008年收购了CovX)。尽管存在竞争,但他称赞基因技术公司的成功是“一项美丽的抗体工程。”

  冯这项研究的意义是深远的。如果这个概念被证明是成功的,双特异性抗体可能用于治疗传染病和癌症——前提是药物疗效更佳,且成本更低。