文|陳述根本 陳根
疫情進(jìn)入第三年，隨著新冠藥物研發(fā)管線的蓄勢待發(fā)，一大批新藥物和老藥新用也呼之欲出。
其中，單克隆抗體的開發(fā)是對抗新冠病毒的重心之一。實(shí)際上，在新冠疫情爆發(fā)之初，就有許多研究團(tuán)隊開始在康復(fù)者血漿中尋找治療新冠的“特效藥”——中和抗體。時至今日，國內(nèi)外已經(jīng)有多款單克隆中和抗體進(jìn)入臨床開發(fā)階段，并且有多款中和抗體獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)授予的緊急使用授權(quán)。
雖然說過去的兩年里，抗感染單克隆抗體領(lǐng)域?qū)θ绾闻R床使用這些大分子的知識積累幾乎超過了此前二十年的總和，但這離不開此前二十年醫(yī)學(xué)界對單克隆抗體領(lǐng)域的研究——在人類對抗疾病的歷史上，單克隆抗體的出現(xiàn)為治療癌癥、自身免疫疾病和炎癥等多種疾病類型帶來了革命性的療法。
單克隆抗體的問世
1890年，36歲的埃米爾·阿道夫·馮·貝林（Emil Adolf von Behring），在一份德文期刊上發(fā)表了一項(xiàng)里程碑式的研究成果：對白喉產(chǎn)生免疫能力的動物血漿，可以用來治療白喉感染。埃米爾·阿道夫·馮·貝林后來發(fā)表了一篇開創(chuàng)性的文章，將治療性抗毒血清與中和性抗體聯(lián)系起來。
正是因?yàn)檫@項(xiàng)工作，埃米爾·阿道夫·馮·貝林獲得了1901年頒發(fā)的首個諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。這也是現(xiàn)代免疫干預(yù)的第一個重大成功——這預(yù)示著康復(fù)者血漿中存在對抗病原微生物的中和抗體。
自此之后，恢復(fù)期血漿治療開始被嘗試用于治療流感病毒、呼吸道合胞病毒（RSV）、埃博拉病毒以及其他冠狀病毒的感染。
究其原因，雖然從免疫動物中收集的多克隆抗體是抗血清的主要來源，但也存在血清疾病的風(fēng)險，特別是在反復(fù)接觸后，因?yàn)榻邮苷呖赡軐Ψ侨祟悂碓吹目贵w產(chǎn)生免疫反應(yīng)，而使用來自人類患者的恢復(fù)期血漿可以降低這些風(fēng)險。而通過仔細(xì)篩選（比如，評估感染源的存在并確定抗體滴度和中和能力），恢復(fù)期血漿治療可以在安全風(fēng)險最小的情況下實(shí)現(xiàn)有效治療。
當(dāng)然，如今，被動免疫也早已從非人類或人類的血液產(chǎn)品來源轉(zhuǎn)為特異性單克隆抗體或多克隆抗體——在埃米爾·阿道夫·馮·貝林那篇論文發(fā)表后的85年里，科學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生抗體的B細(xì)胞，還以原子級的分辨率搞清楚了抗體的結(jié)構(gòu)，讓科學(xué)界對抗體的認(rèn)知越來越清晰。直到1975年，Georges K?hler和César Milstein發(fā)明了生產(chǎn)單克隆抗體技術(shù)，讓抗體真正成為一種藥物。9年之后，他們也因此獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
具體來看，單克隆抗體作為一類僅由一種類型的免疫細(xì)胞制造出來的抗體，克服了恢復(fù)期血漿治療固有的局限性，比如，血液傳播疾病的風(fēng)險，開發(fā)可檢測的高親和力抗體的時間，低抗體滴度的風(fēng)險，以及可變的抗原表位。因此，單克隆抗體可以避免或降低恢復(fù)期血漿治療等的風(fēng)險。
并且，單克隆抗體可以更精確地給藥以確保抗體的適當(dāng)中和能力。此外，高滴度的中和抗體是中和性單克隆抗體固有的。如今，大規(guī)模生產(chǎn)重組單克隆抗體的過程已經(jīng)成為可擴(kuò)展的，以滿足需求，并具有與其他治療有競爭力的成本。
作為一種靶向治療藥物，單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、療效顯著及毒性低等特點(diǎn)，它能夠有效阻止病毒進(jìn)入細(xì)胞增殖，既可以作為高危人群的短期預(yù)防，也可以用于病毒感染后疾病的治療，因此也是全球新冠疫情防控研究的熱點(diǎn)。
戰(zhàn)疫過程“全覆蓋”
事實(shí)上，不論是2003年的SARS-CoV，還是當(dāng)前的SARS-CoV-2，病毒的主要抗原表位都是S蛋白，S蛋白通過與細(xì)胞表面血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（ACE2）受體結(jié)合，促進(jìn)目標(biāo)細(xì)胞的結(jié)合和融合，而ACE2受體則分布在呼吸系統(tǒng)、胃腸道和內(nèi)皮細(xì)胞上。因此，針對S蛋白的抗體則被認(rèn)為可以中和病毒與目標(biāo)宿主細(xì)胞結(jié)合和融合的能力。
目前，人源化小鼠技術(shù)或康復(fù)患者的恢復(fù)期血漿已被用于獲得針對S蛋白RBD的中和性單克隆抗體。迄今為止，中和性單克隆抗體治療用途的最先進(jìn)研究工作集中在少數(shù)正在臨床開發(fā)的產(chǎn)品上，其中一些產(chǎn)品已經(jīng)根據(jù)I/II期和II期數(shù)據(jù)批準(zhǔn)用于緊急用途。
比如，禮來的bamlanivimab/etesevimab能將有高危風(fēng)險的輕中癥患者的住院及死亡風(fēng)險降低87%，再生元的casirivimab/imdevimab也能將這一群體的住院及死亡風(fēng)險降低70%，而sotrovimab的這一數(shù)據(jù)為79%。雖然禮來的另一個中和抗體bebtelovimab尚未發(fā)表三期臨床研究數(shù)據(jù)，但是也已經(jīng)獲得美國FDA的緊急使用授權(quán)。
中國國家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）應(yīng)急批準(zhǔn)的第一個抗新冠病毒藥物也是中和抗體——安巴韋單抗/羅米司韋單抗。從三期研究最終分析數(shù)據(jù)來看，與安慰劑組相比，安巴韋單抗/羅米司韋單抗治療組患者的住院及死亡風(fēng)險降低80%（P值<0.00001），治療組受試者在28天的治療期內(nèi)無死亡病例，而安慰劑組有9例死亡，且癥狀出現(xiàn)10天內(nèi)均可顯著獲益。
正是基于以上的數(shù)據(jù)，安巴韋單抗/羅米司韋單抗還被作為抗病毒方案寫入最新發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第九版）》。
需要指出的是，相比單抗藥物，自然感染的康復(fù)人群和接種疫苗者體內(nèi)產(chǎn)生的免疫力，除了多種多樣的中和抗體外，還有記憶B細(xì)胞、T細(xì)胞免疫等等。畢竟，單克隆抗體抑制病毒的機(jī)制非常單一，作為藥物使用時，通過注射人體內(nèi)產(chǎn)生的抗體數(shù)量是已知的，因此一旦出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)里無法中和突變株的情況，那就意味著這個抗體藥失效。
尤其是新冠突變株奧密克戎出現(xiàn)后，由于奧密克戎在刺突蛋白上超過30個突變，其中在RBD上有15個突變，因此，這么多的突變自然很有可能影響中和抗體識別的位點(diǎn)，進(jìn)而威脅疫苗與單克隆抗體藥物的有效性。
2021年12月9日，北京大學(xué)謝曉亮研究組通過預(yù)印本論文網(wǎng)站上傳了一項(xiàng)研究結(jié)果，檢測了Omicron的RBD突變對九種獲得監(jiān)管部門授權(quán)緊急使用的單抗藥物的影響。從中和實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，對于Omicron，禮來、再生元、阿斯利康的聯(lián)合單抗都分別呈現(xiàn)出不同程度的失效，只有Vir-7831與DXP-604能抑制Omicron突變株。此外，論文顯示騰盛博藥獲批聯(lián)合療法中的抗體BRII-196對Omicron失活，但未顯示另一個抗體BRII-198的結(jié)果。
中和抗體的另一個重要作用是預(yù)防新冠感染。臨床研究數(shù)據(jù)證明，長半衰期的中和抗體是一種重要的長期被動免疫工具。比如，中和抗體組合casirivimab/imdevimab在新冠感染者家庭成員中開展的暴露后預(yù)防3期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示，皮下注射單劑量能將有癥狀新冠感染的風(fēng)險降低81%。
長效中和抗體組合tixagevimab/cilgavimab的暴露前預(yù)防3期臨床研究數(shù)據(jù)表明，中位隨訪83天，與安慰劑相比，這一組合可將出現(xiàn)癥狀的新冠感染風(fēng)險降低77%。這兩種預(yù)防措施都已經(jīng)分別獲得FDA的暴露后預(yù)防和暴露前預(yù)防緊急使用授權(quán)。此外，bamlanivimab/etesevimab組合也獲得了FDA的暴露后預(yù)防緊急使用授權(quán)。
單克隆抗體的力量
雖然說過去的兩年里，抗感染單克隆抗體領(lǐng)域看起來才有了突破性的發(fā)展，但單克隆抗體突破發(fā)展的背后，是科學(xué)界多年的深耕。
尤其是在癌癥領(lǐng)域，實(shí)際上，單克隆抗體——特異性針對單一靶點(diǎn)的抗體——是首個被廣泛用于臨床的癌癥免疫療法。對抗體加以改造，使其能夠識別兩個分子靶標(biāo)（抗原），就能增強(qiáng)其治療效力。這些雙特異性抗體可以同時與腫瘤細(xì)胞和名為T細(xì)胞的免疫細(xì)胞結(jié)合，讓T細(xì)胞殺滅腫瘤細(xì)胞。
具體來看，哺乳動物的免疫系統(tǒng)會產(chǎn)生大量的抗體；如若加以改造，就能讓抗體識別特定的治療靶點(diǎn)。通常情況下，抗體只能識別單個抗原，這個抗原可以是某個致病成分，也可以是某種異常的蛋白質(zhì)或糖類分子。針對癌細(xì)胞上某個靶點(diǎn)的單克隆抗體會募集中性粒細(xì)胞細(xì)胞、天然殺傷細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞，殺死或吞噬癌細(xì)胞。
經(jīng)過改造的抗體還能阻斷或刺激與其結(jié)合的蛋白的功能。比如，有些調(diào)節(jié)受體會抑制T細(xì)胞功能，經(jīng)過改造的抗體可以阻斷這些受體，這種增強(qiáng)T細(xì)胞功能的臨床治療策略即所謂的“檢查點(diǎn)阻斷”療法。
這些抑制性受體控制著“T細(xì)胞衰竭”——一種T細(xì)胞無功能的狀態(tài)，可以避免自身免疫反應(yīng)的發(fā)生；腫瘤微環(huán)境中也存在“T細(xì)胞衰竭”，讓腫瘤細(xì)胞逃脫T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤作用。不過，檢查點(diǎn)阻斷治療可以喚醒衰竭的抗腫瘤T細(xì)胞，帶來極大的臨床獲益，但也會導(dǎo)致自身免疫毒性。
由于單克隆抗體的高親和力和特異性，單克隆抗體已成為腫瘤學(xué)治療新興的主力。從 1986年 CD3 鼠源性單抗獲批，至今約 100 個抗體藥物獲批上市。過去幾年，PD-1/PD-L1，CD38，CD19 等是抗腫瘤藥物獲批的熱點(diǎn)靶點(diǎn)。正是針對PD-1/PD-L1，CD38，CD19這些靶點(diǎn)的靶向治療或免疫治療抗體藥物不斷涌現(xiàn)，人們才得以改變癌癥的治療范式。
在抗病毒領(lǐng)域，除了新冠病毒外，單抗也發(fā)揮著重要的作用。據(jù)統(tǒng)計，截至2021年3月，包括呼吸道合胞病毒感染和埃博拉病毒感染在內(nèi)的9個傳染病領(lǐng)域，至少有21種中和抗體進(jìn)入臨床后期階段或者獲得批準(zhǔn)上市。
其中，第一個獲批的抗病毒中和抗體可以追溯到1998年，當(dāng)時美國FDA批準(zhǔn)了單抗隆抗體palivizumab用于預(yù)防兒童感染呼吸道合胞病毒。
就連埃博拉病毒的首個獲批治療藥物也是中和抗體。2020年10月，美國FDA批準(zhǔn)了單克隆抗體組合Inmazeb（atoltivimab、maftimab和odesivimab-ebgn），用于治療成人和兒童埃博拉病毒感染者。僅僅兩個月之后，F(xiàn)DA又批準(zhǔn)了第二個治療埃博拉病毒感染的藥物——中和抗體Ebanga（Ansuvimab-zykl），這兩款中和抗體組合也是唯二獲批的抗埃博拉病毒藥物。
不可否認(rèn)，在人類對抗疾病的歷史上，單克隆抗體的出現(xiàn)為治療癌癥、自身免疫疾病和炎癥等多種疾病類型帶來了革命性的療法，而新冠疫情則讓單克隆抗體進(jìn)一步成為治療傳染性疾病方面的最新前沿，過去的兩年里，抗感染單克隆抗體領(lǐng)域?qū)θ绾闻R床使用這些大分子的知識積累超過了此前二十年的總和。就像mRNA疫苗一樣，作為重要的治療工具，單克隆抗體還將為抗擊疾病貢獻(xiàn)力量。