在現代藥物治療領域，治療癌癥的單克隆抗體藥物是發展最快的一個分支。基于T細胞的免疫療法正在改變癌癥治療的格局。但是由于極少數腫瘤能找到合適的靶抗原，這極大的限制了T細胞免疫療法的的應用。另外，在T細胞介導的免疫過程。其將腫瘤相關抗原和T細胞受體TCR-CD3復合體結合到一塊，因而可以將T細胞重定向到腫瘤細胞。在這個過程中，由于T細胞的激活不再依靠抗原特異性，因而能夠大規模的激活T細胞。但由于是整體激活了T細胞，因而存在明顯的自身免疫系統毒性，免疫原性較強，在實體瘤中低應答。同時由于腫瘤的異質性，表面低表達相應抗原的腫瘤細胞容易逃逸。近期，Agnes Banaszek等對白血病和乳腺癌進行臨床模型的研究，發現通過重組的anti-CD3抗體可以很好幫助T細胞殺傷雙抗原細胞，而對單抗原細胞則無效果，開辟了一種新的精準免疫療法。該研究成果被發表在《Nature Communications》上。
圖1. 重組半抗體的組合免疫療法示意圖
目前，關于T細胞免疫療法研究最前沿的主要是BiTE和CAR-T療法，它們均采用單鏈可變片段scFv作為目標抗體（另外還有采用單域抗體sdAb作為目標抗體的研究越來越多），存在于人體內惡性細胞表面的分化抗原與目標抗體及其衍生物的結合會引起嚴重甚至致命的免疫反應。為了更好的研究重組半抗體技術的免疫效果，作者設計了一種三特異性抗體，分為兩部分。每半部分稱為半抗體，這些半抗體是由與抗原結合的單鏈可變片段（scFv1或scFv2）融合到激活T細胞的anti-CD3抗體的可變區重鏈（VH）或可變區輕鏈（VL）。當一對互補的半抗體結合到相應的單個靶細胞表面的抗原時，anti-CD3抗體的VH或VL重組形成完整的CD3結合位點。從而達到激活CD3陽性T淋巴細胞并重新靶向腫瘤細胞裂解。作者分別構建了特異性結合HLA-A2和CD45的半抗體，分別連接anti-CD3抗體的VL和VH，轉染表達后通過SEC等進行抗體理化性質分析。具體的抗體設計format，T細胞激活實驗的驗證以及重組anti-CD3抗體和anti-CD3 scFv各方面效果基本相當，如圖2所示。
Ruth E. Hanna等使用胞嘧啶堿基編輯器對哺乳動物細胞中的遺傳變異進行了混合篩選，以便對其進行定量評估。
圖2. 重組半抗體的T-Cell激活驗證
同時，作者進一步對半抗體進行了基于生化特性方面的分析，包括親和力，結合以及藥代動力學的功能驗證，實驗結果表明重組抗體的整體效果與 anti- CD3 scFv效果相當，表明該重組抗體具備良好的穩定性，如圖3。
圖3. 重組半抗體生化特性分析
此外，體內腫瘤模型試驗表明，重組半抗體的腫瘤殺傷效果與對照抗體anti-CD3 BiTE沒有明顯的差別，表明該重組療法能夠很好的進行腫瘤治療。如圖4所示。此外，作者還進行EGFR和HER2的重組半抗體腫瘤殺傷驗證，結果表明重組半抗體與BiTE CD3抗體效果基本一致。
圖4. 體內腫瘤模型驗證
本文研究了一種T細胞招募復合藥物，通過重組達到在特定的靶點激活T細胞。影響半抗體重組有兩大主要原因。首先，細胞膜上的靶抗原的距離遠近，密度，大小等。其次，半抗體與靶抗原的親和力也會成為關鍵因素。半抗體重組技術建立了一種全新的特異性免疫療法。對于目前的免疫療法不合適的腫瘤類型，該技術具備特異性免疫療效，并且與其他旨在增強對靶標親和力的雙重或三重抗原特異性策略大不相同。在健康人體內和分化的組織中，大多數靶向抗原的表達水平幾乎一樣。重要的是，半抗體靶向的抗原不必是腫瘤特異性的或與腫瘤相關的，而在這種組合中對于癌癥是獨特的。 此外，半抗體結構的進一步優化對于延長血清中半衰期，穩定性和成藥性以及減少可能的聚集體形成至關重要。目前，尚不確定半抗體技術是否會誘導細胞因子釋放綜合征，而這正是BiTE技術和CAR-T療法的主要缺陷。而半抗體重組技術，能夠限制腫瘤部位T細胞活化，同時減少血管內T細胞激活和系統性細胞因子分泌。綜上所述，重組半抗體技術將可能成為普遍適用于高精度免疫靶向療法的新平臺。
文中研究團隊驗證了重組半抗體與BiTE format抗體的親和力，該部分檢測是由金斯瑞Biacore團隊完成。
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