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实验动画视频：什么是双特异性抗体？

实验动画视频：什么是双特异性抗体（Bispecific Antibody）？

双特异性抗体（Bispecific Antibody，BsAb）是一类经过设计、能够识别两个不同靶点的抗体分子。两个结合特异性可以针对两个不同抗原，也可以针对同一抗原上的两个不同表位。

与传统单克隆抗体通常针对单一靶点不同，双特异性抗体可以在一个分子中整合两种结合功能，从而实现连接两类细胞、同时阻断两个信号通路、同时识别两个靶点或促进特定蛋白之间形成空间接近等作用。

在肿瘤免疫研究中，常见设计之一是同时识别T细胞表面的CD3和肿瘤细胞表面的目标抗原，将T细胞与靶细胞拉近，从而促进T细胞介导的细胞毒性反应。这类分子通常被称为T-cell Engager（TCE，T细胞衔接器），其中BiTE是大家经常见到的一类双特异性T细胞衔接形式。

什么是双特异性抗体？

普通单克隆抗体具有多个抗原结合位点，但这些结合位点通常具有相同的抗原特异性。

双特异性抗体则通过抗体工程设计，使一个分子具有两种不同的结合特异性。例如，一个结合位点可以识别免疫细胞表面的分子，另一个结合位点识别目标细胞表面的抗原。

因此，双特异性抗体的核心并不只是“多了一个靶点”，而是利用两个结合事件之间的空间和功能关系产生传统单靶点抗体难以实现的生物学作用。

核心概念： “双特异性”描述的是结合特异性，并不意味着所有双抗都具有完全相同的IgG结构。不同双特异性抗体可以采用IgG-like、Fab、scFv以及其他多种工程化结构。

双特异性抗体和普通单克隆抗体有什么区别？

普通单克隆抗体

通常围绕一个特定抗原或表位建立结合特异性，例如识别某一种受体、细胞表面Marker或信号蛋白。

双特异性抗体

同一个分子具有两种不同的结合特异性，可以同时针对两个不同靶点，或者针对同一个抗原上的两个不同表位。

这种设计使双抗有机会实现细胞桥接、双通路抑制、双抗原识别或其他需要两个分子事件协同发生的功能。

双特异性抗体是如何发挥作用的？

双特异性抗体没有唯一的作用机制。具体功能取决于它所选择的两个靶点以及抗体结构设计。

常见作用模式包括：

连接免疫细胞和靶细胞： 例如同时结合T细胞CD3和肿瘤相关抗原，使两种细胞形成更紧密的接触。
同时阻断两个信号通路： 一个分子可以同时针对两个受体、配体或免疫调节靶点。
同时识别两个肿瘤相关抗原： 利用双靶点结合提高对具有特定抗原组合细胞的识别能力。
促进蛋白之间形成空间接近： 某些双抗通过把两个蛋白或生物分子放置到合适的空间位置来产生功能。
局部调节受体信号： 一些工程化双抗利用一个结合端定位到特定组织或细胞，再由另一结合端调节相关受体。

什么是T-cell Engager？

T-cell Engager（TCE）是双特异性抗体研究中非常重要的一类设计。

典型TCE的一端识别T细胞表面的CD3，另一端识别目标细胞表面的抗原。

双抗同时结合两个靶点后，可以使T细胞和目标细胞形成空间接近，并促进免疫突触形成及T细胞活化。

激活后的T细胞可以释放Perforin（穿孔素）和Granzyme（颗粒酶）等细胞毒性效应分子，从而对目标细胞产生杀伤作用。

CD3双特异性抗体的作用过程

识别T细胞： 双特异性分子的一个结合端与T细胞表面的CD3相关结构结合。
识别目标细胞： 另一个结合端识别目标细胞表面的特定抗原，例如BCMA、CD19、CD20或其他研究靶点。
形成细胞桥接： 双抗将T细胞和目标细胞拉近。
促进T细胞活化： 两个细胞之间形成有效接触后，可触发T细胞相关信号。
发生脱颗粒： T细胞释放Perforin和Granzyme等效应分子。
产生靶细胞杀伤： 目标细胞进入相应的细胞死亡过程。

注意： 并不是所有双特异性抗体都通过CD3招募T细胞。“双特异性抗体”是一个更大的类别，T-cell Engager只是其中一种重要作用模式。

BiTE和双特异性抗体是什么关系？

BiTE通常用于指Bispecific T-cell Engager，即双特异性T细胞衔接器。

经典BiTE设计通常利用两个不同的单链可变片段（scFv）建立双特异性：其中一个scFv结合T细胞相关靶点，例如CD3；另一个scFv结合目标细胞相关抗原。

两个结合模块通过工程化连接形成一个具有双重特异性的分子。

简单理解： BiTE属于双特异性抗体/双特异性抗体样分子研究中的重要形式，但不能把“Bispecific Antibody”和“BiTE”完全画等号，因为双抗还存在许多其他结构和作用机制。

常见双特异性抗体结构有哪些？

双特异性抗体开发已经形成多种不同分子结构。大体上可以理解为具有Fc的IgG-like结构和抗体片段型结构等不同路线。

IgG-like双特异性抗体

这类分子在整体结构上保留较多传统IgG特征，并通过抗体工程使两侧具有不同结合特异性。

Fc区域是否保留以及Fc功能如何设计，会影响分子的体内半衰期、Fc受体相互作用和其他生物学特征。

scFv和抗体片段型双抗

scFv由抗体重链和轻链可变区通过连接肽组成，可以进一步将两个不同scFv连接起来产生双特异性结合功能。

经典BiTE就是常见的抗体片段型双特异性T细胞衔接设计之一。

不对称双特异性抗体

一些双抗需要在同一个IgG样分子中正确组合两种不同重链和轻链。为了减少错误链配对，可以采用不同蛋白工程策略促进正确的异源二聚和轻链配对。

为什么双特异性抗体开发比普通抗体更复杂？

双特异性抗体需要同时满足两个靶点的结合和功能要求，因此分子设计、表达、纯化和功能验证通常更加复杂。

常见开发问题包括：

两个结合端是否都具有足够的亲和力；
两种结合功能能否同时发生；
是否存在重链或轻链错误配对；
分子是否容易聚集；
两个结合端的空间距离是否适合预期功能；
Fc功能是否需要保留、降低或去除；
双抗是否具有合适的稳定性和表达水平；
体外结合活性是否能够真正转化为细胞功能。

BCMA/CD3双特异性抗体是什么？

BCMA（B-cell Maturation Antigen，TNFRSF17）是浆细胞和相关研究中重要的细胞表面靶点之一。

BCMA/CD3双特异性T细胞衔接分子的典型设计是一端结合BCMA，另一端结合CD3。

当BCMA结合端与目标细胞结合，同时CD3结合端与T细胞结合时，可以促进T细胞与BCMA阳性靶细胞形成接触，并进一步研究T细胞介导的靶细胞杀伤。

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Biorbyt orb1826963是BCMA/CD3相关双特异性研究产品，其工程化设计利用不同抗原结合模块识别BCMA和CD3，可用于研究T细胞与BCMA阳性靶细胞之间的相互作用及细胞功能。

Target方向：BCMA / CD3

当前产品页应用：Flow Cytometry（FC）

Reactivity：Human

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双特异性抗体一定是CD3双抗吗？

不是。

CD3/Tumor Antigen形式只是当前双特异性抗体研究中非常重要的一种设计。双抗还可以同时识别两个肿瘤抗原、两个受体、一个受体和一个配体，或者两个免疫调节通路。

例如研究设计中可能出现：

CD3 × 肿瘤相关抗原；
两个不同肿瘤相关抗原；
两个免疫检查点相关靶标；
生长因子与其相关通路靶点；
肿瘤抗原与免疫共刺激受体；
两个具有协同作用的细胞信号受体。

因此选择双抗时，应首先从“为什么需要同时结合这两个靶点”出发，而不是先决定结构形式。

双靶点阻断型双特异性抗体是什么？

双特异性抗体并不一定需要把两个细胞连接起来。

另一种重要设计是让同一个抗体分子同时阻断两个不同信号靶点。

与分别加入两支单克隆抗体相比，一个双特异性分子可以把两个结合功能整合到同一分子中，并可能改变靶点共定位、局部浓度、受体占据及药代动力学等特征。

注意： “一个双抗 = 两支单抗简单相加”并不准确。两个结合端在同一分子中的空间结构、亲和力、价态和Fc设计都会影响最终功能。

双特异性抗体为什么能降低抗原逃逸风险？

当实验或治疗只依赖一个靶点时，如果部分目标细胞降低或失去该抗原表达，就可能出现抗原异质性或抗原逃逸问题。

某些双特异性设计通过同时识别两个目标抗原，希望扩大可识别的目标细胞群体或提高特定抗原组合条件下的结合选择性。

但双靶点本身并不能保证完全避免抗原逃逸。实际效果仍取决于两个靶点的表达、空间分布、亲和力和疾病模型。

双特异性抗体研究常用哪些实验？

一个双抗研究项目通常不能只证明“两个靶点都能结合”，还需要验证双重结合是否真正产生预期功能。

1. 单靶点结合实验

分别确认双抗的两个结合端是否能够识别各自靶点。可以根据研究体系使用ELISA、SPR、BLI、Flow Cytometry或其他结合实验。

2. 双重结合实验

在合适的实验体系中进一步确认一个双抗分子能够形成预期的双靶点结合关系。

3. 细胞桥接实验

对T-cell Engager等分子，可以研究双抗是否能够促进效应细胞与目标细胞形成接触。

4. T细胞活化实验

可根据实验目的检测CD69、CD25等活化相关指标，或分析相关细胞信号变化。

5. 细胞因子检测

在TCE功能实验中，可以根据研究目的检测IFN-γ、IL-2、TNF-α等细胞因子的产生。

6. 靶细胞杀伤实验

将效应细胞与目标细胞共同培养，通过荧光、发光、流式或其他方法检测目标细胞存活和死亡，可以评价双抗是否产生预期的细胞毒性功能。

双特异性抗体功能实验应该设置哪些对照？

合理对照对于证明双特异性机制非常重要。

Target-negative细胞： 判断杀伤或活化是否依赖目标抗原表达。
Target-positive细胞： 作为预期功能的阳性模型。
Isotype或Format Control： 排除双抗结构本身带来的非特异性效应。
单靶点抗体对照： 帮助判断双抗与对应单抗之间的功能差异。
效应细胞单独对照： 用于了解T细胞或其他效应细胞自身产生的背景。
靶细胞单独对照： 确定目标细胞的自然死亡或基础信号。
不同E:T Ratio： T-cell Engager研究中可比较不同效应细胞与靶细胞比例。

如何评价T-cell Engager的杀伤效果？

TCE实验常将目标细胞、T细胞和不同浓度双抗共同培养，再观察目标细胞存活情况。

可以重点关注：

双抗浓度与靶细胞杀伤之间的剂量反应关系；
Target-positive和Target-negative细胞之间的差异；
不同E:T Ratio下的细胞毒性变化；
T细胞CD69、CD25等活化指标；
IFN-γ、IL-2、TNF-α等细胞因子；
Granzyme和Perforin相关效应；
双抗与单抗或对照分子的功能差异。

实验设计提示： 如果双抗只在高表达Target的细胞上产生功能，而在低表达模型中效果明显下降，需要同时考虑靶点密度、双抗亲和力和实验E:T Ratio等因素，而不能只依据一个EC50数值比较不同分子。

如何选择研究用双特异性抗体？

选择双特异性抗体时，首先要明确研究问题，而不是只看“Bispecific”标签。

确认两个Target： 明确双抗究竟识别哪两个抗原或表位。
确认作用机制： 是T-cell Engager、双通路阻断、双抗原识别还是其他机制。
确认分子Format： 区分IgG-like、scFv、BiTE样以及其他工程化结构。
确认Fc设计： 不同研究中可能需要完整Fc、Fc-silenced或其他Fc工程设计。
确认物种和Reactivity： 特别是体外细胞和动物研究，应确认两个结合端分别与什么物种蛋白反应。
确认Functional Validation： 功能型双抗应尽量查看真实细胞结合、激活或杀伤实验。
确认纯度和内毒素： 细胞功能和体内实验尤其需要关注试剂质量参数。
准备合适Control： 对复杂的双抗功能研究，应使用与分子Format匹配的阴性对照。

Biorbyt双特异性抗体研究产品

Biorbyt提供多种用于科研的Bispecific Antibody产品，覆盖T-cell Engager、双靶点抗体以及多种工程化重组抗体研究方向。

如果研究目标是BCMA/CD3、CD20/CD3、HER2/CD3、PD-L1/VEGF、免疫检查点双靶点或其他双特异性组合，可以进入Biorbyt双抗专题或产品目录，根据Target和应用进一步筛选。

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可查看BCMA/CD3 BiTE相关产品、CD3/Tumor Antigen双抗、双免疫靶点抗体以及其他研究级双特异性抗体。

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双特异性抗体研究有哪些挑战？

双特异性抗体能够提供复杂的双靶点功能，但同时也增加了实验和分子开发难度。

两个靶点表达量可能差异很大；
Target之间的空间位置可能影响细胞桥接效率；
两个结合端的亲和力需要进行平衡；
双抗可能出现复杂的链配对问题；
分子稳定性和聚集倾向需要评估；
体外高活性不一定直接等同于体内表现；
T-cell Engager需要特别关注非特异性T细胞活化；
临床开发还需要评价细胞因子释放等免疫相关安全性问题。

因此，在双抗研究中，Binding Assay、Cell-based Functional Assay和合适的阴性/阳性对照都非常重要。

双特异性抗体常见问题

双特异性抗体的英文是什么？

双特异性抗体英文为Bispecific Antibody，常缩写为BsAb。它能够识别两个不同抗原，或者同一抗原上的两个不同表位。

双特异性抗体一定有两个不同抗原吗？

不一定。双特异性既可以针对两个不同抗原，也可以针对同一抗原上的两个不同表位，关键是分子具有两种不同的结合特异性。

BiTE和BsAb有什么区别？

BsAb是双特异性抗体的大类；BiTE通常指Bispecific T-cell Engager，是通过双重结合将T细胞与目标细胞连接起来的一类T细胞衔接形式。因此BiTE属于双特异性研究体系中的一种设计，而不是所有双抗都属于BiTE。

为什么很多双抗都靶向CD3？

CD3是T细胞受体复合物相关组成部分。利用一个结合端识别CD3，另一个结合端识别目标细胞抗原，可以促进T细胞与靶细胞形成接触，从而研究T细胞活化和靶细胞杀伤。

BCMA/CD3双抗是什么？

这类双抗一个结合端识别BCMA，另一个结合端识别T细胞相关CD3，从而促进T细胞与BCMA阳性目标细胞接触。它是T-cell Engager研究中常见的双靶点组合之一。

双特异性抗体一定用于肿瘤研究吗？

不是。肿瘤免疫是双特异性抗体非常重要的应用方向，但“双特异性”本质是一种分子设计策略，也可以通过同时连接或调节两个不同生物分子实现其他研究功能。

双抗可以同时阻断两个免疫检查点吗？

可以设计这样的双特异性分子。通过一个结合端识别一个免疫调节靶点，另一结合端识别另一个靶点，可以研究双通路同时调节的生物学效应。

双抗功能实验为什么需要Target-negative细胞？

Target-negative细胞可以帮助判断观察到的T细胞活化或细胞杀伤是否依赖目标抗原。如果双抗在缺乏Target的细胞上仍产生强烈效应，就需要进一步排查非特异性作用。

研究级双特异性抗体可以直接用于人体吗？

不可以。标注为Research Use Only或研究级的抗体仅用于科研实验，不能直接用于人体诊断或治疗。具体产品用途应以产品页面和Datasheet标注为准。

总结

双特异性抗体（Bispecific Antibody，BsAb）是一类具有两种不同抗原结合特异性的工程化抗体分子，可以同时识别两个不同抗原，也可以识别同一抗原的两个不同表位。

双抗的作用机制并不只有一种。常见研究策略包括CD3介导的T-cell Engager、双肿瘤抗原识别、双信号通路阻断以及局部受体调节等。

其中，CD3 × Tumor Antigen型双抗能够将T细胞与目标细胞拉近，并促进T细胞活化、脱颗粒以及Perforin/Granzyme相关细胞毒性反应。

进行双特异性抗体实验时，不仅要关注两个靶点是否能够结合，还应验证双重结合、细胞桥接、T细胞活化、细胞因子产生和靶细胞杀伤等功能，并设置合适的Target-negative、单靶点和Format Control。