自从1975年杂交瘤技术用于生产单抗以来，抗体已成为发展最快的抗肿瘤药物。一系列抗体通过ADCC、ADCP和CDC活性或通过免疫抑制信号阻断来介导肿瘤细胞的杀伤，并在临床试验中得到了成功的应用。常规抗体由抗原结合位点(Fab)和恒定区(Fc)片段组成。Fab片段与肿瘤抗原结合，Fc区通过与效应细胞，如NK细胞和巨噬细胞上的Fc受体(FcγRs)相互作用来裂解肿瘤细胞。此外，许多免疫检查点抑制剂(ICIs)也被广泛用于免疫治疗，并经常与其他治疗方法，如新抗原mRNA和TAA mRNA联合使用。除传统抗体外，抗体片段和双特异性(BsAb)/多特异性抗体在肿瘤治疗中也显示出了巨大的潜力。

然而，每种抗体的定制、质量控制和纯化是大规模抗体生产的挑战。近年来，对利用mRNA在活体内产生完整的抗体进行了评估，以期解决此瓶颈。与传统的抗体药物相比，mRNA抗体平台具有一些独特的优点：

1.   不同的抗体可以共享相同的mRNA的设计、生产和纯化方案；

2.   通过改变IVT mRNA的编码区，可以产生优化的变体；

3.   IVT mRNA利用细胞自身的核糖体编码蛋白质，并可进行正确的组装和翻译后修饰；

4.   由于mRNA编码抗体的血清半衰期是由抗体本身和mRNA的半衰期决定，因此短半衰期蛋白质的半衰期可以延长；

5.   目前的研究表明，抗体mRNA没有剂量上限和剂量限制性毒性。

因此，mRNA抗体疗法具有质量控制容易、生产速度快、耐受性和安全性好等特点，使其成为一种更好的抗体替代品（图1）。

                                                                     

图1. mRNA编码抗体设计示意图

2008年，CureVac首次在体外尝试用mRNA来表达抗HER2、EGFR和CD20的抗体药物，开启了mRNA编码抗体药物的先河。9年后，CureVac团队尝试使用mRNA LNPs在活体内编码CD20抗体--利妥昔单抗，并在小鼠身上建立了高滴度的血清，其在淋巴瘤模型中具有显著抑制肿瘤生长的疗效（图2）。该研究首次证明了mRNA编码的抗体在癌症免疫治疗中是有效的，可谓为开山鼻祖之研究。

图2. 体内编码利妥昔单抗的mRNA LNPs在淋巴瘤模型中抗肿瘤效果

除了单抗外，近年来，研究者还开发了一系列编码双特异性抗体(BsAb)的 mRNA药物。CCL2和CCL5在肝细胞癌中肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的聚集和免疫抑制的诱导中起重要作用。为了防止免疫细胞趋化，Wang等人开发了一种高效和特异地结合和中和CCL2和CCL5 的BsAb，即BisCCL2/5i。编码BisCCL2/5i的mRNA被包裹在LNPs中，从而形成一种肝归巢生物材料，该材料允许BisCCL2/5i以多次剂量的方式在病变器官中瞬时而有效地表达。该BisCCL2/5i mRNA纳米平台显著诱导了TAMs向抗肿瘤M1表型的极化，并减少肿瘤微环境中的免疫抑制。将BisCCL2/5i mRNA与PD-1配体抑制物(PD-Li)相结合给药后，小鼠可在原发性肝癌及结直肠癌和胰腺癌肝转移模型中实现长期存活（图3）。这项工作证实了编码BsAb的mRNA药物可以作为一种有效的新型双特异性靶向策略。

图3. BisCCL2/5i mRNA与PD-1配体抑制物(PD-Li)相结合给药后，小鼠可实现长期存活

Bispecific T cell engagers (BiTEs)是一类不含Fc区的BsAb。它们由两个ScFv组成，由灵活的连接子连接。一个scFv识别T细胞表面蛋白CD3，而另一个scFv结合到癌细胞上的靶抗原。BiTEs的这种特殊结构使T细胞能够定位于肿瘤细胞，从而介导肿瘤杀伤。Stadler等人构建了针对三种肿瘤相关抗原(TAAs)(CD3×CLDN6、CLDN18.2和CD3× EpCAM)的三个编码BiTEs的RiboMab mRNA平台。

研究获得了一系列重磅发现。mRNA编码的CD3×CLDN6 BiTE在血清中持续的时间比BiTE蛋白要长，mRNA编码的CD3×CLDN6 BiTE 在长达6天的时间里一直保持在1/2以上的最高表达水平，而BiTE蛋白药物在24小时后几乎检测不到（图4）。

图4. CD3XCLDN6 mRNA重复静脉输入后血清表达水平

在人卵巢癌移植小鼠模型中，在连续三周每周注射一次CD3×CLDN6 BiTEs mRNA后，肿瘤可以达到完全消退，而且没有全身免疫反应。而为了达到类似的抗肿瘤效果，CD3×CLDN6 BiTE蛋白必须每周给药三次（图5）。

                              

图5. CD3×CLDN6 BiTEs mRNA的肿瘤抑制效果

这些结果无疑是令人惊喜的，使人们对利用mRNA平台编码抗体药物来对抗癌症充满了信心。

目前CD3×CLDN6 mRNA(BNT142)和CLDN18.2 mRNA药物正处于I/II期临床试验中。

小编小结

随着生物技术的不断发展，编码单/双抗mRNA药物已渐露锋芒。这种药物利用mRNA平台，通过编码单/双抗体来调控肿瘤免疫应答，已经成为抗肿瘤治疗中备受关注的新型药物。虽然目前编码抗体的mRNA药物的临床研究数量仍然非常有限，但编码mAb和bsAb的mRNA药物的概念已经得到了成功验证。mRNA抗体平台的发展有望在未来带来更优的抗体设计、更长的半衰期和更多的临床产品应用。

参考文献

1.mRNA-Based Therapeutics in Cancer Treatment.

2.mRNA mediates passive vaccination against infectious agents, toxins, and tumors.

3.Elimination of large tumors in mice by mRNA-encoded bispecific antibodies.

4.mRNA Delivery of a Bispecific Single-Domain Antibody to Polarize Tumor-Associated Macrophages and Synergize Immunotherapy against Liver Malignancies.

5.mRNA mediates passive vaccination against infectious agents, toxins, and tumors.