TCE疗法： Biacore从分子相互作用看见真正的差异

近年来，T Cell Engager（TCE）疗法作为肿瘤免疫领域的重要分支，持续受到全球生物医药行业的高度关注。通过同时结合肿瘤表面相关抗原（TAA）和T细胞表面CD3，TCE能够在不依赖MHC呈递的情况下精准激活T细胞，展现出优异的抗肿瘤潜力。

然而，“能不能结合”只是第一步，真正决定TCE疗效和安全性的，是分子相互作用的质量。这正是Biacore表面等离子共振（SPR）技术在TCE 研发中发挥关键作用的地方。

图1：TCE疗法原理

从SPR动力学角度解析CD3臂亲和力达到精准设计调控

在TCE疗法中，CD3靶点抗体药物开发中有其特殊性，亲和力太强、太弱均不行。亲和力越强，结合越紧密，越不容易掉，则会带来细胞因子风暴，毒性就会越大。亲和力越弱，药物疗效便会大打折扣。TCE对T细胞上CD3/TCR复合物的亲和力是平衡疗效与安全性的关键因素，尤其是在管理细胞因子释放综合征(CRS)方面，这是一个显著的TCE疗法的副作用。

2025年12月份罗氏发表的一篇文章深入探讨了CD3与肿瘤抗原结合臂亲和力的相互依赖性。作者通过Biacore + 噬菌体展示技术，基于亲本克隆Clone22（源自SP34）生成一系列通过SPR验证的亲和力渐弱CD3结合序列，构建出CD3亲和力梯度，共分为四类：CD3high（高亲和力）、CD3intermed（中等）、CD3low（低）、CD3vlow（极低（见表1）。从文章公示的KD值看，CD3high（高亲和力）与CD3vlow（极低）亲和力之间差异18.3倍，当KD值>82.4 nM，TCE基本丧失了T细胞的激活能力。

表1：CD3结合分子与重组人CD3ε-Fc蛋白的结合速率常数（ka）、解离速率常数（kd）及亲和常数（KD）

通过以上的CD3亲和力梯度检测结果，罗氏通过其不对称IgG平台设计了不同CD3亲和力Binder与FOLR1（叶酸受体α）或者CEACAM5（CEA）组成的“2+1 ”TCB（双价 TAA + 单价 CD3）的TCE，并且利用Biacore检测出其SPR亲和力KD值，如图2&3，所展示的4种不同亲和力CD3 binder构成的TCE分子与CD3的结合动力学传感图。

图2：TAA-CD3的“2+1”TCE结构Format

图3：生成亲和力减弱的CD3结合的TCE分子亲和动力学传感图

在所设计的FOLR1-CD3-TCB分子中，罗氏在体外对包含不同亲和力 CD3 结合臂（CD3high、CD3 intermed、CD3 low及CD3 vlow）的FOLR1-TCB分子进行了考察。结果如图4展示，含有CD3intermed结合臂的TCB仍保持了强劲的抗肿瘤TDCC活性，并且诱导的细胞因子分泌量降低了4倍以上，与之相反，CD3low和CD3vlow结合臂则无法诱导出与CD3intermed相当水平的抗肿瘤TDCC活性。结论印证，CD3intermed相比CD3high展现出更为理想的综合特征：抗肿瘤效应相当、T细胞活化模式相近，同时细胞因子释放水平更低。

图4：中等亲和力CD3 臂（CD3intermed）相比高亲和力CD3臂（CD3high）展现出更优的体外特征

从亲和力角度判断CD3一端是否有种属交叉反应而满足体内实验开展

在TCE疗法中，CD3一端亲和力的种属交叉特性是TCE疗法研发中连接临床前研究与临床应用的桥梁，对确保药物安全性、有效性及加速临床转化具有重要意义。具备种属交叉亲和力的CD3抗体可减少因种属差异导致的药物筛选和验证失败率，避免因在动物模型中无法有效结合CD3而需重新设计抗体或调整药物方案，从而缩短研发周期，降低研发成本。

Scientific Report期刊上报道一篇文献研究评估广谱TCE药物的同源小鼠模型，研究者对一组临床阶段TCE药物所用的抗CD3结合臂进行了结合特性表征。利用表面等离子体共振（SPR）技术，对该组抗CD3 Fab片段与纯化的人源、食蟹猴源及鼠源Fc标签CD3ε/δ异源二聚体的结合特性进行验证。结果发现，抗人CD3 Fab均可强效结合食蟹猴CD3ε/δ与人CD3ε/δ，但不结合鼠CD3ε/δ。此外，研究者采用鼠源替代抗CD3单克隆（2C11）验证其仅结合鼠CD3ε/δ，而不结合食蟹猴或人CD3ε/δ（表 2）。综合结果显示，该体外表征结果支持所选临床阶段抗人CD3变体无法结合鼠CD3ε的结论。

表2：CD3 Fab变体与不同种属CD3 E/D之间的亲和力KD值

图5：CD3 Fab变体与不同种属CD3 E/D之间的结合传感响应图

综上研究，Biacore通过SPR技术实时监测TCE分子与靶抗原以及T细胞表面的CD3受体的结合解离过程，精确测定亲和力常数KD值。这有助于优化TCE设计，确保其既能结合肿瘤细胞，又可以适度活化T细胞，避免过度激活导致细胞因子释放综合征（CRS）。同时，还可以判定CD3一端是否有种属交叉反应从而为临床前体内实验动物模型选择提供可靠的参考依据。TCE的革命，本质是分子相互作用的革命。

从“能不能结合”到“结合得好不好”，Biacore SPR技术以无标记、实时、高分辨的独特优势，将TCE研发带入精准动力学调控时代。助力全球生物医药行业攻克肿瘤免疫治疗的下一座高峰。

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