阿特珠單抗（Atezolizumab，CAS號1380723-44-3）是由羅氏（Roche）旗下基因泰克（Genentech）開發(fā)的抗PD-L1人源化IgG1單克隆抗體，商品名Tecentriq（泰圣奇），研發(fā)代號MPDL3280A。該抗體以Kd值0.4 nM的高親和力結(jié)合PD-L1，同時阻斷PD-L1與PD-1及B7.1（CD80）的相互作用，但不影響PD-L2與PD-1的結(jié)合，這樣在恢復(fù)抗腫瘤免疫的同時也保留了外周免疫穩(wěn)態(tài)。2016年獲FDA批準用于轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌，此后適應(yīng)癥擴展至非小細胞肺癌、小細胞肺癌、肝細胞癌等多個癌種[1][2]。
腫瘤細胞通過上調(diào)PD-L1表達與T細胞表面的PD-1受體結(jié)合，傳遞抑制信號，導(dǎo)致T細胞"耗竭"而無法殺傷腫瘤。阿特珠單抗通過阻斷這一免疫逃逸機制，重新激活T細胞的抗腫瘤活性，屬于免疫檢查點抑制劑的重要組成部分。
理化性質(zhì)與分子特征
與化學合成的小分子藥物不同，阿特珠單抗是大分子蛋白質(zhì)藥物，其理化性質(zhì)主要體現(xiàn)在蛋白層面。
核心參數(shù)
? CAS號：1380723-44-3
? 分子量：約145 kDa（144.6 kDa）
? 抗體類型：人源化IgG1κ單克隆抗體
? 靶點：PD-L1（CD274/B7-H1）
? 親和力：Kd = 0.4 nM（游離細胞測定）
? 基因ID：29126
? UniProt ID：Q9NZQ7
? 外觀：無色至淡黃色液體
? 臨床制劑濃度：60 mg/mL緩沖液
? 儲存條件：-80°C或-20°C避光密封，避免反復(fù)凍融
? 內(nèi)毒素：<1.0 EU/mg
? 反應(yīng)種屬：人（可與鼠PD-L1反應(yīng)，適用于人源化小鼠模型）
阿特珠單抗的分子設(shè)計有兩個關(guān)鍵工程化特征。其一是Fc段N298A突變，通過去糖基化消除了抗體依賴的細胞介導(dǎo)細胞毒性（ADCC），避免藥物誤傷同樣表達PD-L1的活化T細胞。其二是選擇性阻斷策略——只阻斷PD-L1與PD-1及B7.1的結(jié)合，保留PD-L2與PD-1的相互作用，后者在維持肺等外周組織的免疫穩(wěn)態(tài)中可能發(fā)揮重要作用[1]。
藥代動力學方面，阿特珠單抗半衰期約27天，分布容積6.9 L，清除率0.2 L/day，給藥2-3個周期（6-9周）后達到穩(wěn)態(tài)濃度。其藥代動力學呈雙相特征：低劑量（0.5-5 mg/kg）呈非線性，高劑量（5-20 mg/kg）呈線性[2]。
研究歷程
阿特珠單抗的研發(fā)軌跡是免疫腫瘤學發(fā)展的縮影。
早期探索階段，研究者發(fā)現(xiàn)PD-L1在多種腫瘤細胞表面高表達，且與患者預(yù)后不良相關(guān)。基因泰克團隊基于這一發(fā)現(xiàn)啟動了MPDL3280A項目，在設(shè)計上采用了Fc段消除ADCC的策略，這是區(qū)別于其他免疫檢查點抗體的重要考量。
2014年，I期臨床試驗（PCD4989g）在轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌（mUC）患者中展現(xiàn)出令人鼓舞的療效。在PD-L1高表達（IHC 2/3）患者中，客觀緩解率達到43%，其中7%達到完全緩解[2]?；谶@項研究，F(xiàn)DA于2016年5月授予阿特珠單抗加速審批，用于含鉑化療后進展的mUC，成為FDA批準的早期抗PD-L1抗體藥物。
2016年10月，阿特珠單抗獲批用于含鉑化療期間或之后進展的轉(zhuǎn)移性非小細胞肺癌（NSCLC） 。隨后，一系列IMpower/IMbrave/IMpassion命名的大型臨床試驗將適應(yīng)癥持續(xù)擴展：
● IMpower133：聯(lián)合化療一線治療廣泛期小細胞肺癌，顯著延長總生存期[3]
● IMbrave150：聯(lián)合貝伐珠單抗（T+A方案）一線治療不可切除肝細胞癌，改寫晚期肝癌治療格局[4]
● IMpower010：NSCLC術(shù)后輔助治療，在PD-L1≥1%人群中顯著降低復(fù)發(fā)風險
● IMpassion130：聯(lián)合白蛋白紫杉醇治療三陰性乳腺癌
2024年9月，F(xiàn)DA批準了皮下注射制劑Tecentriq Hybreza，將給藥時間從靜脈輸注的30-60分鐘縮短至約7分鐘，71%的患者更傾向于選擇皮下制劑[5]。
靶點與作用機制
阿特珠單抗的靶點PD-L1（程序性死亡配體1）是免疫檢查點通路中的關(guān)鍵分子。
PD-L1/PD-1軸
PD-L1在腫瘤細胞和腫瘤浸潤免疫細胞表面表達，與T細胞上的PD-1受體結(jié)合后傳遞抑制信號，導(dǎo)致T細胞增殖受抑、細胞因子分泌減少、殺傷功能下降。這是腫瘤免疫逃逸的核心機制之一。
雙通路阻斷
阿特珠單抗同時阻斷PD-L1與PD-1及B7.1（CD80）的相互作用。B7.1是PD-L1的第二個受體，阻斷PD-L1/B7.1結(jié)合被認為能進一步增強T細胞的啟動和活化，這是阿特珠單抗區(qū)別于僅靶向PD-1的抗體的特點[1]。
保留PD-L2通路
PD-L2（CD273）是PD-1的另一個配體，與外周組織免疫穩(wěn)態(tài)的維持有關(guān)。阿特珠單抗只阻斷PD-L1，不影響PD-L2/PD-1結(jié)合，理論上可能降低部分免疫相關(guān)不良反應(yīng)的發(fā)生概率[1]。
Fc段去ADCC工程
通過N298A突變消除Fc段糖基化，阿特珠單抗不具備ADCC活性。這一設(shè)計避免了對PD-L1陽性活化T細胞的誤傷，保護了抗腫瘤效應(yīng)細胞群體。
制備方法與生產(chǎn)工藝
作為大分子生物藥，阿特珠單抗的制備與化學合成藥物有本質(zhì)區(qū)別，涉及細胞培養(yǎng)、蛋白表達和純化等環(huán)節(jié)。
細胞株構(gòu)建與上游培養(yǎng)
采用CHO DG44細胞作為表達宿主。通過基因重組技術(shù)將阿特珠單抗重鏈和輕鏈基因?qū)氡磉_載體，經(jīng)轉(zhuǎn)染和篩選獲得單克隆細胞株。在7 L生物反應(yīng)器中進行培養(yǎng)，經(jīng)培養(yǎng)基篩選和工藝優(yōu)化后可實現(xiàn)較高表達量。也有研究探索在本塞姆煙草（Nicotiana benthamiana） 中進行植物表達，作為替代生產(chǎn)平臺[6]。
下游純化
采用三步色譜法進行純化：Protein A親和色譜捕獲抗體→離子交換色譜（IEX） 去除宿主蛋白和DNA雜質(zhì)→疏水相互作用色譜（HIC） 去除聚集體。純化后產(chǎn)物經(jīng)SEC-HPLC檢測純度≥99%，并通過質(zhì)譜、毛細管電泳等方法與原研藥（Tecentriq）進行比對[6]。
質(zhì)量控制
關(guān)鍵質(zhì)控指標包括：SEC-HPLC純度、內(nèi)毒素水平（<1.0 EU/mg）、電荷異構(gòu)體比例、糖基化譜和結(jié)合活性。每批次需提供COA報告，確保與參比制劑的質(zhì)量一致性。
應(yīng)用用途與行業(yè)前景
阿特珠單抗的臨床應(yīng)用覆蓋多個癌種，核心策略是"聯(lián)合協(xié)同"與"前置干預(yù)"。
已獲批適應(yīng)癥
● 轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌（mUC）
● 非小細胞肺癌（NSCLC）——二線及輔助治療
● 廣泛期小細胞肺癌（SCLC）——聯(lián)合化療一線
● 不可切除肝細胞癌（HCC）——聯(lián)合貝伐珠單抗（T+A方案）
● PD-L1陽性三陰性乳腺癌（TNBC）
● BRAF V600突變晚期黑色素瘤
● 腺泡狀軟組織肉瘤
聯(lián)合用藥策略
T+A方案（阿特珠單抗+貝伐珠單抗）是晚期肝癌一線治療的優(yōu)選方案。貝伐珠單抗通過重塑腫瘤微血管，促進T細胞向腫瘤核心區(qū)滲透，與阿特珠單抗的免疫激活形成協(xié)同[4]。
行業(yè)前景
PD-L1抑制劑的市場持續(xù)增長，阿特珠單抗作為該領(lǐng)域的早期獲批藥物，已積累了豐富的臨床證據(jù)。皮下制劑的上市進一步提升了用藥便利性。同時，生物類似藥的開發(fā)也在推進中，多個團隊已實現(xiàn)CHO細胞表達體系的工藝打通[6]。瀚香生物提供的科研級阿特珠單抗標準品，可用于生物類似藥開發(fā)中的參比制劑分析和方法學驗證。
上下游與產(chǎn)業(yè)鏈
上游——細胞株與培養(yǎng)基
生產(chǎn)用CHO細胞株的構(gòu)建和篩選是上游核心環(huán)節(jié)。培養(yǎng)基組成（氨基酸、維生素、生長因子等）直接影響抗體表達量和糖基化譜。穩(wěn)定的細胞株和優(yōu)化的培養(yǎng)基是保證批次一致性的基礎(chǔ)。
中游——培養(yǎng)與純化
大規(guī)模生物反應(yīng)器培養(yǎng)（通常數(shù)千升至萬升級）和三步色譜純化構(gòu)成中游主體。工藝開發(fā)需關(guān)注產(chǎn)物質(zhì)量屬性（糖基化、電荷異構(gòu)體、聚集體）與臨床表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)。
下游——制劑與臨床
臨床制劑為無菌緩沖液（含磷酸鹽/枸櫞酸鹽/氨基酸），濃度60 mg/mL。2024年獲批的皮下制劑結(jié)合了Halozyme公司的Enhanze技術(shù)（重組人透明質(zhì)酸酶PH20），使皮下注射給藥成為可能[5]。從研發(fā)到終端患者的完整產(chǎn)業(yè)鏈涉及CDMO、物流冷鏈和臨床用藥等多個環(huán)節(jié)。
衍生物與相關(guān)藥物
以阿特珠單抗為起點，已衍生出多種新型藥物形式。
抗體偶聯(lián)藥物（ADC）
Atezolizumab-MMAE是由阿特珠單抗與微管抑制劑MMAE通過纈氨酸-瓜氨酸二肽連接子偶聯(lián)而成的ADC，EC50為1.1 nM，兼具免疫激活和直接殺傷腫瘤細胞的雙重效應(yīng)。國內(nèi)專利中還公開了阿特珠單抗-MMAD結(jié)合物，對高表達PD-L1的腫瘤細胞具有選擇性殺傷活性。此外，培美曲塞-阿特珠單抗偶聯(lián)物使用GABA或PEG連接子，IC50達0.048 μM，顯著低于培美曲塞單藥[3]。
下一代改良版本
Maxatezo是在阿特珠單抗基礎(chǔ)上的改良版本，通過回突變A297N恢復(fù)糖基化并在鉸鏈區(qū)插入GGGS柔性序列，在保持無ADCC活性的同時，將Tm1從63.55°C提高至71.01°C，熱穩(wěn)定性大幅改善。在同劑量（10 mg/kg）下，腫瘤生長抑制率從68%提升至98%。
雙特異性抗體
PD-L1×VEGF、PD-L1×CTLA-4等雙特異性抗體正在臨床開發(fā)中，旨在通過同時靶向兩個通路實現(xiàn)更優(yōu)的療效。
放射性標記探針
放射性碘間接標記的阿特珠單抗可用于SPECT/PET顯像，穩(wěn)定性較直接標記顯著提高，可用于PD-L1表達水平的體內(nèi)檢測和腫瘤診斷。
熒光/磁共振雙模態(tài)探針
GdDTPAHSA@ICG-Atezolizumab納米探針可動態(tài)評價三陰性乳腺癌免疫治療效果，實時監(jiān)測PD-L1表達變化，為療效預(yù)測提供分子影像學工具。
常見問題FAQ
Q：阿特珠單抗與PD-1抑制劑（如納武利尤單抗）有什么區(qū)別？
兩者靶點不同：阿特珠單抗靶向PD-L1（配體），納武利尤單抗靶向PD-1（受體）。靶點差異帶來幾個區(qū)別：阿特珠單抗同時阻斷PD-L1與PD-1和B7.1的結(jié)合，但保留PD-L2/PD-1通路；PD-1抑制劑則同時阻斷PD-L1和PD-L2與PD-1的結(jié)合。此外，阿特珠單抗經(jīng)Fc段工程化消除ADCC活性，而部分PD-1抑制劑保留了ADCC功能。
Q：阿特珠單抗在科研實驗中如何使用？
體外實驗中，阿特珠單抗可溶于PBS或緩沖液，推薦濃度范圍0.5-100 μg/mL。100 μg/mL濃度在4小時和24小時均能顯著增強T細胞對MDA-MB-231細胞的殺傷活性。流式細胞術(shù)檢測顯示，0.5 μg/mL處理24小時即可有效阻斷細胞表面PD-L1表位。體內(nèi)實驗需使用人源化小鼠模型，因為阿特珠單抗對人和鼠PD-L1均有反應(yīng)性。
參考文獻
[1] Herbst RS, et al. Predictive correlates of response to the anti-PD-L1 antibody MPDL3280A in cancer patients. Nature, 2014, 515(7528): 563-567.
[2] Powles T, et al. MPDL3280A (anti-PD-L1) treatment leads to clinical activity in metastatic bladder cancer. Nature, 2014, 515(7528): 558-562.
[3] 莫淼, 張鵬, 申鵬. 阿特珠單抗聯(lián)合卡鉑和依托泊苷一線治療廣泛期小細胞肺癌的Ⅲ期試驗——IMpower 133研究解讀. 中國癌癥雜志, 2018, 28(12): 6.
[4] Finn RS, et al. Atezolizumab plus bevacizumab in unresectable hepatocellular carcinoma. New England Journal of Medicine, 2020, 382(20): 1894-1905.
[5] Roche. FDA approves Tecentriq Hybreza as first and only PD-(L)1 inhibitor for subcutaneous injection. Press Release, September 2024.
[6] Kuyucu AZ, et al. Cell line development and bioreactor process optimization for an atezolizumab biosimilar. Biotechnology and Applied Biochemistry, 2024, 72(4): 897-910.
風險提示與實驗注意
藥理風險
? 免疫檢查點抑制劑可引起免疫相關(guān)不良反應(yīng)（irAE），包括肺炎、肝炎、結(jié)腸炎和內(nèi)分泌病變
? PD-L1表達水平并非療效的可靠預(yù)測指標，部分PD-L1陰性患者也可獲益
實驗風險
? 大分子抗體對溫度敏感，反復(fù)凍融可導(dǎo)致聚集和活性下降
? 不同供應(yīng)商的產(chǎn)品在糖基化譜和電荷異構(gòu)體上可能存在差異，影響實驗可重復(fù)性
實驗注意事項
? 儲存建議-80°C或-20°C避光密封，分裝使用避免反復(fù)凍融
? 體內(nèi)實驗需選擇合適的動物模型，普通小鼠不適用，建議使用人源化小鼠
? 流式細胞術(shù)檢測時注意設(shè)置同型對照（Human IgG1 kappa Isotype Control）
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