引言

抗體憑借自身靶向性和治療效果，在腫瘤、自身免疫性疾病和感染性疾病的治療、預(yù)防及診斷中廣泛應(yīng)用。目前，已超過(guò)100種抗體藥物獲批上市，但是在每一款成功抗體的背后都會(huì)隱藏著無(wú)數(shù)默默無(wú)聞的失敗案例。

很多時(shí)候，項(xiàng)目的夭折并不是因?yàn)榘悬c(diǎn)選擇錯(cuò)誤，也不是抗體篩選過(guò)程存在重大缺陷，而是容易忽視至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，比如抗體人源化、親和力成熟。

一個(gè)好的“潛力股”抗體需要關(guān)注許多方面，如親和力、免疫原性、半衰期等等。無(wú)論何時(shí)何地，想要在競(jìng)爭(zhēng)中拔得頭-籌，靠的不是蠻干而是策略，抗體優(yōu)化是不可少的過(guò)程。

在抗體開(kāi)發(fā)過(guò)程中，人源化和親和力成熟是不可割裂的，需要綜合考量評(píng)估。義翹神州利用CDR置換技術(shù)、噬菌體展示技術(shù)結(jié)合高通量抗體表達(dá)平臺(tái)，可對(duì)鼠源單抗、羊駝納米抗體進(jìn)行人源化改造，保證人源化程度>95%，同時(shí)提供高質(zhì)量的親和力成熟服務(wù)，助力抗體研發(fā)進(jìn)程。

01 抗體人源化：跨越免疫排斥的鴻溝

上個(gè)世紀(jì)80年代初，隨著鼠單抗在臨床的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)人體會(huì)對(duì)鼠源抗體產(chǎn)生免疫反應(yīng)，即HAMA（Human Anti-Mouse Antibody Response），主要涉及抗體恒定區(qū)的異種蛋白免疫原性，使患者產(chǎn)生嚴(yán)重的過(guò)敏反應(yīng)和毒副作用，造成藥物失去其應(yīng)有的療效。

這讓研究者致力于抗體人源化改造，避免鼠單抗在人體中的免疫反應(yīng)。經(jīng)過(guò)幾代科研人的努力，人們開(kāi)發(fā)出嵌合抗體、人源化抗體和全人源抗體，顯著降低了抗體藥物的HAMA反應(yīng)。

圖片源自義翹神州

抗體人源化的目的是降低免疫原性，一句話概括其過(guò)程：

對(duì)可變區(qū)進(jìn)行修飾，替換某些位點(diǎn)的氨基酸，提高其與人體天然抗體的相似度。

抗體人源化更是涉及結(jié)構(gòu)生物學(xué)、免疫學(xué)和工程學(xué)深度交織的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)。完-美的人源化處理能夠最-大程度降低抗體的異源性，并保持其特異性、親和力和穩(wěn)定性。人-鼠嵌合抗體是將鼠抗體可變區(qū)基因片段連接到人抗體恒定區(qū)基因上。人源化抗體是將鼠抗體的互補(bǔ)決定區(qū)（CDR）移植到人抗體的相應(yīng)部位，人源化程度可達(dá)90%以上。

抗體人源化改造技術(shù)有多種，比如CDR移植、SDR移植、抗原表位定向選擇、表面重塑、框架區(qū)更替等，其中CDR移植技術(shù)是主流，應(yīng)用廣泛。

CDR移植技術(shù)是利用基因工程將鼠源抗體可變區(qū)的互補(bǔ)決定區(qū)基因移植到人抗體可變區(qū)的框架基因中，形成新的人源化抗體。我們都知道抗體由可變區(qū)和恒定區(qū)組成?？勺儏^(qū)為抗原識(shí)別區(qū)域，由4個(gè)框架區(qū)（FR）和3個(gè)CDR組成。CDR是抗原結(jié)合的關(guān)鍵區(qū)域，因此在人源化過(guò)程中保留此區(qū)域。此外為了保證抗體可變區(qū)的空間結(jié)構(gòu)，還需保留框架區(qū)中的一些特定氨基酸殘基。CDR移植可以使95%以上的抗體鼠源部位被人源化抗體替代。

隨著計(jì)算機(jī)輔助建模技術(shù)的發(fā)展，抗體人源化技術(shù)進(jìn)行了升級(jí)迭代，比如僅將抗體結(jié)合抗原所必須的部分CDR，移植到人源抗體上，獲得免疫原性更小的人源化抗體?；蛘邔?duì)鼠源CDR與FR表面殘基進(jìn)行嵌合或重塑，使其與人源抗體的CDR輪廓、FR形式更接近。還可以將抗體中與抗原密切作用的關(guān)鍵氨基酸形成的特異性決定簇殘基（SDR）移植到人源抗體的相應(yīng)位置，最-大限度地減少抗體的鼠源序列。

抗體人源化改造最重要的是找到合適的可進(jìn)行CDR移植的人源抗體框架。一般是根據(jù)鼠源抗體氨基酸序列，在人源抗體數(shù)據(jù)庫(kù)中查找同源性最-高的抗體作為模板。然后根據(jù)人源抗體的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行同源建模，構(gòu)建鼠源抗體的3D空間結(jié)構(gòu)，確定CDR和重要的FR殘基。之后可將CDR連同F(xiàn)R關(guān)鍵氨基酸殘基移植到人源抗體的框架中，插入真核表達(dá)載體進(jìn)行表達(dá)，最后通過(guò)ELISA、Biocore等方法鑒定抗體的親和力。

義翹神州抗體人源化服務(wù)案例，鼠源單抗經(jīng)過(guò)人源化改造后，親和力和親本單抗相當(dāng)

02 抗體親和力成熟：精準(zhǔn)提升戰(zhàn)斗力

抗體親和力是抗體分子的抗原結(jié)合位點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的抗原表位之間的引力。親和力檢測(cè)用于評(píng)估候選抗體與靶抗原結(jié)合的強(qiáng)度和特異性。是衡量抗體生物活性與臨床價(jià)值的重要指標(biāo)。高親和力的抗體能夠顯著減少用藥劑量、降低副作用以及節(jié)約成本。因此，親和力優(yōu)化是抗體藥物開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要一環(huán)。

抗體親和力成熟模擬B細(xì)胞的基因突變和選擇機(jī)制，不斷提供抗體與抗原的結(jié)合力。體外親和力成熟策略主要包括互補(bǔ)決定區(qū)步進(jìn)法（CDR Walking）、鏈重組（Chain Shuffling）、基因重組（DNA Shuffling）、點(diǎn)突變法（Point Mutagenesis）、飽和突變（Saturation Mutagenesis）等。

如阿達(dá)木單抗Adalimumab采用點(diǎn)突變法提升與TNF-α的結(jié)合力，增強(qiáng)治療類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的效果。曲妥珠單抗（Trastuzumab）通過(guò)CDR步進(jìn)法優(yōu)化與HER2的親和力，增強(qiáng)了乳腺癌治療效果。

義翹神州抗體親和力成熟服務(wù)案例，優(yōu)化后抗體親和力提升9.7倍。

?義翹神州自身免疫性疾病解決方案?

義翹神州利用先-進(jìn)的噬菌體展示技術(shù)平臺(tái)，構(gòu)建高質(zhì)量抗體突變庫(kù)，并通過(guò)親和篩選方法獲得高親和力抗體，通過(guò)ELISA、SPR、BLI等技術(shù)檢測(cè)抗體親和力，助力科研人員完成從親本抗體親和力分析、親和力優(yōu)化、CDR突變到抗體瞬時(shí)表達(dá)純化及QC分析的全過(guò)程。

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本文不屬于治療方案推薦，如需獲得治療方案指導(dǎo)，請(qǐng)前往正規(guī)醫(yī)院就診。本司產(chǎn)品目前僅可用于科學(xué)研究，不可用于臨床治療。

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