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前言

在多特異性抗體設(shè)計(jì)中加入納米抗體(VHH)結(jié)構(gòu)的構(gòu)想為藥物的研發(fā)提供新方向，VHH與各種形式抗體的自由組合可產(chǎn)生多種納米雙抗結(jié)構(gòu)。目前的雙抗設(shè)計(jì)主要可以分為兩大類，一種是基于片段型，另一種是基于IgG型。前者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且沒有Fc段，但是血漿半衰期相對(duì)較短，沒有Fc段介導(dǎo)的ADCC效應(yīng)等；后者是絕大多數(shù)雙抗所選構(gòu)建方式，選擇完整IgG或FC段作為支架，以各種連接形式嫁接VHH，構(gòu)建多特異性抗體分子。

納米雙抗結(jié)構(gòu)

VHH-VHH結(jié)構(gòu)

賽諾菲于2018年收購(gòu)比利時(shí)Ablynx并將其能夠靈活構(gòu)建雙價(jià)、三價(jià)等多特異性納米抗體的技術(shù)平臺(tái)Nanobody^?收入囊中。Ablynx研發(fā)的caplacizumab為全球首款納米抗體藥物，用于治療成人獲得性血栓性血小板紫癜（aTTP），該分子由AAA linker連接2個(gè)128氨基酸的抗vWF人源化的VHH組成，是最簡(jiǎn)單的納米雙抗結(jié)構(gòu)，通過與vWF結(jié)合延長(zhǎng)其半衰期。

圖1  caplacizumab蛋白結(jié)構(gòu)圖

南京融捷康RC1416是Fc融合的靶向IL-4Rα×IL-5的雙納米抗體藥物，于2023年3月在中國(guó)獲批臨床，針對(duì)適應(yīng)癥為中重度哮喘附加維持治療，是國(guó)內(nèi)首個(gè)申報(bào)臨床的自免雙抗。同年4月獲得美國(guó)FDA臨床試驗(yàn)申請(qǐng)批準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了臨床開發(fā)策略上的海內(nèi)外同步，目前均處于臨床Ⅰ期研究階段。

VHH-VHH(ALB)-VHH結(jié)構(gòu)

Ablynx研發(fā)的Ozoralizumab于2022年9月在日本上市，是全球首款獲批上市的雙特異性納米抗體。Ozoralizumab是一款人源化的三價(jià)雙特異性納米抗體，含有兩個(gè)靶向TNF-α的VHH（結(jié)合兩個(gè)亞型）和一個(gè)靶向人HSA的VHH（延長(zhǎng)半衰期）。Ozoralizumab與人TNF-α具有高親和力，通過中和人TNF-α能夠有效抑制腫瘤壞死因子受體與TNF-α的相互作用。

圖2  Ozoralizumab結(jié)構(gòu)示意圖

Sonelokimab^[1](M1095)是由Avillion和默克開發(fā)的人源化三特異性半衰期延長(zhǎng)的納米抗體，大小約40kDa，三個(gè)VHH結(jié)構(gòu)域通過靈活的甘氨酸-絲氨酸間隔共價(jià)連接。Sonelokimab的兩個(gè)結(jié)構(gòu)域可選擇性地與IL-17A和IL-17F高親和力結(jié)合，從而抑制IL-17A/A、IL-17A/F和IL-17F/F二聚體。第三個(gè)中心結(jié)構(gòu)域可與人血清白蛋白結(jié)合，從而使sonelokimab進(jìn)一步富集于炎癥水腫部位。此產(chǎn)品目前處于臨床IIb期研究中，其公布數(shù)據(jù)顯示出起效快、持久、耐受等優(yōu)異效果，有望發(fā)展成為新一代新型生物藥。

圖3  Sonelokimab結(jié)構(gòu)示意圖

VHH-VHH(ALB)-ScFv結(jié)構(gòu)

HPN424是一種約50 kda的TriTAC(三特異性T細(xì)胞激活結(jié)構(gòu))，由Harpoon生產(chǎn)。它可以同時(shí)結(jié)合T細(xì)胞上的CD3和前列腺癌細(xì)胞上的前列腺特異性膜抗原(PSMA, FOLH1)，引導(dǎo)T細(xì)胞殺死前列腺癌細(xì)胞。HPN424的第三個(gè)結(jié)構(gòu)域與血清白蛋白非共價(jià)結(jié)合，延長(zhǎng)其血清半衰期。

圖4  HPN424結(jié)構(gòu)示意圖

道爾生物基于 HTS-VHHBody 技術(shù)平臺(tái)篩選，并通過 MultipleBody^?技術(shù)平臺(tái)設(shè)計(jì)的靶向 CLDN18.2、CD3 和 HSA 的多特異性抗體DR30318產(chǎn)品也采用此結(jié)構(gòu)，其在體外實(shí)驗(yàn)中展現(xiàn)出了強(qiáng)效的 T 細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤藥效，是潛在的新一代抗腫瘤候選藥物。該產(chǎn)品正在進(jìn)行臨床前研究工作。

VHH-FC-VHH結(jié)構(gòu)

藥明生物SDArBody是專門基于VHH搭建的多特異抗體技術(shù)平臺(tái)。人源化(親和力成熟優(yōu)化)后的VHH可以自由組裝生成SDArBody多特異性抗體。基于該平臺(tái)，藥明生物開發(fā)了多款雙抗藥物，包括：W3669（PD-L1×LAG3）^[2]、W3659（PD-1×LAG3）^[3]、WT1126（PD-L1×TGF-β）^[4]等，其格式是VHH-鉸鏈-CH2-CH3-連接物-VHH，其中所述鉸鏈-CH2-CH3是IgG4或IgG1的Fc片段。

圖5  W3669^[2]和WT1126^[4]結(jié)構(gòu)示意圖

啟愈生物Q-1802產(chǎn)品是全球首個(gè)獲批美國(guó)IND的Claudin18.2/PD-L1雙特異性抗體藥，并于2022年獲得國(guó)藥監(jiān)局臨床批準(zhǔn)。Q-1802一方面可以通過Claudin18.2 抗體介導(dǎo)的效應(yīng)細(xì)胞殺傷腫瘤，另一方面通過PD-L1抗體阻斷PD-1信號(hào)，同時(shí)激活天然免疫和適應(yīng)性免疫反應(yīng)，其在臨床前各方面均有出色表現(xiàn)，目前處于Ⅱ期臨床。

VHH-IgG/VHH-IgG-VHH結(jié)構(gòu)

Nano-YBODYTM是友芝友專門用作開發(fā)VHH對(duì)稱型四價(jià)雙特異性抗體的平臺(tái)。基于該平臺(tái)，友芝友開發(fā)了Y400（VEGF×ANG2）和Y332[6]（VEGF×TGF-β）并獲得臨床批準(zhǔn)。其中Y400藥物的所有權(quán)利及資產(chǎn)轉(zhuǎn)讓給康哲眼科。Y332采用IgG-VHH雙抗結(jié)構(gòu)，可以幾乎完全抑制VEGF和TGF-β的生物功能，包括免疫抑制和激活TGF-β信號(hào)通路，單獨(dú)或與PD1阻斷聯(lián)合治療可顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)。

圖7  Y332結(jié)構(gòu)示意圖^[7]

和鉑醫(yī)藥HBICE^?分子可以同時(shí)特異性地識(shí)別腫瘤細(xì)胞上的腫瘤相關(guān)抗原和免疫細(xì)胞上的CD3分子或其他共刺激分子。利用該平臺(tái)，和鉑醫(yī)藥開發(fā)了HBM7008（B7H4×4-1BB）^[7]、HBM7020（BCMA×CD3）、HBM7022（2+1CLDN18.2×CD3）等產(chǎn)品，其中HBM7008是針對(duì)這兩個(gè)靶點(diǎn)的全球唯一一款雙特異性抗體，憑借其新型生物學(xué)作用機(jī)制和雙抗設(shè)計(jì)，有望避免4-1BB引發(fā)的肝毒性風(fēng)險(xiǎn)，目前已處于Ⅰ臨床階段。

圖8  HBM7008結(jié)構(gòu)示意圖

另外，HBICE^?平臺(tái)擁有非常良好的靈活性，可以設(shè)計(jì)出具有不同結(jié)構(gòu)和結(jié)合方式的分子，以實(shí)現(xiàn)那些依靠組合療法無法實(shí)現(xiàn)的分子作用機(jī)制。

圖9  HBICE平臺(tái)納米雙抗結(jié)構(gòu)示意圖

金斯瑞蓬勃生物的SMABody雙特異性抗體平臺(tái)由單域抗體融合單克隆抗體構(gòu)成，該平臺(tái)使用三種接頭序列（E-linker、G15-linker、G9-linker）將單域抗體分別連接到單克隆抗體重鏈或輕鏈的N或C端，從而產(chǎn)生一系列雙特異抗體。基于該平臺(tái)，金斯瑞開發(fā)了CD47×LAG-3、PD-L1×LAG-3、CD47×PD-L1等多款產(chǎn)品。

圖10  SMABody平臺(tái)納米雙抗結(jié)構(gòu)示意圖

VHH-TCR結(jié)構(gòu)

Ablynx開發(fā)的另一款產(chǎn)品GPC3/TCR VHH SAR444200是一種T細(xì)胞接合劑，通過在病灶處募集T細(xì)胞介導(dǎo)免疫細(xì)胞殺傷達(dá)到治療目的。于2023年7月在中國(guó)獲批臨床，目前在美國(guó)處于臨床Ⅱ期研究階段。

結(jié)語

目前雙抗在分子設(shè)計(jì)上的門檻已經(jīng)降低，一方面KIH專利技術(shù)等已經(jīng)過期，可以直接使用；另一方面，很多基于scFv融合、納米抗體融合、類抗體融合的雙抗不需要采用底層技術(shù)。雙抗的難點(diǎn)主要在于機(jī)制的協(xié)同性，以及配合機(jī)制進(jìn)行相應(yīng)的雙抗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用合適的技術(shù)，隨著技術(shù)平臺(tái)的成熟，雙抗藥物的研發(fā)越發(fā)順利。

VHH可以與各種形式的抗體片段組合構(gòu)建出多樣性的多特異性抗體結(jié)構(gòu)，滿足不同疾病的治療需求。此外，VHH的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，不存在VH和VL融合錯(cuò)誤比例過高導(dǎo)致的生產(chǎn)難度大的問題，使得生產(chǎn)工藝更加穩(wěn)定可靠。VHH的加入使得多抗藥物的設(shè)計(jì)更加靈活，生產(chǎn)更加高效穩(wěn)定，能夠有效應(yīng)對(duì)藥物研發(fā)過程中的挑戰(zhàn)，為新型治療藥物的開發(fā)提供了新的方向和機(jī)遇。目前投入納米雙抗生產(chǎn)的企業(yè)越來越多，未來或出現(xiàn)賽道擁擠現(xiàn)象，因此藥企需提前布局適應(yīng)癥靶點(diǎn)等，避免同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)加劇的情況。

參考文獻(xiàn)：

[1] Mark A Weinberg,et al.IL17A/F nanobody sonelokimab in patients with plaque psoriasis:a multicentre,randomised,placebo-controlled,phase 2b study.[J]VOLUME397,ISSUE10284,1564-1575

[2] 藥明生物. 新型抗PD-L1_抗LAG-3雙特異性抗體及其用途.202011027436 .1 [p].2020 .09 .25

[3] 藥明生物. 靶向PD-1和LAG-3的雙特異性抗體.202080031036.X [p].2020.04.24

[4] 藥明生物. 針對(duì)PD-L1和TGFβ的雙功能抗體.202080099688.7 [p].2020 .12 .07

[5] Yong Hong , B-Y. Ryoo ,et al.Phase I/II open-label study on an anti-GPC3 T cell engager, SAR444200, in patients with advanced solid tumors: Preliminary dose escalation results.[J]Annals of Oncology,1046

[6] Mengke Niu , Ming Yi,et al.Synergistic efcacy of simultaneous anti-TGF-β/VEGF bispecifc antibody and PD-1 blockade in cancer therapy.[J]Journal of Hematology & Oncology,(2023) 16:94

[7] Musheng Bao,et al.Innovative B7H4×CD3＆B7H4×4-1BB Bispecifics for Solid Tumor Therapies.[J]Harbour Biomed

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