近期，復宏漢霖在噬菌體展示庫技術領域又取得了新的突破：公司成功構建了先進的人源化羊駝單域抗體噬菌體展示庫，庫容達到2×1012，幾乎已是業界目前所能達到的庫容最高水平。

     1975年雜交瘤技術的出現，推動單克隆抗體藥物的發展進入了新的時代。隨後出現的噬菌體展示庫技術與雜交瘤技術一起成為了抗體發現最主要的兩項平台技術。針對這兩條抗體發現途徑，復宏漢霖研發團隊均已建立了獨立自主的技術平台。目前，復宏漢霖的產品管線已廣泛覆蓋腫瘤免疫靶點、抗血管生成靶點、腫瘤特異性靶點等腫瘤治療領域的重要靶點，這些抗體候選藥物有90%以上由公司自主研發，是公司抗體發現平台高產高效的最佳證明。例如，公司自主研發的創新型抗PD-L1單抗HLX20，就是通過自有的全人源噬菌體展示庫發現的單抗候選藥物。


     作為一種強大的、應用廣泛的抗體發現途徑，噬菌體展示庫通過體外免疫演化的過程，可快速高效地識別並篩選出對於目標蛋白具有高親和力的抗體片段，經過序列及功能鑒定後可進一步構建成不同結構的抗體。除了以上提到的全人源噬菌體展示庫外，2019年復宏漢霖在噬菌體展示庫技術領域又取得了新的突破：公司成功構建了先進的人源化羊駝單域抗體噬菌體展示庫，庫容達到2×1012，幾乎已是業界目前所能達到的庫容最高水平。


     單域抗體（VHH），抗體研發的「魔術子彈」

    單域抗體（VHH）噬菌體展示庫能夠高效篩選出對於目標蛋白具有高親和力的單域抗體。單域抗體即常說的「納米抗體」（nanobody），在自然界中並不存在，最早於1993年由比利時科學家構建而成。他們在駝類動物的血清中發現一種天然缺失輕鏈的重鏈抗體，克隆駝類重鏈抗體的可變區得到只由一個重鏈可變區組成的抗體結構，稱為VHH（variable domain of heavy chain of heavy-chain antibody），即單域抗體。我們一般熟知的完整的IgG單克隆抗體全長大小約145kD，而單域抗體大小僅約80kD，這種抗體缺乏輕鏈，亦不具有重鏈的CH1恆定區，是目前構建出的能結合抗原的最小單元抗體。

    單域抗體的潛在應用非常廣泛，其自身即具有成藥潛力且國際上已有單域抗體藥物獲批上市。此外，單域抗體因為具有分子量小、親水性好、穩定性強、易於重組表達且表達量相對較高等優點，也非常適於作為各種新型抗體結構的基本元件，能夠方便地進一步設計構建出雙特異性甚至是多特異性抗體以及抗體偶聯藥物等結構。因此，單域抗體也被喻為抗體藥物研發的「魔術子彈」。


     人源化VHH噬菌體展示庫，新型抗體高效研發的「百寶箱」

     復宏漢霖構建的VHH噬菌體展示庫除了具有超大庫容以外，還具有多項優勢。基因測序結果顯示，復宏漢霖構建的VHH噬菌體展示庫中高達80%以上的克隆具有完整的開放閱讀框(Open Reading Frame)，保證了從庫中篩選出的抗體片段基因未來能夠正常表達出對應的抗體結構。此外，該VHH噬菌體展示庫骨架區已大部分置換成人類序列，同時也巧妙地保留了FW2（framework 2）區域小部分原有的親水性氨基酸序列，既實現了抗體的高度人源化又保留了原有的親水性優勢。


     在VHH噬菌體展示庫構建完成後，復宏漢霖研發團隊進行了嚴謹的驗證測試，以證明對於不同的抗原該VHH噬菌體展示庫均能高效篩選出高親和力的單域抗體。例如，研發團隊以CTLA-4為目標蛋白，從VHH噬菌體展示庫中篩出了23個對於CTLA-4具有高親和力的單域抗體，其中4個抗體在體外測試中具有CTLA-4信號阻斷功能。


     未來，復宏漢霖利用這個VHH噬菌體展示庫進行抗體創新研發，無須通過傳統的免疫動物的方法，也無須人源化改造或親和力成熟等複雜的過程，可顯著提高雙特異性抗體等新型抗體的研發效率。可以說擁有了這個VHH噬菌體展示庫，就像擁有了抗體原件「百寶箱」，對於大部分目標靶點，復宏漢霖研發團隊均能夠從「百寶箱」中快速「釣」出對應的高親和性單域抗體結構，作為進一步組成雙特異性抗體以及其他新型抗體的關鍵原件。


     助力雙特異性抗體研發取得階段性成果

     從這一強大的VHH噬菌體展示庫中，復宏漢霖已篩選出了首批針對不同目標靶點的單域抗體。利用單抗研發過程中積累的豐富的抗體連接子（Linker）設計經驗，公司也得以快速地設計出適宜的連接子，將篩選出的單域抗體與管線中成熟的抗體結構相連接，構建了多個頗具潛力的雙特異性抗體候選藥物，目前正在對這些雙特異性抗體進行相關專利申請，同時也在積極推進這些雙特異性抗體的臨床前研究與生產工藝開發，短期內有望在雙抗的創新研發領域取得新的突破。


     參考文獻

1. Hamers-Casterman C, Atarhouch T, Muyldermans S, et al. Naturally occurring antibodies devoid of light chains[J]. Nature, 1993, 363(6428): 446-448.

2. Eyer L, Hruska K. Single-domain antibody fragments derived from heavy-chain antibodies: a review[J]. Vet Med, 2012, 57(9): 439-513.