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兔源单抗药物:过去、现在与未来

2023-03-17 16:45 作者:南京德泰生物  | 我要投稿

过去:鼠源主导的杂交瘤单抗药物

自1975年,Milstein和Kohler成功融合出第一株鼠杂交瘤细胞后,单克隆抗体便开始进入大众视野,在医学检验、蛋白提纯、靶向治疗和显像技术中得以应用。1986年,第一款单克隆抗体药Orthoclone OKT3经FDA审批通过后上市,该药物靶向人CD3,用以防止肾脏移植后的宿主排斥问题。Orthoclone OKT3也成为了最早的第一代鼠源单抗药物。经过47年的研究与发展,如今已有上百种单抗药物通过FDA审批上市,针对包括肿瘤、自免疫病、传染病等不同类型疾病。目前,已有两款兔源单抗药成功上市,分别是来自诺华(Novartis)的Beovu(Brolucizumab)和来自灵北(Lundbeck)的Vyepti(Eptinezumab)。

 

现在:Beovu (Brolucizumab)与Vyepti(Eptinezumab)

在详细介绍Beovu前,需要补充介绍一些兔单抗开发技术发展的背景知识。鼠源杂交瘤技术是利用鼠浆细胞与鼠源骨髓瘤细胞同源融合来获得鼠源杂交瘤的。1997年,由朱伟民博士筛选出世界上第一株用于产生稳定、高质量的兔-兔单隆抗体的融合细胞株。该细胞株被命名为240E-W,由朱伟民博士和余国良博士建立的Epitomics公司掌握使用该细胞株制备兔单抗杂交瘤(RabMAb®)的专利。后来Epitomics公司经历了数次改组与收购,最终RabMAb®的专利落入了Abcam与诺华等公司手中。而借由兔单抗平台,诺华最终成功研发出Beovu并上市。

 

Beovu(Brolucizumab)上市于2019年,是一种人类血管内皮生长因子(VEGF)抑制剂的scFv类兔单抗药,被FDA批准用于治疗湿性年龄相关性黄斑变性(AMD)。湿性年龄相关性黄斑变性,也称为渗出性或新生血管性年龄相关性黄斑变性,是由玻璃膜疣等引起的Bruch膜损害,能诱发脉络膜的毛细血管向外层长出新生血管,引起严重的视力丧失。血管内皮生长因子是一个家族,包括VEGF-A、VEGF-B等。Brolucizumab通过阻断VEGF-A与内皮细胞表面VEGF受体结合,减少新生血管病变,帮助缓解湿性AMD的症状,从而减缓视力下降。

图1. Beovu注射液

 另一方面,Vyepti(Eptinezumab)作为唯一一款批准上市的全长兔单抗药物,最早由Alder BioPharmaceuticals(简称Alder)公司所研发。2020年2月,Vyepti作为全球首款全长兔单抗药物上市,用于预防性治疗成人偏头痛。

 

偏头痛是一种可引起严重搏动性疼痛或搏动感的头痛,通常在头部的一侧。它常常伴随着恶心、呕吐,以及对光线和声音极度敏感。降钙素基因相关肽(Calcitonin gene related peptide, CGRP)是人类用分子生物学方法发现的第一个活性多肽。CGRP的释放会引起局部血管扩张,尽管具体的机理尚不明确,但它仍被认为在偏头痛中起着关键作用。

 

图2. CGRP与偏头痛

目前针对CGRP已有四款抗体药物上市,除Vyepti外,分别为安进/诺华Aimovig、梯瓦Ajovy、礼来Emgality。相比其他三种鼠源抗体药物,Vyepti是唯一一种静脉给药剂型。用药方面,Vyepti每3个月一次静脉输注,Aimovig和Emgality均为每月一次皮下注射,Ajovy则可每月一次或每3个月一次皮下注射。Vyepti给药周期长,更能减少患者依从性问题。

 

未来:新靶点、新方法、新挑战

相比鼠源单抗,兔单抗具备特异性更高,亲和力更好,识别表位更精细等优势。同时,越来越多的小鼠疾病模型也被投入到临床试验中。由于鼠源单克隆抗体不识别鼠源蛋白,更多的兔源单抗替代药也逐渐进入视野。随着更多的兔单抗药物进入临床阶段,如何得到特异性针对新靶点并能成功成药的兔单克隆抗体分子,也将成为诸多生物药企业的一大攻克目标。

纵观兔单抗开发历程,运用传统杂交瘤技术制备的兔单抗虽然具备更高的亲和力和特异性,但因兔杂交瘤细胞不如常规鼠杂交瘤细胞稳定,融合和转化效率低下而限制了兔源杂交瘤细胞生产单抗的应用与推广。噬菌体展示技术可以避免兔单抗免疫耐受问题,并针对κ型抗体和λ型高亲和力抗体筛选,但展示过程复杂,在一定程度上限制了库的容量和多样性。DETAIBIO最新的单B细胞技术通过直接对单个B细胞的筛选,可在不到两个月的时间,筛选出大量的候选兔单抗分子。同时,单B细胞抗体制备技术还可以直接获得抗体基因序列,方便下游抗体工程改造,在抗体药物研发、快速应对病原微生物传染病方面具有巨大优势。目前新平台与旧方法的碰撞,给更多兔单抗研发药企提供更多选择。

图3. SingleB兔单抗制备流程

另一方面,虽然兔抗的同源性相较人的同源性比鼠相对较高(约60%~76%),并且最近新开发的Mutational Lineage-Guided(MLG)人源化技术也使得RabMAb人源化更加容易,但由于兔单抗重链可变区含有额外的二硫键,兔单抗的人源化仍然是兔单抗分子成药的一大挑战。新平台的开发或者转基因兔的培育或许会成为未来探索的重点。

结语

兔单抗的诞生是曲折的,相比鼠单抗,无论是发展历史还是上市药数量,都相较式微。兔单抗药研发的道路依然十分漫长,但基于新的平台,攻克新的困难,也必然会指向兔单抗药光明的未来。

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