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、預防及診斷中廣泛應用。目前，已超過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隱藏著無數默默無聞的失敗案例。

很多時候，項目的夭折并不是因為靶點選擇錯誤，也不是抗體篩選過程存在重大缺陷，而是容易忽視至關重要的環節，比如抗體人源化、親和力成熟。

一個好的“潛力股”抗體需要關注許多方面，如親和力、免疫原性、半衰期等等。無論何時何地，想要在競爭中拔得頭-籌，靠的不是蠻干而是策略，抗體優化是不可少的過程。

在抗體開發過程中，人源化和親和力成熟是不可割裂的，需要綜合考量評估。義翹神州利用CDR置換技術、噬菌體展示技術結合高通量抗體表達平臺，可對鼠源單抗、羊駝納米抗體進行人源化改造，保證人源化程度>95%，同時提供高質量的親和力成熟服務，助力抗體研發進程。

01 抗體人源化：跨越免疫排斥的鴻溝

上個世紀80年代初，隨著鼠單抗在臨床的應用，發現人體會對鼠源抗體產生免疫反應，即HAMA（Human Anti-Mouse Antibody Response），主要涉及抗體恒定區的異種蛋白免疫原性，使患者產生嚴重的過敏反應和毒副作用，造成藥物失去其應有的療效。

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。經過幾代科研人的努力，人們開發出嵌合抗體、人源化抗體和全人源抗體，顯著降低了抗體藥物的HAMA反應。

圖片源自義翹神州

抗體人源化的目的是降低免疫原性，一句話概括其過程：

對可變區進行修飾，替換某些位點的氨基酸，提高其與人體天然抗體的相似度。

抗體人源化更是涉及結構生物學、免疫學和工程學深度交織的系統性挑戰。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、親和力和穩定性。人-鼠嵌合抗體是將鼠抗體可變區基因片段連接到人抗體恒定區基因上。人源化抗體是將鼠抗體的互補決定區（CDR）移植到人抗體的相應部位，人源化程度可達90%以上。

抗體人源化改造技術有多種，比如CDR移植、SDR移植、抗原表位定向選擇、表面重塑、框架區更替等，其中CDR移植技術是主流，應用廣泛。

CDR移植技術是利用基因工程將鼠源抗體可變區的互補決定區基因移植到人抗體可變區的框架基因中，形成新的人源化抗體。我們都知道抗體由可變區和恒定區組成。可變區為抗原識別區域，由4個框架區（FR）和3個CDR組成。CDR是抗原結合的關鍵區域，因此在人源化過程中保留此區域。此外為了保證抗體可變區的空間結構，還需保留框架區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。

隨著計算機輔助建模技術的發展，抗體人源化技術進行了升級迭代，比如僅將抗體結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。或者對鼠源CDR與FR表面殘基進行嵌合或重塑，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行CDR移植的人源抗體框架。一般是根據鼠源抗體氨基酸序列，在人源抗體數據庫中查找同源性最-高的抗體作為模板。然后根據人源抗體的結構數據進行同源建模，構建鼠源抗體的3D空間結構，確定CDR和重要的FR殘基。之后可將CDR連同FR關鍵氨基酸殘基移植到人源抗體的框架中，插入真核表達載體進行表達，最后通過ELISA、Biocore等方法鑒定抗體的親和力。

義翹神州抗體人源化服務案例，鼠源單抗經過人源化改造后，親和力和親本單抗相當

02 抗體親和力成熟：精準提升戰斗力

抗體親和力是抗體分子的抗原結合位點與對應的抗原表位之間的引力。親和力檢測用于評估候選抗體與靶抗原結合的強度和特異性。是衡量抗體生物活性與臨床價值的重要指標。高親和力的抗體能夠顯著減少用藥劑量、降低副作用以及節約成本。因此，親和力優化是抗體藥物開發過程中的重要一環。

抗體親和力成熟模擬B細胞的基因突變和選擇機制，不斷提供抗體與抗原的結合力。體外親和力成熟策略主要包括互補決定區步進法（CDR Walking）、鏈重組（Chain Shuffling）、基因重組（DNA Shuffling）、點突變法（Point Mutagenesis）、飽和突變（Saturation Mutagenesis）等。

如阿達木單抗Adalimumab采用點突變法提升與TNF-α的結合力，增強治療類風濕性關節炎的效果。曲妥珠單抗（Trastuzumab）通過CDR步進法優化與HER2的親和力，增強了乳腺癌治療效果。

義翹神州抗體親和力成熟服務案例，優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-進的噬菌體展示技術平臺，構建高質量抗體突變庫，并通過親和篩選方法獲得高親和力抗體，通過ELISA、SPR、BLI等技術檢測抗體親和力，助力科研人員完成從親本抗體親和力分析、親和力優化、CDR突變到抗體瞬時表達純化及QC分析的全過程。

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