行業(yè)研究:納米抗體行業(yè)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-09-11 22:13:37來(lái)源:抗體圈
目錄
1 納米抗體介紹
2 納米抗體的應(yīng)用
3 納米抗體的前景
4 納米抗體的抗體庫(kù)建立和篩選以及制備
5 納米抗體的全球競(jìng)爭(zhēng)格局
6 國(guó)內(nèi)抗體產(chǎn)業(yè)投資分布
一
納米抗體介紹
納米抗體(nanobody,Nb), 即重鏈單域抗體VHH(variable domain of heavy chain of heavy-chainantibody)——駱駝體內(nèi)存在著天然缺失輕鏈的重鏈抗體(heavy-chain antibody,HCAb),克隆其可變區(qū)VHH而得到的只由一個(gè)重鏈可變區(qū)組成的單域抗體,是目前可以得到的具有完整功能的穩(wěn)定的可結(jié)合抗原的最小單位。其相對(duì)分子質(zhì)量為15000,僅為常規(guī)抗體的1/10左右,分子高度4.8 nm,直徑2.2 nm,為納米級(jí),故被稱為納米抗體。
駱駝重鏈抗體的VHH和人抗體重鏈可變區(qū)VH結(jié)構(gòu)非常相似,包含三個(gè)高變區(qū)(hypervariableregion,HVR)和其兩側(cè)的四個(gè)骨架區(qū)(frameworkregion,FR),且其基因同源性達(dá)90%。 VHH由兩個(gè)β片層形成支架,三個(gè)高變區(qū)聚集在一側(cè)參與抗原識(shí)別。通過(guò)比較可以看出:與駱駝的重鏈抗體相比,納米抗體僅由重鏈可變區(qū)組成。
抗體結(jié)構(gòu)示意圖
(A) 傳統(tǒng)四鏈結(jié)構(gòu)抗體; (B) 駱駝血液中的重鏈抗體; (C)穩(wěn)定的可結(jié)合抗原的最小單位VHH即納米抗體
1. 納米抗體分類
利用納米抗體所具有的特性,對(duì)其進(jìn)行基因改造,可轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N形式,攜帶某些特定的結(jié)構(gòu),用于疾病的診斷和治療。
單價(jià)納米抗體
即用特異性的抗原從納米抗體庫(kù)中篩選得到的抗原特異性的納米抗體,因其表面有大量的親水殘基,能保持嚴(yán)格的單體結(jié)構(gòu),且僅以這種單體形式就能高特異性、高親和力地與其抗原相結(jié)合。納米抗體具有嚴(yán)格的單體結(jié)構(gòu),能防止蛋白質(zhì)聚集,一些納米抗體甚至能清除已形成的聚集體。
多價(jià)和多特異性納米抗體
多價(jià)抗體是識(shí)別同一種表位的單價(jià)抗體的聚合物,比單價(jià)抗體具有更高的抗原親和力;多特異性抗體是識(shí)別不同表位的單價(jià)抗體的聚合物,能結(jié)合不同靶目標(biāo)或同一靶目標(biāo)的不同表位,比單價(jià)抗體具有更高的抗原識(shí)別能力。而納米抗體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只有一個(gè)結(jié)構(gòu)域,可通過(guò)短小的連接序列聚合在一起,從而轉(zhuǎn)換成多價(jià)和多特異性的形式。
融合型納米抗體
納米抗體具有嚴(yán)格的單體特點(diǎn)且其相對(duì)分子質(zhì)量很小,很容易通過(guò)基因工程技術(shù)與其他結(jié)構(gòu)(如BSA、IgG-Fc等)結(jié)合形成新的融合分子,如能延長(zhǎng)其半衰期的酶、抗菌肽或顯影物質(zhì)等。在新的融合分子中,納米抗體與其靶抗原定向結(jié)合,與納米抗體融合的部分就能發(fā)揮相應(yīng)的功能。進(jìn)行疾病治療時(shí),我們希望藥物能在體內(nèi)靶器官停留較長(zhǎng)的時(shí)間以便提高藥物的作用,然而納米抗體的血液清除速度卻很快,不利于它所攜帶的藥物發(fā)揮作用。所以,通過(guò)基因技術(shù)將納米抗體VHH和壽命較長(zhǎng)的分子融合在一起,可以提高納米抗體在血液中的存在時(shí)間即延長(zhǎng)其半衰期,從而達(dá)到更好的治療效果。
另外,納米抗體可連接各種顯影物質(zhì)用于疾病診斷。因其具有高度的靶向性和特異性,通過(guò)改變?cè)煊皠┩鈿さ慕M成成分,或在外殼上連接針對(duì)組織特異性抗原的抗體或特異受體的配體,可構(gòu)建針對(duì)特定組織的靶向超聲造影劑。加之納米抗體的強(qiáng)穿透力,能穿過(guò)血管進(jìn)入組織,可更好地應(yīng)用于顯像和治療:如連接綠色熒光蛋白(GFP)和VHH形成復(fù)合物,這種復(fù)合物能靶向地結(jié)合到活細(xì)胞,可用于疾病的診斷。
不同類型的納米抗體
2. 納米抗體的結(jié)構(gòu)特征
體積小
相對(duì)于普通抗體的6個(gè)互補(bǔ)決定區(qū)(complementaritydetermining region, CDR),Nb僅有的3個(gè)CDR就具備了特異的抗原結(jié)合能力和高親合力,具有完整的抗原結(jié)合片段。
抗原結(jié)合環(huán)的結(jié)構(gòu)大
納米抗體的抗原結(jié)合環(huán)的結(jié)構(gòu)組成比普通抗體VH更大,其CDR1和CDR3比VH的更長(zhǎng)——人和小鼠VH的平均長(zhǎng)度分別只有14和12個(gè)氨基酸, 而納米抗體的CDR3長(zhǎng)度為16~18個(gè)氨基酸,加上納米抗體包含了骨架區(qū)的氨基酸殘基, 就決定了納米抗體能補(bǔ)償抗原結(jié)合位點(diǎn)輕鏈可變區(qū)VL的缺乏。
FR2區(qū)氨基酸殘基改變并存在二硫鍵
納米抗體VHH表面大概只有10個(gè)氨基酸和人VH不同,其中在FR2位置有四個(gè)特異的氨基酸:普通抗體的FR2中V37、G44、L45和W47這4個(gè)氨基酸殘基是在進(jìn)化中相當(dāng)保守的疏水性殘基;而在VHH中,它們突變?yōu)橛H水性的氨基酸殘基F37、E44、R45、G47,增加了VHH的溶解性。VHH的CDR1區(qū)和骨架區(qū)FR2存在半胱氨酸殘基(Cys),可以和CDR3區(qū)中的Cys殘基形成二硫橋,增加了可變區(qū)的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)變化。
納米抗體FR2區(qū)中特殊的親水性氨基酸殘基的改變和CDR3區(qū)二硫鍵的存在,使得其穩(wěn)定性和親水性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的IgG抗體。
VH 和VHH 結(jié)構(gòu)示意圖
3. 納米抗體相比傳統(tǒng)抗體的突出優(yōu)勢(shì)
高水溶性、 高耐性和穩(wěn)定性
正??贵wVH結(jié)構(gòu)域單獨(dú)表達(dá)時(shí)通常形成包涵體,或者暴露的疏水域相互黏附;而納米抗體VHH由于其FR2中的疏水殘基被親水殘基所取代,使得納米抗體的水溶性增加,聚合性減少;而且即使以包涵體形式表達(dá),也很容易復(fù)性,這樣可以大大提高作為藥物的利用率。
研究發(fā)現(xiàn),一些納米抗體能耐高溫且具有高度的構(gòu)象穩(wěn)定性。將不同的納米抗體在37℃放置1周,結(jié)果其抗原結(jié)合活性仍均在80%以上,表明納米抗體在室溫下保存相當(dāng)穩(wěn)定,這使其比常規(guī)抗體更易于儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。
另外,納米抗體具有可逆的去折疊能力即易復(fù)性,VanderLinden等比較了鼠單抗和納米抗體在90℃高溫長(zhǎng)時(shí)間處理的抗原結(jié)合活性,發(fā)現(xiàn)納米抗體都保持了較高的活性仍能重新獲得抗原結(jié)合能力,而所有常規(guī)抗體在90℃處理后都喪失了活性,發(fā)生了不可逆的聚合。而在惡劣條件,如在離液劑、存在蛋白酶和極度pH值變性的條件下(如胃液和內(nèi)臟中),正??贵w會(huì)失效或分解,而納米抗體仍具有高度的穩(wěn)定性。
低免疫原性
免疫原性是指能夠刺激機(jī)體形成特異性抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力,與分子大小、化學(xué)結(jié)構(gòu)等有關(guān),相對(duì)分子質(zhì)量越小免疫原性越小。納米抗體因其相對(duì)分子質(zhì)量很小且只有一個(gè)結(jié)構(gòu)域,所以對(duì)人體的免疫原性較弱,與人的生物相容性較好。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,納米抗體的重復(fù)給藥未引起任何體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答 (但有報(bào)道稱若長(zhǎng)期重復(fù)的臨床使用也會(huì)產(chǎn)生潛在的免疫原性,有待人們?nèi)ジ纳?。因此,可通過(guò)帶有人同類骨架區(qū)VHFR2烙印的納米抗體來(lái)獲得非免疫原性的納米抗體。
較強(qiáng)的組織穿透力
納米抗體具有強(qiáng)而快的組織穿透能力,可以進(jìn)入致密的組織如實(shí)體瘤等發(fā)揮作用;并且多余未結(jié)合的納米抗體能夠很快的被清除,這相對(duì)于單克隆抗體組織穿透力差、不易被清除的不足,更有利于疾病的診斷。另外,納米抗體能夠有效的穿透血腦屏障,這樣的特性為腦部給藥提供了新方法,有望成為治療老年癡呆癥的新藥。CortezRetamozo等等制備的納米抗體顯影劑呈現(xiàn)出了穿透性好、親和力高、腫瘤組織的顯像效果好,并且對(duì)正常組織幾乎沒(méi)有損傷等優(yōu)點(diǎn)。
高表達(dá)性
因納米抗體相對(duì)分子質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,由單一基因編碼,所以它很容易在微生物中合成,能在噬菌體、酵母等微生物中大量的表達(dá),而且其相對(duì)價(jià)格低廉、可進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),易于普及和應(yīng)用。可通過(guò)酵母反應(yīng)器釀造將納米抗體的產(chǎn)量提高至每公升1g。
4. 納米抗體的不足
納米抗體最大的缺陷是半衰期較短。與常規(guī)抗體相比,納米抗體具有更快的血清清除速度,使得其在體內(nèi)成像方面大展身手的同時(shí),也限制了其在治療領(lǐng)域的應(yīng)用。
為延長(zhǎng)納米抗體在血液中的半衰期,解決方法有聚乙二醇化、與白蛋白結(jié)合或融合、與抗體的Fc融合。
較成功的有Coppieters等通過(guò)構(gòu)建雙特異性抗體的方法,將特異性抗腫瘤壞死因子納米抗體和抗血清白蛋白納米抗體偶聯(lián),以延長(zhǎng)在血清中的半衰期;Harmsen等使用聚乙二醇化的方法也成功延長(zhǎng)了中和手足口病的納米抗體的半衰期;此外,Hmila等將VHH片段和人Fc段連接在一起,同樣有效延長(zhǎng)了抗體在體內(nèi)半衰期。
二
納米抗體應(yīng)用
1. 疾病體外檢測(cè)
納米抗體具有較強(qiáng)的表位識(shí)別與結(jié)合能力,其構(gòu)建及表達(dá)過(guò)程甚至不需要純化的抗原。納米抗體體積小,使其能夠以高密度牢固地結(jié)合于固相載體捕捉微量抗原。這些特性是常規(guī)單抗甚至單域抗體所不及的。因此,可以充分發(fā)揮以納米抗體為基礎(chǔ)的免疫檢測(cè)方法的作用,檢測(cè)與鑒別臨床上較難檢出的靶點(diǎn)以及外來(lái)病原物或毒素。
EGFR在許多腫瘤中過(guò)度表達(dá),并且是腫瘤藥物靶向的極具吸引力的靶點(diǎn)。目前已開(kāi)發(fā)了靶向EGFR的納米抗體。并成功應(yīng)用于乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌的診斷。
2. 體內(nèi)無(wú)創(chuàng)傷診斷
納米抗體與靶點(diǎn)結(jié)合的高親合力、高特異性和優(yōu)良的組織穿透能力,使其可以被用作靶向示蹤分子進(jìn)行特異的放射免疫顯像或靶向超聲造影。因此,以納米抗體為基礎(chǔ)的病灶組織特異的靶向示蹤成為分子成像領(lǐng)域重要的研究方向。
1)放射免疫顯像
放射免疫顯像是指將放射性核素通過(guò)一定方法標(biāo)記到抗體上,利用抗體與抗原的免疫結(jié)合,特異定位到表達(dá)一定抗原的病灶組織上,通過(guò)核素發(fā)出的射線進(jìn)行腫瘤特異性顯像。
目前,基礎(chǔ)研究和臨床實(shí)際應(yīng)用還有一定差距。需要改進(jìn)的是納米抗體(Nb)與放射性核素的標(biāo)記技術(shù)放射性核素的種類非常多,在選擇用于放免顯像的核素時(shí),從與Nb的配伍標(biāo)記角度出發(fā),一般要考慮兩個(gè)因素:1)核素合理的物理半衰期:由于Nb的半衰期較短,因此,核素的半衰期不能過(guò)短。2)核素應(yīng)為無(wú)載體形式;Nb的氨基酸構(gòu)成一般不足140個(gè),其與核素結(jié)合的特定位點(diǎn)有限。因此,只有無(wú)載體形式的核素才能得到具有高比活度的標(biāo)記抗體,這也是獲得良好顯像的前提。
放射性核素標(biāo)記抗體的方法分為直接和間接法。直接標(biāo)記法是放射性核素直接與抗體分子形成價(jià)鍵結(jié)合而實(shí)現(xiàn)標(biāo)記。這種標(biāo)記方法步驟簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),但能用于直接標(biāo)記法的核素有限。間接標(biāo)記法則是通過(guò)聯(lián)接劑將核素標(biāo)記在抗體之上,在保持Nb免疫括性的前提下,提高標(biāo)記率和標(biāo)記物的穩(wěn)定性至關(guān)重要,因?yàn)樗苯佑绊懼鴺?biāo)記物的生物分布和體外顯像質(zhì)量。
2)靶向超聲造影
靶向超聲造影是指將特異性抗體或配體連接到超聲造影劑表面,使其能主動(dòng)地與病變組織上相應(yīng)的抗原或受體靶向結(jié)合,并通過(guò)超聲造影技術(shù)顯示靶灶部位分子水平病理變化,從而產(chǎn)生特異性的分子顯像。
為了在體內(nèi)快速而準(zhǔn)確地檢測(cè)腫瘤所在位置,理想的顯影劑應(yīng)具備良好的組織滲透性,高抗原親和力,非特異性噪聲背景低,未結(jié)合靶抗原的抗體能迅速清除,將放射損傷程度降到最低。CortezRetamozo等以單域抗體作為靶向分子構(gòu)建的顯影劑穿透性好,親和力高,在數(shù)小時(shí)內(nèi)腫瘤組織的顯像效果明顯提高,在正常的組織中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)顯影劑的存在。
3. 腫瘤靶向治療
納米抗體自身的高親合力和特異性,使得它更容易在阻塞部位與癌癥細(xì)胞上的受體靶向結(jié)合,滲入到血管少的組織內(nèi)。同時(shí)鑒于納米抗體的低免疫原性,將納米抗體對(duì)小鼠進(jìn)行重復(fù)給藥,經(jīng)檢測(cè),沒(méi)有引起任何體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)。
由于納米抗體可以用于構(gòu)建多種分子結(jié)構(gòu),從而可以進(jìn)行一些分子輔助治療。如將納米抗體與陰溝腸桿菌β內(nèi)酰胺酶相結(jié)合,試驗(yàn)證明,此結(jié)合物能選擇性的激活抗癌前體藥物,有效的與結(jié)腸腺癌細(xì)胞上的癌胚抗原相結(jié)合,在原位殺傷腫瘤,從而建立了一種腫瘤異種移植物的治療方法,且無(wú)毒副作用。
跨越血腦屏障治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病是目前科學(xué)家開(kāi)發(fā)和研究的重點(diǎn)內(nèi)容。納米抗體能跨越人的血腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞,促進(jìn)藥物的運(yùn)輸,為腦部給藥提供了新的方法。
藥企相繼開(kāi)發(fā)了靶向EGFR、HER2、VEGFR2、c-Met、CXCR7等抗腫瘤納米抗體。
納米抗體在抗腫瘤靶標(biāo)方面的研究進(jìn)展
資料來(lái)源:《納米抗體用于腫瘤診斷與治療的研究進(jìn)展》
4. 神經(jīng)系統(tǒng)疾病
納米抗體可用于治療淀粉樣變疾病。老年癡呆癥是一種致死性神經(jīng)退行性疾病。其病理特征為β-淀粉樣蛋白的沉積。運(yùn)用噬菌體展示技術(shù)和原子力顯微鏡觀察技術(shù),發(fā)現(xiàn)分離出的E1納米抗體可以選擇性識(shí)別、對(duì)抗Aβ低聚物,使E1具備與其他治療方法相結(jié)合治療AD的潛在價(jià)值。比利時(shí)納米抗體藥企Ablynx已開(kāi)發(fā)出三株抗老年性癡呆的納米抗體。
此外,一些納米抗體甚至能清除已聚合成的聚集體,并在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。因而它還可以用來(lái)治療其他淀粉樣變疾病,如帕金森病及眼咽型肌營(yíng)養(yǎng)不良癥。
5. 循環(huán)系統(tǒng)疾病
納米抗體可制成抗血栓藥物。比利時(shí)Ablynx公司研制出了一種納米抗體藥物——Ablynx。其中的一種ALX-0081能選擇性地阻止血栓的形成。在狒狒的安全模型檢測(cè)急性血栓形成試驗(yàn)中,與傳統(tǒng)的抗栓藥物相比,ALX-0081表現(xiàn)出了優(yōu)越的治療窗帶。
6. 感染性疾病
納米抗體用于治療輪狀病毒引起的腹瀉。Pant N等對(duì)乳酸菌治療小鼠腹瀉試驗(yàn)中,通過(guò)口服給藥時(shí),乳酸桿菌表面所表達(dá)的VHH能夠縮短病程、減輕病癥,降低由于輪狀病毒引起腹瀉導(dǎo)致的小鼠死亡率。據(jù)此,可給兒童服用結(jié)合了納米抗體的活菌制劑,從而有效地預(yù)防治療輪狀病毒引起的腹瀉,且顯著降低治療成本。
納米抗體還可用于預(yù)防及治療錐蟲(chóng)病、禽流感檢測(cè)和治療、鑒別布魯菌。
7. 其他疾病類型
納米抗體還可用于消化系統(tǒng)疾病、食物中毒檢測(cè)與治療等方向。
治療性納米抗體研究進(jìn)展
資料來(lái)源:生物制藥小編
臨床階段品種有應(yīng)用于治療自身免疫病、癌癥、血液疾病、病毒感染、骨科疾病、神經(jīng)退行性疾病產(chǎn)品,除了進(jìn)入臨床研究階段的納米抗體,拓展指引在研項(xiàng)目研究方向有抗腫瘤、抗感染、抗炎癥性疾病、神經(jīng)退行性疾病。
三
納米抗體前景
- 口服來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)體免疫
- 檢測(cè)和治療腫瘤
- 診斷探測(cè)探針
- 開(kāi)發(fā)雙抗夾心法ELISA檢測(cè)流感等病毒
- VHH非免疫球蛋白支架作為很高的蛋白黏合劑
- 畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域疾病的臨床治療和診斷檢測(cè)
四
納米抗體的抗體庫(kù)建立和篩選以及制備
1. 納米抗體的抗體庫(kù)建立和篩選
重鏈抗體來(lái)源的納米抗體由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,相對(duì)于Fab、scFv等片段更容易正確折疊,所以在進(jìn)行噬菌體抗體庫(kù)的構(gòu)建和篩選方面也更加具有優(yōu)勢(shì)。此外,有實(shí)驗(yàn)室依據(jù)納米抗體表達(dá)穩(wěn)定、相對(duì)分子質(zhì)量小的特點(diǎn),結(jié)合酵母雙雜交的技術(shù),開(kāi)發(fā)出在酵母細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行胞內(nèi)抗體篩選的技術(shù)。
2. 納米抗體的制備
1)利用細(xì)菌生產(chǎn)
大量的VHH已經(jīng)可以借助細(xì)菌進(jìn)行生產(chǎn)。VHH可以在埃希氏桿菌屬的大腸桿菌細(xì)胞周質(zhì)或者細(xì)胞質(zhì)中大量表達(dá)。通過(guò)標(biāo)記VHH在細(xì)胞周質(zhì)間隙形成二硫鍵,細(xì)胞周質(zhì)提取物中的VHH就很容易被純化。
有時(shí)還原性的細(xì)胞質(zhì)阻礙功能蛋白的形成,為克服這種限制,有學(xué)者把VHH融合到細(xì)胞質(zhì)中穩(wěn)定的蛋白質(zhì),或者在互補(bǔ)性決定區(qū)連接一種具有穩(wěn)定性的普通VHH支架。也有人通過(guò)高通量測(cè)序和生物刷選的方法分離鑒定抗特異性抗原的抗體。
2)利用真菌生產(chǎn)
在真菌中,一般利用酵母菌的高表達(dá)特性,進(jìn)行VHH的大量生產(chǎn)。通過(guò)釀酒酵母S.cerevisiae生產(chǎn)71種不同的VHH,實(shí)踐中,生產(chǎn)水平上有100倍的差別,從1mg/L~100mg/L,而且生產(chǎn)水平受酵母菌分泌物效率的影響??赡芎笳咧饕桥cVHH的疏水性和VHHC端相似的J編碼片段有關(guān)。從畢赤酵母中可以純化(8~18)mg/L。然后在實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)上酵母的每升毫克級(jí)生產(chǎn)量轉(zhuǎn)移到高細(xì)胞密度發(fā)酵罐中實(shí)現(xiàn)每升克級(jí)(g/L)的生產(chǎn)量。很高的積累水平和直接純化的特點(diǎn)已經(jīng)使畢赤酵母在工業(yè)中作為首選來(lái)大量生產(chǎn)。VHH(Ablynx公司)。
3)利用哺乳動(dòng)物細(xì)胞系生產(chǎn)
哺乳動(dòng)物細(xì)胞系有分泌折疊糖蛋白的能力和固定的管理調(diào)控路徑,一般被應(yīng)用于糖蛋白的工業(yè)生產(chǎn)。VHH很容易在細(xì)菌和真菌中生產(chǎn),然而在哺乳動(dòng)物細(xì)胞系中生產(chǎn)還未被評(píng)估。希望下一代VHH-Fc抗體能夠提高親和功能和延長(zhǎng)血清半衰期,預(yù)期在哺乳動(dòng)物細(xì)胞系中生產(chǎn)水平能夠達(dá)到100mg/L。
4)利用植物生產(chǎn)
由于在哺乳動(dòng)物細(xì)胞系中進(jìn)行VHH生產(chǎn)成本相對(duì)昂貴,植物生產(chǎn)系統(tǒng)被認(rèn)為是非常有價(jià)值的選擇,也可以避免人類病原細(xì)菌的污染。
在擬南芥種子中,VHH和VHH-Fc二聚體抗體最大表達(dá)水平分別可以達(dá)到總?cè)诤系鞍椎?.13%和16%。在大米種子中,抗輪狀病毒VHH的生產(chǎn)水平達(dá)到總?cè)诤系鞍椎?1.6%。這些含有VHH的種子不需要提純,容易消化,煮沸VHH可以產(chǎn)生抗熱變性,遇冷后可以復(fù)性,也提供很高的抵抗力。
5)利用昆蟲(chóng)生產(chǎn)
專家已經(jīng)提議從有菌環(huán)境下的活昆蟲(chóng)中廉價(jià)、大規(guī)模地生產(chǎn)抗輪狀病毒的VHH。這種VHH目的在于內(nèi)服應(yīng)用,沒(méi)有相關(guān)的污染物,所以,昆蟲(chóng)表達(dá)系統(tǒng)比其他的細(xì)菌和哺乳類表達(dá)系統(tǒng)更具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。利用昆蟲(chóng)表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)的VHH可以累積達(dá)到總?cè)诤系鞍琢康?.6%,生產(chǎn)的VHH已經(jīng)成功地在小豬中作出評(píng)估,在小豬體內(nèi)能充分地保護(hù)機(jī)體抵抗人輪狀病毒珠感染。
VHH制備方法對(duì)比
資料來(lái)源:探針資本整理
五
納米抗體全球競(jìng)爭(zhēng)格局分析
據(jù)悉,2015年全球單克隆抗體藥規(guī)模達(dá)916億美元,當(dāng)年增長(zhǎng)率7%,預(yù)計(jì)2018年將達(dá)到1122億美元。如果納米抗體能夠替代其中50%的市場(chǎng)份額,則納米抗體的全球市場(chǎng)容量將達(dá)到561億美元。
然而,目前納米抗體行業(yè)才剛剛萌芽。海外市場(chǎng)上,只有比利時(shí)Ablynx公司深耕納米抗體領(lǐng)域,真正做到全球行業(yè)領(lǐng)先。國(guó)內(nèi)市場(chǎng),深圳普瑞金、蘇州康寧杰瑞、蘇州博生吉、南京傳奇生物科技等公司開(kāi)始探足納米抗體領(lǐng)域。
1. 行業(yè)領(lǐng)軍者Ablynx:世界唯一成熟納米抗體藥物公司
比利時(shí)Ablynx成立于2001年,是目前世界上唯一成熟納米抗體藥物研發(fā)、生產(chǎn)公司。
Ablynx擁有多達(dá)40多個(gè)候選藥物,應(yīng)用于癌癥、自身免疫病、呼吸系統(tǒng)疾病、血液系統(tǒng)疾病等多個(gè)不同領(lǐng)域。Ablynx在納米抗體領(lǐng)域擁有絕對(duì)的領(lǐng)導(dǎo)地位,截止2017年9月,已累計(jì)與輝瑞、禮來(lái)、諾華、勃林格殷格翰、賽諾菲等國(guó)際藥企達(dá)成超過(guò)70億歐元的合作。
知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面,Ablynx申請(qǐng)了500多項(xiàng)專利,構(gòu)建了森嚴(yán)的專利網(wǎng)絡(luò)壁壘,并在全球范圍內(nèi)注冊(cè)了Nanobody、Nanoclone的商標(biāo)。工藝方面,Ablynx建立了成熟的畢赤酵母表達(dá)和純化工藝。畢赤酵母表達(dá)產(chǎn)量高達(dá)1g/L。2018年1月Ablynx公司被賽諾菲39億歐元并購(gòu)。
Ablynx豐富研發(fā)線
資料來(lái)源:醫(yī)藥網(wǎng)
2. 深圳普瑞金:融合納米抗體的CAR-T細(xì)胞藥物平臺(tái)
普瑞金科技成立于2012年11月,是擁有獨(dú)家自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的融合納米抗體平臺(tái),國(guó)內(nèi)較早致力于按照藥物標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)CAR-T療法的細(xì)胞藥物專業(yè)公司。
普瑞金投資建立羊駝養(yǎng)殖與抗體免疫研發(fā)基地,搭建了納米抗體技術(shù)平臺(tái),自主掌握了全線的抗原制備、免疫抗原、建庫(kù)篩選、抗體生產(chǎn)全線納米抗體產(chǎn)業(yè)化技術(shù),將生產(chǎn)成本降至普通抗體1/10,達(dá)到質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)。
“納米抗體+CAR-T協(xié)同開(kāi)發(fā)”是普瑞金目前主要的研發(fā)管線。2018年6月14日,普瑞金生物的首個(gè)項(xiàng)目申報(bào)臨床,此次申報(bào)的“靶向CD19的嵌合抗原受體T細(xì)胞注射液”適應(yīng)癥為B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病(B-ALL),預(yù)計(jì)10月獲得臨床批件。同時(shí),普瑞金正在進(jìn)行多項(xiàng)CAR-T臨床研究,累計(jì)治療患者近百例。后續(xù)產(chǎn)品管線豐富。
除了將納米抗體用于CAR-T細(xì)胞藥物之外,將拓展納米抗體藥物、診斷等多個(gè)領(lǐng)域,如抗體藥治療自身免疫疾病、老年性黃斑變性等疾病,打造納米抗體技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。
普瑞金融資情況
資料來(lái)源:探針資本整理
3. 蘇州康寧杰瑞:國(guó)內(nèi)首家申報(bào)PDL1項(xiàng)目的企業(yè)
蘇州康寧杰瑞生物科技有限公司成立于2009年4月,與東南大學(xué)成立校企共建技術(shù)中心,中科院上海藥物所形成生物大分子藥物戰(zhàn)略合作,與美國(guó)Thermo-Fisher公司建立合作實(shí)驗(yàn)室。與腫瘤免疫領(lǐng)域的國(guó)際著名學(xué)者共同成立丁孚靶點(diǎn)生物技術(shù)公司,專注腫瘤免疫治療,目前已經(jīng)獲得PD-L1、CD137、OX40等靶點(diǎn)的藥物候選物十多個(gè),正在逐步進(jìn)入CMC開(kāi)發(fā)階段。
康寧杰瑞與東南大學(xué)合作,建立了免疫來(lái)源的駱駝納米抗體噬菌體展示篩選平臺(tái)??祵幗苋鹄迷撈脚_(tái)開(kāi)發(fā)的PD-L1抗體KN035,已于2016年4月申報(bào)臨床并獲得受理,該產(chǎn)品常溫穩(wěn)定。該項(xiàng)目為特殊審批品種,是國(guó)內(nèi)第一個(gè)申報(bào)PDL1項(xiàng)目的企業(yè),蘇州基石藥業(yè)10月申報(bào)的為第二家。目前主要由其合作方思路迪繼續(xù)開(kāi)發(fā),后續(xù)開(kāi)發(fā)中將與深圳微芯合作,與西達(dá)本胺聯(lián)用,同時(shí)將在中美同時(shí)推進(jìn)。
康寧杰瑞申報(bào)項(xiàng)目
資料來(lái)源:藥渡
4. 蘇州博生吉(安科):開(kāi)發(fā)一系列CD7納米抗體CAR-T
博生吉成立于2010年5月,作為先行的國(guó)內(nèi)免疫細(xì)胞療法開(kāi)發(fā)公司,擁有國(guó)內(nèi)首家CAR-T細(xì)胞/CAR-NK細(xì)胞技術(shù)服務(wù)平臺(tái)。2015年6月,安科生物擬出資2000萬(wàn)增資博生吉,增資完成后將持有博生吉15%的股份,并受讓博生吉擁有的部分細(xì)胞免疫治療技術(shù)、產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)成果。
目前,博生吉已經(jīng)成功構(gòu)建了CD19、CD138、CEA、HER-2等多個(gè)靶點(diǎn)的CAR,博生吉產(chǎn)品與技術(shù)主要包括:(1)細(xì)胞治療技術(shù)與產(chǎn)品:CAR-T技術(shù)、CAR-NK技術(shù)、CTL技術(shù)、DC-CTL技術(shù);(2)抗體靶向藥物:免疫檢驗(yàn)點(diǎn)抗體、納米抗體等。據(jù)了解,博生吉目前已經(jīng)有3個(gè)CAR-T項(xiàng)目處于臨床II期,研發(fā)進(jìn)度在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先位置。
博生吉公司開(kāi)發(fā)的一系列CD7納米抗體,具有不同的抗體親和力和抗原識(shí)別表位,可以滿足臨床上針對(duì)不同的CD7表達(dá)水平的惡性腫瘤的要求。在前期臨床前研究中表現(xiàn)出了良好的殺瘤效果和安全性,2016年獲得專利授權(quán)。目前,博生吉公司正在致力于開(kāi)發(fā)CD7納米抗體免疫毒素和CD7-CAR-NK細(xì)胞治療產(chǎn)品,產(chǎn)品處于研發(fā)階段。
5. 南京傳奇:國(guó)內(nèi)首家CAR-T申報(bào)公司
南京傳奇生物科技有限公司成立于2014年,是南京金斯瑞生物科技有限公司的全資附屬公司。專注于研究和發(fā)展CAR-T免疫治療,在多發(fā)性骨髓瘤的治療上展現(xiàn)了非常優(yōu)異的成績(jī),是國(guó)內(nèi)首家CAR-T申報(bào)公司。
LCAR-B38M是南京傳奇研發(fā)的一款搭載納米抗體的靶向B細(xì)胞成熟抗原(BCMA)的CAR-T療法,在中國(guó)遞交首個(gè)臨床申請(qǐng)的CAR-T療法。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,在一項(xiàng)35例復(fù)發(fā)性或耐藥性多發(fā)性骨髓瘤患者參與的臨床試驗(yàn)中,該療法的客觀緩解率達(dá)到100%。在最早接受治療的19例患者中,南京傳奇對(duì)其觀察隨訪4-14個(gè)月以上。其中14名患者持續(xù)達(dá)到嚴(yán)格完全反應(yīng)診斷標(biāo)準(zhǔn),5位出現(xiàn)部分緩解。
2017年12月Janssen Biotech以3.5億美金與南京傳奇達(dá)成合作協(xié)議,獲得LCAR-B38M的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、以及市場(chǎng)推廣許可。在大中華地區(qū),Janssen與南京傳奇將以30/70的比例共同承擔(dān)成本和分享收益。在全球的其他地區(qū),這一比例為50/50。
六
國(guó)內(nèi)抗體產(chǎn)業(yè)投資分布
1. 投資簡(jiǎn)介
抗體產(chǎn)業(yè)的熱度也吸引了眾多的資本介入,從2012年到2017年上半年抗體藥物企業(yè)共披露融資次數(shù)47次,涉及融資金額達(dá)130億元。從披露投融資情況看,從2015年開(kāi)始,抗體產(chǎn)業(yè)不管是從融資次數(shù)還是融資金額上都有大幅提升,產(chǎn)業(yè)熱度居高不下,融資次數(shù)和融資金均以A輪和B輪居多,提示我國(guó)抗體產(chǎn)業(yè)仍處于上升階段。
近5年國(guó)內(nèi)抗體藥物企業(yè)披露投融資金額及筆數(shù)
數(shù)據(jù)來(lái)源:火石創(chuàng)造
以高瓴資本、元禾原點(diǎn)、毓承資本、禮來(lái)亞洲基金、啟明創(chuàng)投為代表的投資機(jī)構(gòu)為抗體領(lǐng)域的繁榮提供了資本支持。
資本主要投資項(xiàng)目
資料來(lái)源:IT桔子等,探針資本整理
2. 投資風(fēng)險(xiǎn)
對(duì)于生物創(chuàng)新藥來(lái)說(shuō),由于其開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性,眾多國(guó)內(nèi)企業(yè)選擇合作開(kāi)發(fā)模式以共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。由于生物醫(yī)藥專利的復(fù)雜性、抗體領(lǐng)域靶點(diǎn)和技術(shù)的易重疊性,抗體藥物專利問(wèn)題愈發(fā)突出與明顯,BMS和默沙東的PD1專利大戰(zhàn)、安進(jìn)/賽諾菲關(guān)于PCSK9表位的專利之爭(zhēng)更是為國(guó)內(nèi)企業(yè)在抗體領(lǐng)域?qū)@季智庙懢姟?/p>