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"神兽"又立新功——科学家用羊驼抗体研发出可医治消化路肿瘤的新药

中国每年被确诊的肿瘤患者约莫是530万人 ,每年由于肿瘤死去的患者高达200万人 ,如此重大的数量向我们说了然癌症的可怕 ,而在该数据中 ,食路癌、胃癌、结肠癌这三大消化路恶性肿瘤 ,占了病例中的50% 。以胃癌为例 ,我国每年胃癌新发病例67.9万例 ,殒命病例49.8万例 ,全世界近一半新发胃癌患者和殒命病例在中国 。而胰腺癌更是被称为“癌中之王” ,是恶性水平最高的肿瘤之一 ,凭据《柳叶刀》 杂志2016年的数据显示 ,全球每年有超过20万胰腺癌患者殒命 。 美国癌症学会预计2018年美国胰腺癌新发病人数55440人 ,殒命44330人 。国内从发病数来看 ,胰腺癌并不算出格高 ,在2014年的各大癌症发病数中排名第十 ,约为9.2万例 ,但胰腺癌居全国恶性肿瘤殒命第6位 ,2014年约有8.1万人因胰腺癌而死 。

2016年的美国临床肿瘤学年会(ASCO) ,一家名不见经传的德国生物技术公司Ganymed开发的针对CLDN18.2的医治性单抗——IMAB362成为该届ASCO会议横空出世的一匹黑马 ,这个药物和化疗药结合使用 ,能够将部门胃癌病人的生计功夫耽搁近一倍!并且IMAB362还获得了胰腺癌孤儿药职位 。

自IMAB362 临床2期疗效报路后 ,其针对的CLDN18.2立即成为消化路肿瘤钻研的热点靶点 。CLDN18.2属于缜密衔接蛋白Claudin家族 ,属四沉跨膜蛋白 。CLDN18.2仅在胃上皮细胞短暂表白 ,其它正常组织险些没有表白 。但是CLDN18.2在多种80%胃癌和60%胰腺癌中高表白 ,此表还在肺癌、食管癌和卵巢癌中过表白 。但是针对CLDN18.2的抗体开发极其难题 。CLDN18.2与CLDN18.1胞表区域类似度高 ,但表白散布部位分歧 ,并且幼鼠体内也有CLDN18.2的高表白 。因而 ,除IMAB362表 ,尚未有第二个针对CLDN18.2的医治性抗体报路 。

而基于“神兽”羊驼开发的纳米抗体平台是一种全新的抗体造备技术 。最早是由比利时科学家Hamers 等1993 年在《Nature》杂志中初次报路 ,在羊驼表周血液中存在一种天然缺失轻链的抗体 ,该抗体只蕴含一个沉链可变区(VHH, Variable domain of heavy chain of heavy chain antibody)和两个通例的CH2与CH3区 ,并且单独克隆并表白出来的VHH结构拥有与原沉链抗体相当的结构不变性以及与抗原的结合活性 ,也称为纳米抗体(nanobody, a single domain antibody) 。纳米抗体拥有高亲和力和高特异性的特点 ,而免疫原性(只管非人源 ,但免疫原性很低)和毒性则极度低 ,且不像scFv那样容易荟萃 。并且 ,VHH拥有更幼的分子量 ,穿透性更好 ,便于鉴别肿瘤细胞/病毒表表更幼、更荫蔽的膜蛋白结合位点 。纳米抗体的单链个性还使其便于衔接多个结构域 ,结合分歧靶标上的分歧位点 ,起到“集团作战”的成效 。2018年12月 ,《Science》上又颁发了一篇关于Nanobody的论文——来自美国Scripps钻研所的科学家们利用羊驼抗体 ,开发出一种全新的流感医治性疫苗 。它有望将所有流感病毒类型给一网打 。 2018年9月3日欧盟委员会(EC)颁发核准Cablivi (caplacizumab)上市 ,用于医治成年获得性血栓性血幼板削减性紫癜(aTTP)患者 。Cablivi是获得核准的第一款专门针对aTTP的疗法 ,也是第一款获得核准的纳米抗体疗法 。如今 ,来自“神兽”的抗体又给我们带来了新的惊喜:4688美高梅生物(Doer Biologics)的科学家成功筛拔获得了抗CLDN18.2的高亲和力人源化纳米抗体 ,并在荷瘤幼鼠体内显示了壮大的抗肿瘤活性 。这是已知国际上首个针对CLDN18.2的纳米抗体 ,将为胃癌、胰腺癌等肿瘤医治提供了新的但愿 。

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针对CLDN18.2靶点抗体筛选难题的问题 ,4688美高梅生物(Doer Biologics)利用其成立的HTSNanobody技术 ,通过奇妙的免疫和筛选战术 ,成功获得了多个可能高亲和力结合CLDN18.2的nanobody序列 。由于CLDN18.1和CLDN18.2同源性极高 ,仅在第一胞表域中存在8个氨基酸的差距 ,为削减筛选难度 ,设计构建了表白CLDN18.2突变体(mCLDN18.2)的沉组细胞株作为免疫原 ,mCLDN18.2的第二胞表域代替成无关序列 ,并通过IMB362进行免疫荧光检测 ,证明mCLDN18.2维持了天然膜蛋白结构 。

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mCLDN18.2第二胞表域用无关序列代替、mCLDN18.2IMAB362免疫荧光检测

利用过表白mCLDN18.2的沉组细胞直接对羊驼进行多轮免疫 ,从表周血单个核细胞(PBMC)中获取RNA ,并构建了纳米抗体噬菌体展示文库 ,经多轮筛选和CLDN18.1细胞的差减 ,成功鉴定获得了多个特异性结合CLDN18.2的纳米抗体序列 。

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anti-CLDN18.2纳米抗体的筛选鉴定

对多条纳米抗体序列进行了FC融合表白并纯化 ,随后进行了细胞ELISA、细胞免疫荧光等检测 ,验证了抗体的特异性结合 ,并证明与CLDN18.1不存在交叉结合 。

 

CLDN18.2纳米抗体的免疫荧光检测

通过对CLDN18.2过表白细胞进行的细胞ELISA检测 ,筛选到的抗体序列的亲和力和IMAB362相当 。随后 ,抗体序列进行了人源化 ,人源化刷新后的anti-CLDN18.2 nanobody维持了原有的高亲和力 ,细胞免疫荧光检测显示维持了特异性结合CLDN18.2的个性 。

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CLDN18.2纳米抗体的细胞ELISA检测

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人源化CLDN18.2纳米抗体的免疫荧光检测

进一步 ,将anti-CLDN18.2 VHH结构与幼鼠FC融合表白 ,并对人组织样本进行免疫组化染色 ,了局显示能特异性染色正常胃上皮细胞和胃癌细胞 。

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CLDN18.2纳米抗体对人组织切片的免疫组化检测

进一步进行体内抗肿瘤药效学钻研 。在接种CHO~CLDN18.2肿瘤细胞的裸鼠进行药效尝试 ,用以DR30301为代表的anti-CLDN18.2纳米抗体进行抑瘤尝试 ,选择IMAB362作为阳性药 。随给药功夫的耽搁DR30301与IMAB362抑瘤成效的差距逐步显著 ,在给药第18天时DR30301给药组幼鼠荷瘤体积显著低于阳性对照药IMAB362(#) 。CLDN18.2纳米抗体对肿瘤成长的抑造作用如下图所示 ,在抑造CHO-CLDN18.2肿瘤细胞成长方面 ,DR30301相较于IMAB362更有优势 。

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CLDN18.2纳米抗体对肿瘤成长的抑造作用

基于CLDN18.2纳米抗体的结构优势 ,公司在寂仔的MultiBody®、AccuBody®等平台技术上进行了多个有关结构的抗体药物开发 ,蕴含ADCC加强医治性抗体 ,T细胞双特异性抗体等 ,在初步的荷瘤鼠模型中均展示了较好的疗效 。未来我们等待特异性靶向CLDN18.2纳米抗体可能在胃癌、胰腺癌等消化路肿瘤的医治中带来更多的惊喜 。

 

 


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