一、抗独特型抗体开发
抗独特型抗体是机体针对抗体可变区所产生的特异性抗体,在药物开发中的应用非常广泛,可以作为免疫原性(immunogenicity)分析的重要参照,同时也可以特异性检测体内抗体药水平,是药代动力学(pharmacokinetics)研究的重要试剂。
1、抗独特型抗体的类型
1.1 非中和型抗独特型抗体筛选流程
1.2 中和型抗独特型抗体筛选流程
1.3 复合型抗独特型抗体筛选流程
二、抗体亲和力成熟
生物分子由于适应症或治疗机制的不同需求,分子对靶标的亲和能力可能不足,难以满足设计要求,此时需要对分子进行亲和力提升。抗体分子的亲和力由可变区中的CDR决定,尤其是重链的CDR3区,针对这一区域的优化方案一般有丙氨酸扫描,单位点饱和突变,多位点组合饱和突变等,通过建立突变文库,筛选出阳性分子,与benchmark进行比较,通常可提升亲和力10-1000倍左右。
2、抗体亲和力成熟方案-设计突变
2.1 根据抗原特性及分子序列,确定突变区域及位点,设计突变方案;
2.2 构建多个突变(饱和或定向位点)文库;
2.3 通过文库筛选出针对靶点结合的阳性分子;
2.4 分析阳性分子序列中的热点位点,进一步组合突变,筛选得到次级阳性分子;
2.5 表达阳性分子的抗体,检测亲和力。
三、单域抗体合成文库开发
3、单域抗体半合成库与全合成库设计方案
四、抗体人源化方案
非人源抗体序列进入人体内,易于引起免疫排斥,使得抗体被机体迅速消除以及可能引起安全性副作用,影响功效。降低这一的方案便是对抗体序列进行人源化替换,将原始抗体可变区中的CDR区(抗原结合区)提取出来以保持结合活性,抗体可变区框架结构(framework)用天然人源的抗体序列进行替代,可以将抗体的整体人源化序列程度提高到80%以上,可在保持原始抗体亲和力的同时极大降低其可能的免疫原性。
4.1 抗体人源化方案-可变区CDR移植
4.1.1 原始抗体可变区序列与人源抗体数据库分析比对;
4.1.2 选取序列同源程度最高的3条人源序列;
4.1.3 设计替换模板及关键位置回复突变;
4.1.4 表达质粒构建及抗体生产;
4.1.5 验证抗体亲和力及FACS等相关数据。
4.2 PTM优化
筛选得到的抗体分子,虽然在特异结合、功能、表达等项目表现优异,但往往在下游开发阶段出现活性降低、结合能力消失、稳定性、结构改变等问题,导致纯化困难和有效性下降,这是由于抗体在生产过程中存在细胞内翻译后修饰(PTM),抗体蛋白翻译后序列中的特征序列可被识别,进而参与生化反应。PTM发生在抗体的可变区,尤其是CDR区中关键氨基酸产生化学修饰和反应,可导致CDR区结构发生改变,抗原结合能力下降或无法结合;同时过多的PTM修饰导致抗体整体结构变化,引起结构稳定性改变和产生免疫原性。
因而在抗体发现上游阶段,提前分析抗体序列中的PTM位点,并对可能产生影响的位点进行改造,可为后期开发排除隐患,减少候选分子淘汰率。PTM的优化主要是针对CDR区中的位点进行风险分析,及对关键位点氨基酸进行突变更换,在保证功能的前提下将PTM位点去除。
4.2.1 糖基化修饰:活性丢失,唾液酸糖基化影响PK;
4.2.2 氧化位点:活性丢失,聚集;
4.2.3 脱氨基:活性丢失,聚集,影响工艺;
4.2.4 异构化:活性丢失,聚集;
4.2.5 二硫键错位:活性丢失,聚集;
4.2.6 ASP水解:抗体片段化,影响稳定性。
4.3 人源化后抗体亲和力检测
4.4人源化后抗体细胞结合检测
五、小分子半抗原纳米抗体开发
5、小分子半抗原的形式
关于古格尔生物
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