Self Renew专栏｜“共同轻链”怎么选择？

2023-09-12

双特异性抗体已经成为抗体类药物的重要开发形式之一，在肿瘤、自身免疫性疾病等多种适应症领域不断开拓。对于双特异性抗体的生产而言，重轻链之间的错配是普遍和明确需要解决的问题，目前业界已经有多种技术手段用以应对，包括“CrossMab”技术、共同轻链技术等等。其中，“共同轻链”技术是在筛选之初、得到hit分子之时便确定了轻链的序列，而不用再做额外的结构改造，因此具有一定的便利性。目前已上市或在研的双特异性抗体药物中，有多个是采用“共同轻链”策略开发的，包括MCLA-128、MCLA-158、ERY974等。那么，在药物开发的过程中，这个“共同轻链”该如何确定呢？思路一：采用常用的轻链序列（或轻链胚系基因）直接使用在单抗药物中高频出现的轻链序列或轻链胚系基因是一个合乎逻辑的思路，因为这样的轻链序列已被证明具有充分的成药性。不少公司采用的就是这一策略，而在具体的实施方法上，分为动物模型和抗体文库2种，也就是抗体药物研发常用的杂交瘤技术和抗体文库展示技术。小鼠模型的代表是Merus的MeMo小鼠。Merus是通过该小鼠技术平台来实现带有共同轻链的双特异性抗体的开发。该小鼠的制备是将小鼠Ig基因敲除，插入人的VH locus，而对于VL基因，则是插入一个固定的序列：DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQSISSYLNWYQQKPGKAPKLLIYAASSLQSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQSYSTPPTFGQGTKVEIK（IGKV1-39*01）。国内做“共同轻链”小鼠模型比较知名的是百奥赛图。据该公司公布，其RenLite小鼠的重链改造与其RenMab小鼠一致，轻链则保留了Vκ3-11家族的一条轻链基因（因为经过反复研究和统计发现，Vκ3-11为目前抗体药物利用率最高的胚系基因）。笔者对已经上市的单克隆抗体药物的轻链做了一次不完全统计，Vκ3-11占比约25%，属于比较大的比重。在2017年《mAbs》的一篇文章里，辉瑞公司介绍了他们构建基于“共同轻链”的全合成抗体文库并针对部分抗原做抗体淘选的工作。在这些文库的构建过程中，他们选择Vκ1-39、Vκ3-20和Vλ1-47作为轻链的恒定区模板，该选择是基于这些胚系基因家族在健康人的BCR repertoire中的占比、天然配对的频率已经结构上的稳定性。同在2017年，默克公司发表在《PEDS》上的工作则是将动物免疫、“共同轻链”的使用和酵母表面展示技术相结合，开发靶向CEACAM5/6的双特异性抗体。他们使用的“共同轻链”是IGKV3-15*01。国内的三优生物也是以文库的方式固定轻链的选择。据该公司介绍，他们经由超过1800条轻链序列的比对筛选、25个预建库的验证以及12条轻链的抗体表征分析，最终优选2条轻链用于构建基于“共同轻链”的抗体文库。思路二：通过交叉筛选获得中外制药的一篇专利（US8337841B2）中介绍的筛选策略非常具有代表性。首选，准备一个轻链噬菌体文库，并将其与抗AR1的重链可变区文库组装成Fab文库，针对AR1做淘选；将获得的亚库中的轻链基因（即轻链亚库）提取出来，与抗AR2的重链可变区文库组装成Fab文库，再针对AR2做淘选，进一步富集。这样的交叉筛选的策略，既是富集针对两个不同靶点的Fab序列的过程，又是缩小轻链文库的规模并逐步确定潜在的共同轻链的过程，一举两得。而轻链文库的来源，则有一定的灵活性，ERY974项目设计的共同轻链文库是通过将两个靶点的免疫文库的CDR区域进行混排获得，FR选择的是VK2D-28的FR1/3和VK3-7的FR2。笔者简评可以看到，“共同轻链”可以在候选分子的筛选之初甚至之前就确定，也可以在筛选的过程中确定。这两种思路本质上是一致的，区别只在于筛选之初对轻链的确定程度。至于在实际的项目开发中应该选择哪种策略，这取决于项目进度：如果其中一个靶点对应的Fab序列已经确定，则可以用该Fab的轻链作为共同轻链，参与另一个靶点的文库的构建和淘选；如果两个靶点都已经开始做动物免疫，则可以考虑将两个免疫文库的轻链文库进行合并，并借助抗体文库展示技术进行交叉筛选；如果整个项目还未开始，则可以考虑事先确定一个共同轻链或者准备一个共同轻链文库，用于后期的偏向性文库的构建和淘选。