苏州康宁杰瑞生物科技有限公司（以下简称：康宁杰瑞）与上海交通大学等单位联合研究的课题Structural
basis of novel heterodimeric Fc for
bispecific antibody production （doi: 10.18632/oncotarget.17558）于2017年5月在一线期刊ONCOTARGET在线发表。
课题名称：
Structural basis of
novel heterodimeric Fc for bispecific antibody production
内容概要：
癌症一直是全世界科学家试图征服的对象。为此，人们先后开发了化疗、放疗等手段用来杀灭肿瘤细胞。然而，这些治疗方案要么是“威力”不够，无法抑制肿瘤细胞的疯狂生长；要么是伤敌一千，自损八百。随着科学家对癌症机理的逐渐了解，并随着蛋白工程技术的快速发展，抗体类药物逐渐在肿瘤治疗领域的舞台上大放异彩。
双特异性抗体（BsAb)，由于其能有效结合两个不同抗原或者同一个抗原上的两个表位，成为新一代抗体药物的一个重要发展分支。在结合两个抗原的情况下，BsAb可以阻断多个细胞表面受体或者配体，从而起到加成和协同作用。由于一些受体的多功能性，比如Her 2, 我们的研究发现抑制两个表位的BsAb的作用远远超过两个双价抗体的加成作用。由于人体免疫系统的精确调控，需要阻断多个免疫检查点，或者结合免疫激活抗体才能达到预期的效果。而在提高肿瘤靶向特异性上BsAb也有其优势，考虑到正常细胞不会如肿瘤细胞一样，同时表达多个肿瘤靶标蛋白，如果利用BsAb同时靶向多个不同的肿瘤靶标，则其肿瘤特异性并将大大增强。另外BsAb 也可以利用肿瘤抗原的特异性，定位激活肿瘤免疫反应，降低副作用。
BsAb有基于Fc以及非Fc两大类。前者的代表性技术有Knob-hole
(Genentech), Dutamab（Genmab), DVD（Abbvie）；后者通常为工程化ScFv的组合，如BITES和DARTS等，粗略统计，目前共有100多种不同形式的双特异和多特异抗体技术平台，30多个在不同的临床阶段。含Fc的BsAb在形态上更接近于传统的抗体，具有更好的体外、体内的稳定性，而且可以保留Fc的效应功能，如ADCC和CDC等。在Fc的基础上构建BsAb通常又可以分为对称型以及不对称型两种形式。非对称型的分子形式在解决Fc混配的基础上，还需防止不同轻链的错配。
苏州康宁杰瑞采用优化的异二聚体平台技术开发了具有全球独立知识产权的HER2双特异性抗体新药（KN026）。该抗体在完整保留Fc功能的同时，有效识别并抑制两个不同的HER2表位，不仅能够利用单一分子起到Herceptin+Perjeta双药联合使用的效果；同时由于HER2受体的多功能性，我们的药效研究发现，KN026的作用还超过了双药联合使用，更是对Herceptin抗性肿瘤株有明显抑制效果。KN026更摒除了其他双特异性单抗所需要的复杂工艺流程，采用常规抗体生产工艺，有效控制成本。KN026的非临床以及临床研究将极大的推动中国生物药自主创新研究的进展，并使近50万的中国乳腺癌患者受益。
最新合作发表的异二聚体技术研究论文：
Structural
basis of a novel heterodimeric Fc for bispecific antibody production
doi:
10.18632/oncotarget.17558.
Hudie
Wei1*, Haiyan Cai1*, Yuhao Jin2*, Pilin Wang2*, Qingqing Zhang2, Yihui Lin3, Weixiao Wang4, Jinke Cheng5, Naiyan Zeng1, Ting Xu2, Aiwu Zhou1
1 Hongqiao International Institute of Medicine,
Shanghai Tongren Hospital/Faculty of Basic Medicine, Key Laboratory of Cell
Differentiation and Apoptosis of The Chinese Ministry of Education, Shanghai
Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, China
2 The Therapeutic Antibody Research Center of
SEU-Alphamab, Southeast University, Nanjing, China
3 Division of Translational Medicine, 3D Medicines
Corporation, Shanghai, China
4 Department of Pharmaceutical Engineering, College
of Humanities-Information, Changchun University of Technology, Changchun, Jilin
Province, China
5 Department of Biochemistry and Molecular Cell
Biology, Shanghai Key Laboratory for Tumor Microenvironment and Inflammation,
Institute of Medical Sciences, Shanghai Jiao Tong University School of
Medicine, Shanghai, China
Abstract
Bispecific
antibodies provide an efficient tool for combinational clinical therapy. Here
we have engineered a heterodimeric Fc for bispecific antibodies production by
combining the knob-into-hole and electrostatic steering strategies where a
bulky hydrophobic residue Phe405 of the IgG CH3 interface is mutated to a
charged residue Lys and Lys409 of the corresponding CH3 domain is mutated to
Ala. The crystal structure of this Fc heterodimer solved here at 2.7Å resolution
revealed how these two mutations resulted a complementary binding interface and
explained why F405K mutation could effectively inhibit Fc homodimer formation
during protein expression. An anti-HER2 bispecific antibody derived from
trastuzumab and pertuzumab was generated by this hereterodimeric Fc. It showed
comparable or improved efficacy than the combination of trastuzumab and
pertuzumab in inhibiting proliferation of cancer cells in vitro and in vivo.
Overall this study shows that the heterodimeric Fc engineered here provides an
efficient platform for generating active bispecific antibody for cancer
treatment.
关于CRIB平台技术
康宁杰瑞自主研发的双特异性抗体平台，CRIB（Charge
Repulsion Improved Bispecific），是基于完整的抗体框架结构，通过有针对性的调整不同Fc链之间的电荷网络分布，大大增加异二聚体形成的几率的同时，阻碍同二聚体的形成，从而达到构建出双特异性抗体分子的目的。利用该平台，我们可以将抗体分子的双臂替换为识别不同抗原表位的Fab序列，从而使得一个分子可以同时识别多种抗原表位，大大提高其疗效（如KN026）。同时，我们还可将其中一臂替换为其他效应蛋白（如细胞因子），在保留母本抗体疗效的同时，还起到效应蛋白的靶向给药的作用。
关于康宁杰瑞
苏州康宁杰瑞生物科技有限公司由徐霆博士2008年归国创建，在苏州设立研发中心6000余平方米，并成立博士后工作站。研发中先后投入3亿元人民币，成立了多个具有自主知识产权的生物制剂研发平台，能够完成从抗体/蛋白药物早期筛选和工程化、成药性评价、细胞株构建和小试工艺、到中试放大及临床试验用药的生产等全部流程。公司的分析质控平台可以自主完成生物大分子药物的全面深度表征。早期工艺开发平台包括50L，130L，250L的哺乳动物细胞生产线和100L的原核生产线。cGMP中试车间由包括4条250L、2条1000L哺乳动物细胞生产线的原液车间和6000瓶/小时的无菌制剂灌装车间组成。截止2017年10月，康宁杰瑞已经申报临床批件6项，其中2项为一类新药，2项已经获得临床批件。到目前为止，康宁杰瑞位于吉林长春和江苏苏州的两个生产基地皆已启动，力争在不久的将来为患者提供更多高效廉价的治疗药物。欲了解更多信息，请登录网站：www.alphamab.com
