首创单克隆抗体增强人卵泡刺激素活性改善无精子症啮齿类模型生精功能的研究

本研究发现人源化单抗IGX12可特异性增强FSH活性，在体外使cAMP最大反应提升30%，在先天性/获得性无精子症模型中显著提升睾丸重量(1.8倍)和精子数量(最高5.5倍)，为男性不育治疗提供了突破性策略。

　　

引言

男性因素不育约占不孕夫妇比例的50%，其病因涉及先天性、获得性或特发性因素导致的生精功能障碍。全球男性不育患病率约为10%，现有治疗方法疗效有限。卵泡刺激素(FSH)在生精过程中起核心作用，但目前促性腺激素治疗仅批准用于低促性腺激素性性腺功能减退症(HH)，且对所有类型男性不育的疗效均不尽人意。基于家畜研究中发现的促性腺激素增效抗体现象，本研究团队开发了人源化IgG4单抗IGX12，旨在通过增强FSH活性为男性不育提供新治疗方案。

材料与方法

2.1 材料

使用商品化激素：重组人FSH(rhFSH, Gonal-f^?)、重组人绒毛膜促性腺激素(hCG, Ovitrelle^?)、人绝经期促性腺激素(hMG, Menopur^?)及GnRH拮抗剂(Firmagon^?)。细胞实验采用过表达人FSH受体(hFSH-R)、LH/CG受体(hLH-R)或TSH受体(hTSH-R)的HEK 293细胞系。

2.2 动物模型

实验符合EU 2010/63/EU指令，采用性未成熟/成熟Wistar Han大鼠和先天性低促性腺激素小鼠(Gnrh1^hpg纯合子)。通过体重均衡分组、盲法给药确保实验严谨性。

2.3 IGX12开发与表征

通过小鼠免疫获得鼠源CF12抗体后，采用互补决定区(CDR)移植技术进行人源化改造。通过尺寸排阻色谱确认IGX12单体纯度达99.6%，表面等离子共振测定其与rhFSH的解离常数(K_D)为1.60×10^-7 M。

2.4 体外cAMP检测

采用GloSensor?技术检测过表达hFSH-R的HEK 293细胞中cAMP水平。将rhFSH与IGX12预孵育后刺激细胞，记录发光值。类似方法用于检测hLH/hCG/hTSH的cAMP诱导能力。

2.5 体内生物测定

Steelman-Pohley实验：性未成熟雌鼠注射rhCG+rhFSH±IGX12，测定卵巢重量。Van Hell实验：性未成熟雄鼠注射rhCG±IGX12，测定精囊重量。

2.6 无精子症模型

获得性模型：成年大鼠注射GnRH拮抗剂诱导无精子症后，分为激素单用组(不同剂量rhCG+hMG)和激素+IGX12联用组。先天性模型：hpg小鼠先后给予rhFSH和hMG±IGX12治疗。通过血细胞计数板计数睾丸精子储备和附睾精子数，流式细胞术分析单倍体/四倍体细胞比例。

结果

3.1 IGX12特性

色谱分析显示IGX12以单体为主(99.6%)。SPR证实其与rhFSH具有高亲和力(K_D=160 nM)。

3.2 对rhFSH的增效作用

体外实验中，10 μg/ml IGX12使rhFSH的EC₅₀从311±75.6 pM降至111±2.7 pM，最大cAMP反应提升30%。体内实验中，IGX12呈剂量依赖性增加卵巢重量(EC₅₀=0.73 μg/注射)，最大剂量时卵巢重量提升1.8倍(p<0.05)。

3.3 对hLH/hCG/hTSH的影响

高浓度IGX12(200 μg/ml)对hLH/hCG有轻微增效作用(EC₅₀分别降至2.7±0.4 nM和0.77±0.06 nM)，但对精囊重量仅非显著增加1.3倍。对hTSH无任何增效作用。

3.4 大鼠获得性无精子症模型

激素单用组(HormonesX1)睾丸重量恢复至1.84±0.78 mg/g体重，加倍激素剂量(HormonesX2)未进一步改善(2.19±0.88 mg/g)。而激素+IGX12联用组睾丸重量显著提升至3.33±0.55 mg/g(p<0.05)，达到未处理对照组水平(4.13±0.3 mg/g)。精子发生方面：联用组睾丸精子数量提升1.5倍(97.3×10⁶±8×10⁶ vs 64×10⁶±42.8×10⁶)，附睾精子数量提升1.84倍(20.6×10⁶±2.7×10⁶ vs 11.2×10⁶±7.1×10⁶)。血浆IGX12浓度约2 μg/ml，低于体外EC₅₀(4.1±1.0 μg/ml)。

3.5 hpg小鼠先天性模型

联用IGX12使睾丸精子数量从18.7×10⁶±7.5×10⁶提升至67.0×10⁶±18.8×10⁶(p<0.01)，单倍体/四倍体细胞比值显著增加(28.32±11.06 vs 18.02±9.06)。附睾精子数量从0.6×10⁶±0.4×10⁶提升至3.1×10⁶±1.2×10⁶(p<0.01)，单倍体细胞数提升4倍。睾丸内睾酮水平虽有升高趋势但无统计学意义。

讨论

IGX12作为首创人源化单抗，特异性增强FSH活性而非直接激活受体。其机制可能与结合FSHβ亚基有关，因对同源激素TSH无作用，对LH/CG作用微弱。在两种无精子症模型中，IGX12联合促性腺激素能更有效恢复生精功能，且加倍激素剂量未能取得相同效果。该发现对临床具有重要意义：目前HH患者经促性腺激素治疗后仅50-80%能达到生精目标，而IGX12可能缩短治疗周期并提高成功率。此外，FSH在男性中即使超剂量使用也无严重不良反应，为IGX12的安全性提供支持。本研究为特发性不育（尤其是少精子症）提供了新治疗方向，其临床价值需进一步试验验证。