帕金森病α-突触核蛋白靶向抗体的结合特性与功能差异比较研究：从表位选择到治疗设计新见解

本研究针对帕金森病(PD)缺乏疾病修饰疗法的临床困境，系统比较了五种靶向α-突触核蛋白(α-syn)不同表位的单克隆抗体（包括N端靶向的cinpanemab/12F4及其亲和力成熟变体HAM1、四价体Tetra1/2，以及四种C端靶向抗体PRX002、GM37等）在细胞模型中的功能差异。通过结合特性分析（SPR、ELISA）和功能评估（PFF摄取、S129磷酸化、FRET聚集实验），揭示了表位选择、亲和力及FcγR结合对抗体效力的关键影响，为下一代α-syn抗体设计提供了重要依据。

　　

帕金森病作为全球增长最快的神经退行性疾病，其病理标志——路易小体中异常聚集的α-突触核蛋白(α-syn)一直是治疗研发的核心靶点。尽管已有六种靶向α-syn的临床阶段抗体进入疗效试验，但至今未有药物达到主要终点。这些抗体中，除cinpanemab靶向N端表位外，其余均结合C端表位，这种表位选择的差异如何影响抗体功能？为解决这一关键问题，来自国际研究团队的研究人员开展了一项系统性比较研究，通过工程化改造和多重功能评估，揭示了抗体设计的关键参数，相关成果发表在《Biomedicine》上。

研究采用三大关键技术：1）基于晶体结构的计算设计（MOE/Rosetta）生成12F4高亲和变体；2）多平台结合分析（SPR、ELISA、免疫印迹）定量表位-亲和力关系；3）功能性细胞模型（PFF摄取实验、FRET聚集检测、S129磷酸化分析）评估抗体效力。特别使用人脑组织样本进行IHC验证。

【3.1 12F4单抗的高亲和变体工程】通过解析12F4 Fab与乙酰化α-syn(1-10)肽的晶体结构，对33个CDR位点进行计算机辅助设计，获得182个变体。亲和力成熟变体HAM1（K_D
=2.5 nM）对α-syn单体结合提高160倍，四价体Tetra1对PFF的EC₅₀
达0.03 nM（提高12倍）。FRET实验显示，四价体对PFF诱导聚集的抑制率达70-78%，显著优于亲本12F4（29%）。

【3.2 α-syn抗体的结合与功能差异比较】五种抗体对α-syn单体的亲和力差异达300倍（PRX002 1.3 nM vs 12F4 400 nM）。TEM显示N端抗体12F4的金颗粒距原纤维表面10nm，提示N端结构域在纤维表面延伸。功能实验呈现表位依赖性差异：C端抗体在PFF摄取抑制（90%）、FRET聚集抑制（98%）方面普遍优于N端抗体，但12F4在IHC中展现独特病理选择性。

【3.3 cinpanemab变体与C端抗体的功能差异】关键发现包括：1）相同亲和力下，C端抗体PRX002在聚集抑制（98%）优于N端HAM1（55%）；2）FcγR结合会减弱N端抗体效力，去糖基化12F4使pS129抑制从45%提升至67%；3）四价设计可部分克服表位局限，Tetra1在pS129抑制达71%。

结论部分强调三个核心发现：首先，C端抗体在细胞模型中普遍表现更优，可能与酸性结构域的功能阻断有关；其次，N端抗体的效力可通过亲和力成熟（160倍提升）和四价设计（12倍提升）显著增强；最后，FcγR结合会干扰N端抗体的神经元功能，提示Fc工程的重要性。这些发现为理解临床失败案例（如cinpanemab）提供了机制解释，并为下一代抗体设计指明方向：需平衡表位选择、亲和力优化与Fc功能调控。该研究建立的跨平台评估体系，为神经退行性疾病抗体药物的临床前开发提供了重要方法论参考。

特别值得注意的是，尽管C端易受蛋白酶切割影响约25%靶点可用性，但类似Aβ抗体Kisunla的临床成功案例表明，部分表位覆盖仍可能产生疗效。这提示未来α-syn抗体开发中，应更关注表位功能而非单纯覆盖率。同时，研究揭示的"表位-亲和力-功能"复杂关系，解释了为何单纯提高亲和力不能完全克服表位局限，这一发现对神经退行性疾病抗体药物的合理设计具有普适性意义。