靶向人鼠交叉反应性GPA33抗原的全人源抗体在肠道组织特异性递送中的应用研究

本研究针对结直肠癌(CRC)靶向治疗中GPA33抗体物种特异性限制的难题，通过噬菌体展示技术结合转染色体抗体生产平台，成功开发出可同时识别人类和小鼠GPA33的全人源单链抗体(scFv)及scFv-Fc融合蛋白。该抗体在体内外实验中展现出纳摩尔级亲和力(KD 1.4-14 nM)及显著的肠道靶向蓄积特性(较对照抗体富集17.3倍)，为跨物种临床前研究提供了关键工具。

　　

在结直肠癌治疗领域，靶向糖蛋白A33(GPA33)的抗体疗法面临严峻挑战。这个高度特异的靶点虽在95%以上CRC患者中表达，却因物种间差异导致临床前模型与人体研究脱节——现有抗体无法同时识别人类(hGPA33)和小鼠(mGPA33)抗原，迫使研究人员使用替代抗体开展动物实验，严重阻碍药物转化进程。更棘手的是，既往临床阶段的嵌合或人源化抗体易引发免疫原性反应，而全人源抗体KRN330虽安全性良好，却因缺乏有效动物模型难以优化疗效。

日本鸟取大学(Yamaguchi University)和鹿儿岛大学(Kagoshima University)的研究团队创新性地将噬菌体展示技术与转染色体抗体生产平台(TC-mAb)相结合。他们通过免疫携带人类免疫球蛋白基因组的TC动物，构建了库容达1.4×10⁷的scFv噬菌体文库，采用"蛋白筛选+细胞筛选"的双重淘选策略，最终获得能同步识别hGPA33/mGPA33的G9和G17抗体。相关成果发表于《Biomedicine》。

研究采用四大关键技术：1) 转染色体动物免疫构建全人源scFv文库；2) 近红外染料IR800标记实现体内可视化追踪；3) 表面等离子共振技术(Biacore)测定抗体-抗原结合动力学；4) 流式细胞术验证抗体与CRC细胞系(COLO205/LoVo等)的结合特异性。

【研究结果】

2.1 抗体筛选与表征

通过两轮生物淘选获得32个单克隆噬菌体，其中G9/G17对hGPA33/mGPA33-CHO细胞的结合信号显著。NGS分析揭示其VH序列分属A/B进化枝，CDR3区存在关键氨基酸差异。

2.2 体外结合特性

重组表达的scFv-Fc对hGPA33亲和力达1.4-3.7 nM，对mGPA33为3.8-14 nM。流式检测证实其特异性结合GPA33高表达细胞COLO205(阳性率>90%)，而DLD-1等阴性细胞无结合。

2.3 体内分布特征

tCAP肽介导的IR800标记显示：静脉注射24小时后，G9-Fc-IR800在肠道蓄积量达对照抗体17.3倍(P<0.01)，血浆清除速率显著加快(5小时即降低85%)，证实其靶向滞留效应。

【研究意义】

该研究突破了GPA33抗体开发中"人鼠不通用"的瓶颈——尽管hGPA33与mGPA33氨基酸同源性仅67%，但通过TC-mAb平台获得的交叉反应抗体成功实现"一箭双雕"。这种策略既避免了鼠源抗体免疫原性问题，又解决了全人源抗体缺乏动物模型的困境，为CRC的靶向治疗提供新思路。特别值得注意的是，抗体在肠道的特异性蓄积(AccumuBowel效应)与团队此前报道的脑靶向(AccumuBrain)技术形成互补，为组织特异性递药系统开发奠定基础。未来可进一步探索这些抗体在放射免疫疗法、CAR-T细胞治疗等新型治疗模式中的应用价值。