三特异性SEED抗体工程化改造:中性粒细胞介导的肿瘤细胞杀伤新策略

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:mAbs 5.6

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  这篇研究报道了基于链交换工程域(SEED)技术构建的三特异性IgA抗体,通过理性突变成功赋予其结合CD89(FcαRI)的能力,同时保留对EGFR和ROR1的双靶向特性。该抗体能有效介导肿瘤细胞-效应细胞簇形成,并激发中性粒细胞(PMNs)的杀伤活性,为克服T细胞疗法局限性提供了新思路。

  

分子设计创新

研究团队开创性地将链交换工程域(SEED)技术应用于IgA抗体构建。这种异源二聚体技术通过在CH3结构域中交织IgA和IgG序列片段,实现了稳定的双特异性抗体架构。针对抗EGFR的Fab 225和抗ROR1的scFv H082分别与IgA CH1、铰链区和CH2结构域融合,形成独特的SEED GA和AG链组合。通过同源建模分析CD89(PDB:1OW0)与IgA-Fc的相互作用界面,研究者精准定位了9个关键残基进行突变改造,成功恢复了被SEED技术破坏的CD89结合能力。

结构优化突破

在SEED GA链中,研究者将H93_N94_H95_Y96序列逆转为天然IgA的P93_L94_A95_F96关键结合基序。同时引入S86M突变,该位点丙氨酸突变曾报道会使CD89结合活性降低100倍。AG链额外引入G45S和P47E突变以稳定与CD89中L54的相互作用。C末端去除C和Y残基有效避免了多聚化问题。在IgA2支架中,通过P221R突变增强了轻-重链相互作用稳定性。这些改造使抗体保持65°C和75°C的双重热稳定性,与亲本SEED分子相当。

糖基化特征解析

研究首次系统分析了SEED-IgA的糖基化特征。在N263位点(Site II),改造后的MUT2724-IgA1核心岩藻糖基化比例(6.86%)显著低于未改造SEED(71.24%),更接近野生型IgA1(1.81%)。CH3末端N459位点(Site IV)在AG链中约50%未糖基化,而GA链仅15-20%未修饰。这种差异化的糖型分布可能与FUT8酶对空间构象的敏感性相关,同时也影响着CD89的结合活性。

功能验证成果

改造后的三特异性抗体展现出57nM的CD89亲和力,与野生型IgA(27nM)相当。在细胞实验中,能同时结合EGFR+/ROR1+的MDA-MB-468肿瘤细胞和CD89+的HL-60细胞(模拟中性粒细胞),形成30%的细胞簇,与阳性对照相当。最令人振奋的是,在20nM浓度下可诱导21%的肿瘤细胞特异性裂解。IgA2支架的改造体同样有效,证实了平台的普适性。内部化实验显示三特异性抗体进入肿瘤细胞的速度(42%/4h)快于亲本抗体(32%),这可能增强其治疗效果。

治疗前景展望

该研究突破了传统IgG类抗体的局限,开创性地将SEED技术、IgA效应功能和中性粒细胞杀伤机制相结合。相比现有的Trisomab格式,新构建体具有更优的肿瘤靶向选择性;相较于Heinkel报道的异源二聚体IgA,其独特的糖基化特征和结构域互作提供了差异化的功能调控空间。未来通过融合白蛋白结合域或全人源血清白蛋白,有望解决IgA半衰期短的瓶颈。这种能同时动员先天免疫(中性粒细胞)和适应性免疫(通过EGFR/ROR1靶向)的多功能平台,为实体瘤和血液肿瘤治疗提供了新范式。

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