基于SpyDisplay技术的Pioneer抗体库：通过多维度质谱方法鉴定共制剂抗体鸡尾酒中的新型二聚化机制

这篇综述系统介绍了Pioneer抗体库的设计与应用，该库是目前最大的合成人源抗体噬菌体展示库（约2.2×1011功能成员），采用SpyTag-SpyCatcher蛋白连接技术（SpyDisplay）实现高效筛选。研究验证了该平台在TIGIT、IL-6RA、C5aR和CXCR4等靶点中直接获得高亲和力、高可开发性（developability）抗体的能力，尤其突破性地针对GPCR靶点生成临床候选级别抗体，为快速抗体发现提供了强大工具。

　　

抗体库设计与构建

Pioneer抗体库采用四种人源种系基因（IGHV1-69/IGHV3-23重链和IGKV1-39/IGLV3-1轻链），通过六组互补决定区（CDR）的精准设计实现多样性。独特的四步克隆策略结合β-内酰胺酶（bla）筛选，确保90%以上克隆功能完整。NGS分析显示CDR3长度分布与天然抗体库高度吻合（7-22个氨基酸），且潜在翻译后修饰（PTM）位点频率低于天然抗体（如N-糖基化位点减少50%）。

SpyDisplay技术优势

基于SpyTag-SpyCatcher共价连接的噬菌体展示系统，实现Fab与pIII蛋白的高效耦联。TEV蛋白酶洗脱策略使抗原结合与抗体亲和力解耦，单轮筛选即可获得K_D<1 nM的抗体（如抗TIGIT抗体AbD54577的K_D达0.08 nM）。测试显示，针对TIM-3的29个抗体全部在流式细胞术和免疫荧光中表现优异，其中3个在Western blot中信号强度超越商品化抗体。

治疗靶点验证

在TIGIT项目中，55个独特抗体覆盖9个独立表位，36个抗体94%达到K_D<10 nM，11个IgG在细胞实验中EC₅₀为0.8-9.8 μg/mL，媲美临床三期抗体tiragolumab。抗IL-6RA抗体中，27%具有亚纳摩尔亲和力，12个IgG在iLite检测中抑制效力与已上市药物sarilumab相当。

GPCR抗体突破

针对难靶向的GPCR靶点，使用Salipro纳米颗粒展示技术筛选CXCR4抗体，48个独特抗体中92%的K_D<10 nM。迁移实验显示，12个IgG抑制CXCL12诱导的Jurkat细胞迁移（抑制率60-90%），其中AbD61531阻断C5aR信号传导的IC₅₀仅为0.3 nM，优于临床候选药izastobart。

可开发性评估

通过纳米差示扫描荧光法（nanoDSF）测得IgG的Fab结构域Tm2>72°C，疏水相互作用色谱（HIC）显示低疏水性，加速稳定性实验（4周/37°C）后SEC纯度>95%。抗TIGIT抗体序列与最近种系基因的相似度达85-92%，显著降低免疫原性风险。

技术整合应用

SpyTag设计支持模块化组装，如BiCatcher-HRP耦联实现无需二抗的Western blot检测。该平台将抗体发现周期缩短至10周，为双特异性抗体（如SpyLock技术）开发提供无缝衔接方案。

行业意义

研究颠覆了噬菌体展示抗体亲和力低、表位覆盖窄的传统认知，证明合理设计的合成库可直接产生媲美动物免疫的优质抗体。针对GPCR的成功案例尤其为肿瘤微环境（如CXCR4/CXCL12轴）和自身免疫疾病（如IL-6/IL-6RA通路）治疗开辟新途径。