抗体治疗现在涵盖了肿瘤学、传染病和自身免疫领域,正在研发中的分子越来越多地采用工程化设计,而不仅仅是简单的筛选 [12]。全大小的免疫球蛋白与片段、工程化结构域、双特异性和多特异性形式、抗体-药物偶联物、嵌合抗原受体以及细胞结合剂相结合 [34]。这期特刊专门纪念Dimiter Stanchev Dimitrov博士,他是《Antibodies》杂志的创始主编。他在这些领域的抗体工程和库方法学方面的工作对这一领域的发展起到了重要作用 [567891011121314]。这里收集的文章反映了这一进展,从新结合域的分离到这些分子的武装、表征和制造全过程。
本文集首先是一篇综述。Yang和Massumi研究了作为免疫细胞结合剂用于癌症、传染病和自身免疫疾病的基于片段的抗体,这些文章基于这些制剂的临床和转化研究结果(贡献1)。他们将这些制剂的临床效果追溯到一系列工程参数:持久性、亲和力调节、条件性激活、抗原选择性和对免疫细胞的共刺激作用。
单域抗体格式从三个角度进行了探讨。Chen及其同事从一个噬菌体展示库中分离出一个完全人源的重链可变域VH20,并将其表位定位于间变性淋巴瘤激酶的甘氨酸富集区域,该抗体的EC50为0.4 nM,Kd为6.54 nM,在大约6000个人类膜蛋白上没有脱靶结合(贡献2)。基于VH20构建的双特异性T细胞结合剂和嵌合抗原受体能够以靶标依赖的方式裂解肿瘤细胞,并诱导IL-2、TNFα和IFNγ的分泌。Baselga及其同事创建了MO-IISA,这是一个包含2053种已知靶点的单域抗体的数据库,这些数据来源于六个公共资源和四种骆驼科动物(贡献3)。不同物种间的框架结构保持一致,而CDR2和CDR3携带了大部分物种间和物种内的变异,非典型的半胱氨酸在双峰驼和单峰驼的CDR中更为常见。Jalil及其同事系统回顾了2011年至2025年间发表的关于基于纳米抗体的免疫测定和细菌及毒素生物传感平台的32项研究(贡献4)。这些平台具有高灵敏度和热稳定性,但几乎所有研究都依赖于加标样品,而不是经过验证的临床或食品基质。
有两篇文章关注抗体结构中的一个固定元素和另一个可变元素。Zhou及其同事利用针对HER2域III的抗体和trastuzumab(后者结合膜近旁域IV)构建了嵌合抗原受体(贡献5)。这两种抗体均能介导类似的抗体依赖性细胞毒性,但只有域IV构建体在CAR-T细胞中表现出强大的抗肿瘤活性。Kuhlmann及其同事将抗gp41抗体7B2与去糖基化的蓖麻碱A链、PNU-159682以及锕-225结合,保持抗体及其表位不变,仅改变载荷(贡献6)。这种免疫毒素和放射免疫偶联物的作用比抗体-药物偶联物更快,且只有抗体-药物偶联物和放射免疫偶联物具有旁观者杀伤效应,这种效应的缺失使得无包膜细胞能够在免疫毒素的作用下存活。
有两篇文章探讨了如何区分密切相关的靶标。Suzuki及其同事将针对podocalyxin的抗体制剂PcMab-60转化为人源化IgG1(humPcMab-60),这种抗体可以结合胰腺癌和结直肠癌细胞系,但不能结合正常的淋巴内皮细胞系(贡献7)。该抗体对所有三种癌细胞系均具有抗体依赖性的细胞毒性,并使异种移植物肿瘤重量减少了35%到48%。Silva-Espinoza及其同事通过AlphaFold建模和疏水性分析選出一个由13个残基组成的肽,该肽预测会暴露在小鼠Schlafen 8的表面,并且与Schlafen 9不同(贡献8)。针对这种结合肽制备的抗体(包括杂交瘤衍生的IgG)通过Western blot、免疫沉淀、免疫组化和ELISA等方法区分了这两种序列同源性为86%的蛋白质。
有两篇文章讨论了抗体的表达和制造。Marsili及其同事比较了两种EMCV IRES双顺反子载体,这两种载体仅 light链和 heavy链基因的顺序不同,他们使用两种中和SARS-CoV-2刺突蛋白的IgG1抗体作为模型分子在瞬时ExpiCHO细胞中进行实验(贡献9)。将light链放在第一个顺反子的载体始终能产生更多的抗体,圆二色性、SEC-HPLC、表面等离子共振和糖链分析表明其质量属性得以保持。Gebhardt及其同事将CHO4Tx瞬时表达系统与培养过程中的磁蛋白A捕获和半自动化洗脱及缓冲液交换结合(贡献10)。该流程可生产出浓度高达200 mg/L的抗体,每个100 mL培养瓶大约能产生20 mg的粗产物,每次实验可同时处理十九种构建体。
这些研究涵盖了抗体治疗药物和试剂的发现、工程化设计、表征和生产过程,体现了Dimitrov博士在这一领域所做的众多贡献。