现在血液肿瘤治疗进展比较快，但是实体瘤领域实际上还有很广阔的需求，有很多问题还没能解决。比如目前常规抗体的药效，以及毒副作用等都存在一些问题。怎么样能够解决这些问题？已有研究表明，单域抗体在实体瘤治疗方面可以发挥更大的作用。
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此次新冠疫情爆发之后，有研究人员将目光投向羊驼、鸵鸟、雪貂，希望找到帮助人类研发新冠病毒的重要动物。其实早在多年前，来自哈佛大学的博士后崔立斌就独创"骆驼小鼠"，它结合了骆驼与小鼠二者的优势，可以快速促进抗癌新药研究的成功。
全球第一个天然小鼠单域抗体平台CaMouse的诞生，有哪些积极意义呢？未来能否通过CaMouse技术平台开发相应药物，救助更多生命呢？单域抗体在实体瘤治疗方面是否也可以发挥更大的作用呢？带着诸多疑问，医麦客《峰客访谈》记者近日采访了安健生物创始人崔立斌博士。
崔立斌：安健是专注于做单域抗体药物的生物技术公司。公司依托于自主开发的单域抗体小鼠平台进行单域抗体的药物发现，进一步开发双特异抗体和免疫治疗，同时积极开展与其它制药和生物技术公司的技术和项目合作。公司成立于2015年8月，在美国的加州尔湾拥有独立研发实验室，并将在中国设立研发中心，促进药物向临床推进及与国内其它公司和研究机构进行研发与合作。问：与其他做单域抗体的公司相比，安健有哪些优势？我们知道骆驼科的单域抗体是最常见的来源，当初是怎么想到建立小鼠平台的？崔立斌：单域抗体的概念源于30多年前的一个偶然的科学发现。1989年比利时科学家Raymond Hamers在骆驼身上发现存在一种不含轻链的单重链抗体（即单域抗体），1993年发表在自然杂志 。此后他们申请了核心专利并被比利时公司Ablynx所拥有，这家公司依托于该技术开发了一系列管线，并开发了全球第一个被欧盟和美国FDA批准的纳米抗体药物Cablivi。2016年前后该技术核心专利到期，全球多家公司相继跟进，利用羊驼或者驼类开展纳米抗体药物的研发。我们最开始买了三头骆驼，用于研发单重链抗体，但在研发的过程中，我们发现用骆驼制备单域抗体有很多缺陷。第一个问题是，抗原用量大。由于骆驼的个体很大，它需要免疫抗原的用量也相当大, 这对一些难以制备的抗原更是一个挑战。第二个问题是，研发效率低。骆驼本身虽然可以产生单重链抗体，但是它血液当中产生的单域抗体只占总抗体的一小部分，骆驼不仅产生单重链抗体，也产生普通的抗体。因此在完成免疫之后的滴度或者免疫反应，也很有可能是普通抗体引起的，从而找到一个好的单重链抗体的可能性就会大大降低。我们公司成立初期就遇到了这些问题，同时也调研了其它公司，他们用羊驼或骆驼产生单抗时，也遇到类似的问题。我们就迸发出利用技术手段把普通的小鼠改变成一个可以像骆驼一样产生纳米抗体的基因改造小鼠的念头，经过多年独立设计和研制创建了小鼠单域抗体平台。虽然做纳米抗体的公司很多，但是真正拥有自主知识产权且十分有效的平台公司是非常稀缺的，用小鼠做纳米抗体或者单重链抗体的公司，全球屈指可数。目前荷兰、英国、 以及美国加州有三家生物技术公司主要做人单重链抗体的转基因小鼠或大鼠。这几家公司的技术是类似的，都是把小鼠的或者大鼠的本身的重链抗体的基因敲除，然后通过转基因的办法，把人的一个片段或者一部分抗体重链基因转入小鼠或者大鼠体内，形成一个转基因的小鼠或大鼠平台。考虑到转基因小鼠的免疫反应能力相对较弱，拿到高亲和力单域抗体的机会较少等问题，我们就设想能不能做一个小鼠像野生的小鼠或者野生的骆驼一样，对外来抗原产生强的免疫反应，同时它的抗体的多样性达到最大化。根据这个思路，我们就设计了我们自己的小鼠，我们取名叫CaMouse（骆驼小鼠），意思是可以替代骆驼的一个小鼠。CaMouse相比目前市面上的其它平台，利用了小鼠本身的重链基因，保留所有本身的编码和调控序列，因此CaMouse的免疫反应能力是非常强的。另外，小鼠的VH的数量会比人要高很多，一共有大约144个有功能的VH，而人只有44个。前面提到的转基因的平台，往往只转44个VH中的一部分序列。CaMouse小鼠保留了全部144个VH，因而保证了单域抗体的多样性达到最大化。按上述方法比较，目前我们公司是全球第一个拥有天然的小鼠单域抗体平台的公司，而且目前是唯一的一家，这是安健的核心优势。1）骆驼和羊驼一般在4～5岁性成熟可以生育繁殖，孕期为13个月，往往雌骆驼1胎1仔。繁殖大量羊驼、骆驼效率非常低，并且驼类的养殖场数量也有限。而小鼠孕期短，约三周，一窝可以生6~10只，可以保证快速繁殖，具有经济优势。由于骆驼的繁殖慢、体量大、饲养成本高，往往在免疫后不舍得杀掉骆驼，只是提取200cc的外周血进行抗体的筛选，极易错失有效抗体。而小鼠可做多个免疫方案多只小鼠并行试验，免疫后从其脾脏、骨髓和淋巴结等组织等提取所有抗体基因构建较完整的免疫文库。抗体库的大小，很大程度上决定了筛选的成效。2）对不同的靶点，不同的抗原往往会产生不同的免疫反应。对比较难以获得的抗原或者靶点，往往需要优化免疫的流程。这种情况下，你可能需要制定不同的免疫方案，需要多只动物来进行免疫。和骆驼相比，小鼠就能提供更为便利的免疫平台。3）我们现在的小鼠，因为体内产生的IgG百分之百是单域抗体，所有的IgG都是只有重链，没有受到任何的普通抗体的污染。而骆驼体内重链抗体可能只全部IgG的一小部分。4)知识产权和市场竞争角度的考虑。目前市场上有效靶点有限，Ablynx管线布局广泛，拥有众多骆驼纳米抗体的专利。即使研发出骆驼纳米抗体药物，需要等待到Ablynx的专利失效后才能推向市场，失去了先发优势，而且届时众多研发骆驼纳米抗体的企业都会争夺同一市场，竞争剧烈。因此，安健的小鼠平台结合了骆驼和小鼠的各自的优势，利用小鼠本身强大的免疫系统和免疫反应能力产生单域抗体 ，效率上，我们的小鼠平台就要高出骆驼好几倍。提供了一个全新的高效的单域抗体药物研发平台，并且安健拥有全球专利和知识产权保护。 问：CaMouse平台的优势和特色以及积极意义有哪些？崔立斌：做抗体药首先要保证拿到有亲和力适中，特异性好，结构稳定，成药性好的分子。另外为了保证能筛选到好分子，往往需要比较大且能提供多样性的分子库。比如小分子药，如果分子库容量大，筛到一个好分子的可能性就大，那么生物药、抗体药也是一样道理。由于CaMouse平台的免疫反应能力非常强，且多样性好，因此能够保证后期拿到成药性非常好、有高亲和力、高特异性的单域抗体的机会大大增加。单域抗体实际上是自然界存在的一个抗体结构形式，但是自然界当中只有骆驼、鲨鱼这两个物种可以产生单域抗体。现在大家比较喜欢用单域抗体做一些尝试，是因为它的结构比较简单，分子量比较小，所以它对组织的穿透力就很强。已经发表的一些试验数据显示，在小鼠肿瘤模型上单域抗体可以在半个小时到一个小时之内穿透肿瘤组织，分布到肿瘤组织较深层的部分。但是比较大的普通抗体，它可能需要十多个小时或更多时间才能渗透进去，而且它往往只是在肿瘤组织的表层，不能渗透到更深的部位。因此这是单域抗体一个比较大的一个优势。我们知道现在血液肿瘤治疗进展比较快，但是实体瘤领域实际上还有很广阔的需求，有很多问题还没能解决。比如目前常规抗体的药效，以及毒副作用等都存在一些问题。怎么样能够解决这些问题？已有研究表明，单域抗体在实体瘤治疗方面可以发挥更大的作用。单域抗体还有一个比较明显的优势是因为单域抗体和普通抗体结合抗原的表位部位会有区别。因为普通抗体与抗原表位结合是通过重链和轻链共同与抗原表位结合，对一些凹陷在抗原内部的的表位，普通抗体往往是比较难以达到的，单域抗体可以相对容易结合凹陷表位，因此用单域抗体可能会找到一个和普通抗体生物作用和药效不同的这么一个分子。
这个有什么好处呢？比方说，我们知道针对GPCR这类靶点的小分子药很多，但是很难拿到一个针对GPCR结构的有所需功能的抗体。现在有很多的数据显示用单域抗体来做，那么就相对来说比较容易拿到可以结合 GPCR具有功能的抗体分子。我想强调的单域抗体另外一个优势是它的结构简单，因此工程化改造比较容易。比如双特异抗体，如果用普通抗体做的话，那么会涉及到重链轻链的配对问题，因为涉及两个不同抗体，重链和轻链就有很多种组合。为了做出一个好的双特异抗体，人们尝试了上百种的结构组合。有人画了一张图，形象的比喻说这就像一个种类繁多的动物园一样。其实要达到的目的只有一个，就是这个分子要同时结合两个或 三个靶点，单域抗体就提供了这么一个非常有效的解决方案，可以很容易的把两个、三个甚至更多的单域抗体构建成一个结构相对简单的双特异或多特异抗体分子，就可以达到普通抗体很难达到的治疗效果。因此组织穿透力强、可以结合特殊抗原表位和容易工程化是单域抗体的主要的三个优势。问：据了解目前也面临一些挑战。由于分子量较小,使其在血液中的半衰期很短；不能产生ADCC ( 抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用) 和CDC (补体依赖的细胞毒性作用)效应, 只能发挥其中和作用。对于这些缺点您怎么看？崔立斌：所谓的纳米抗体或者单域抗体，来源上都是单重链抗体。单重链抗体是一个没有轻链的抗体分子。实际上它还具有重链抗体的 Fc， 包括 CH2 domain和CH3 domain这两个区域，但是CH1 domain区域是缺失的。 因此我们所说的单域抗体，实际上在自然状态下是带有重链的Fc区段的。因此它也具有Fc的功能，如 ADCC的作用或者CDC的作用。因为最早Ablynx这家比利时公司，他们做单域抗体的时候没用到 Fc这个区段，只用到单重链抗体的VHH区这个区域。他们把这个区域起名叫纳米抗体，是因为这个区段只有110个左右的氨基酸，它的体积只有纳米级，这就是纳米抗体的来源。纳米抗体是不带有Fc的。因此刚才说的不能产生ADCC和CDC是对的，另外它半衰期比较短。因此针对这种情况，实际中我们在考虑用单重链抗体做药物的时候，我们要根据不同的适应症，选择不同的分子的形式。那么如果我们需要有ADCC或者是CDC的时候，我们可以让它带上FC的一个区段。即便如此它的分子量还是比普通抗体要小很多。比方说一个单重链抗体，它的两条不带CH1的重链，分子量也只有90 kDa，那么普通抗体我们知道重链轻链4条链加起来是150 kDa。相比之下分子量还是比较小的。这样它的半衰期并不短了。如果在一些情况下，在一些适应症中，我们不需要Fc，在这种情况下，我们可以利用它的V区，就是只利用可变区这一部分，那么因为可变区分子量很小，只有12-13kDa，它的半衰期区相对来说比较短或者是很短，在体内很快通过肾脏排泄掉了。为了克服它的半衰期短，目前有各种的解决方案。一个是通过化学修饰的方法，那么主要加PEG。另外我们可以融合其它的可以延长半衰期分子的一些scaffold。还有一个比较简单的解决方案，就是说用另外一个单域抗体，比方说针对人血白蛋白的一个单域抗体，组成一个双特异抗体，就是说一个纳米抗体一端是结合你的靶点，另外一端是结合人的人血白蛋白。因此在体内，由于双特异抗体它会依附在白蛋白上，因此它对单域抗体起到了延长半衰期的作用。虽然单域抗体或者纳米抗体的本身半衰期是很短。但是在需要半衰期很短的情况下，你可以利用它这个优势。比方一些急症，可能不需要长半衰期，只要达到治疗效果就可以。它虽然半衰期只有短短的半个小时或者几个小时，对于某些病症，可能就足够了。实际上目前欧盟或者是美国批准的 Ablynx第一个纳米抗体药物，就没有采取任何延长半衰期的这种结构，只说这是一个双价的单域抗体，分子量只有24~25k，但是它也是得到了很好的临床效果。因此，我们可以充分利用这种单域抗体结构简单、特异性好、以及容易工程化的优势，做双特异性抗体或多特异抗体。因此我觉得单域抗体在双特异抗体及多特异抗体和多功能的生物药这方面，未来的潜力是非常巨大的。问：安健新型双特异抗体和肿瘤免疫治疗药物管线是否已经有在研药物？分别处于什么进展？崔立斌：目前管线的布局主要是在肿瘤方面，特别是在肿瘤免疫、自身免疫疾病上处于早期研发阶段。另一个方向我们在考虑做中枢神经系统方面的一些疾病。比如我们可以利用小抗体的优势，做一些神经退行性疾病的适应症，因为抗体小容易穿透血脑屏障。另外我们利用这个平台也在和一家国际知名机构，针对比较难治的胞内靶点做一些尝试研究。未来发展重点将会放在双特异性抗体、基因治疗和细胞治疗。因为单域抗体分子量小，很容易把它的编码序列放到各种基因治疗载体里边。 崔立斌：国内与国外西方国家还是有差距的。一方面是科研的投入，另一方面是我们新药研发历史比较短。目前给老百姓用到的新药相对来说比较少。而国内对真正有治疗效果的药物有非常大的医疗需求。 我是南开大学生物系毕业的，后来师从北京生物工程研究所马清钧教授，从事基因工程药物研究。北京生物工程研究所是国内最早开展基因工程药物研究的机构，在生物制药领域硕果累累。我博士毕业后到海外留学，有机会学习和了解很多先进的知识，技术和经验，希望能够把这些知识和经验应用到生物医药产业。特别是我在国外也看到最近几年中国医药审批的监管政策的重大改革，逐渐与西方发达国家特别是美国FDA审批制度靠拢，国家和地方出台了很多促进医药健康产业发展的政策。生物制药产业在中国正迎来一个蓬勃发展的历史时期，促进中国从仿制药的大国向创新药大国升级，这对我们从事医药研发的科学家来说是个难得的机遇。问：您对安健未来有哪些目标和规划？近期是否有融资或商业合作计划？崔立斌：融资往往会贯穿生物技术公司的整个发展。按照现在情况估算，做一个创新的药物一般需要投入10亿到20亿美金资金，历时8至10年的时间。过程中对资金的需求是不间断的。目前国内资金充裕，市场对生物医药比较看重，安健在国内落户和融资会持续按计划进行，以期建立一个国际一流的研发团队，争取用一年半到两年时间将管线推进到临床试验。安健(Akeagen，lnc)发现并开发了有效且高度差异化的人类抗体疗法，旨在改善患有严重疾病的患者的生活。我们将研发重点放在免疫肿瘤学和自身免疫适应症上，这是一个亟待解决的领域。我们独特的方法和组合是基于我们领先的专有Akeagen CaMouse™和CanAb™平台技术，可有效地产生创新的单域和双特异性抗体，具有用于药物开发的卓越性能。