抗体凭借自身卓越的靶向性和治疗效果，在肿瘤、自身免疫性疾病和感染性疾病的治疗、预防及诊断中广泛应用。目前，全球已超过100种抗体药物获批上市，在每一款成功抗体的背后都会隐藏着无数默默无闻的失败案例。

很多时候，项目的夭折并不是因为靶点选择错误，也不是抗体筛选过程存在重大缺陷，而是容易忽视至关重要的环节，比如抗体人源化、亲和力成熟。

一个好的“潜力股”抗体需要关注许多方面，如亲和力、免疫原性、半衰期等等。无论何时何地，想要在竞争中拔得头筹，靠的不是蛮干而是策略，抗体优化是必不可少的过程。

在抗体开发过程中，人源化和亲和力成熟是不可割裂的，需要综合考量评估。义翘神州利用CDR置换技术、噬菌体展示技术结合高通量抗体表达平台，可对鼠源单抗、羊驼纳米抗体进行人源化改造，保证人源化程度>95%，提供高质量的亲和力成熟服务，助力抗体研发进程。 

上个世纪80年代初，随着鼠单抗在临床的应用，发现人体会对鼠源抗体产生免疫反应，即HAMA（Human Anti-Mouse Antibody Response），主要涉及抗体恒定区的异种蛋白免疫原性，使患者产生严重的过敏反应和毒副作用，造成药物失去其应有的疗效。

这让研究者致力于抗体人源化改造，避免鼠单抗在人体中的免疫反应。经过几代科研人的努力，人们开发出嵌合抗体、人源化抗体和全人源抗体，显著降低了抗体药物的HAMA反应。

图片源自义翘神州

抗体人源化的目的是降低免疫原性，一句话概括其过程：

对可变区进行修饰，替换某些位点的氨基酸，提高其与人体天然抗体的相似度。

抗体人源化更是涉及结构生物学、免疫学和工程学深度交织的系统性挑战。完美的人源化处理能够大程度降低抗体的异源性，并保持其特异性、亲和力和稳定性。人-鼠嵌合抗体是将鼠抗体可变区基因片段连接到人抗体恒定区基因上。人源化抗体是将鼠抗体的互补决定区（CDR）移植到人抗体的相应部位，人源化程度可达90%以上。

抗体人源化改造技术有多种，比如CDR移植、SDR移植、抗原表位定向选择、表面重塑、框架区更替等，其中CDR移植技术是主流，应用广泛。

CDR移植技术是利用基因工程将鼠源抗体可变区的互补决定区基因移植到人抗体可变区的框架基因中，形成新的人源化抗体。我们都知道抗体由可变区和恒定区组成。可变区为抗原识别区域，由4个框架区（FR）和3个CDR组成。CDR是抗原结合的关键区域，在人源化过程中保留此区域。为了保证抗体可变区的空间结构，还需保留框架区中的一些特定氨基酸残基。CDR移植可以使95%以上的抗体鼠源部位被人源化抗体替代。

随着计算机辅助建模技术的发展，抗体人源化技术进行了升级迭代，比如仅将抗体结合抗原所必须的部分CDR，移植到人源抗体上，获得免疫原性更小的人源化抗体。或者对鼠源CDR与FR表面残基进行嵌合或重塑，使其与人源抗体的CDR轮廓、FR形式更接近。还可以将抗体中与抗原密切作用的关键氨基酸形成的特异性决定簇残基（SDR）移植到人源抗体的相应位置，大限度地减少抗体的鼠源序列。

抗体人源化改造重要的是找到合适的可进行CDR移植的人源抗体框架。一般是根据鼠源抗体氨基酸序列，在人源抗体数据库中查找同源性高的抗体作为模板。根据人源抗体的结构数据进行同源建模，构建鼠源抗体的3D空间结构，确定CDR和重要的FR残基。之后可将CDR连同FR关键氨基酸残基移植到人源抗体的框架中，插入真核表达载体进行表达，后通过ELISA、Biocore等方法鉴定抗体的亲和力。

义翘神州抗体人源化服务案例，鼠源单抗经过人源化改造后，亲和力和亲本单抗相当

抗体亲和力是抗体分子的抗原结合位点与对应的抗原表位之间的引力。亲和力检测用于评估候选抗体与靶抗原结合的强度和特异性。是衡量抗体生物活性与临床价值的重要指标。高亲和力的抗体能够显著减少用药剂量、降低副作用以及节约成本。亲和力优化是抗体药物开发过程中的重要一环。

抗体亲和力成熟模拟B细胞的基因突变和选择机制，不断提供抗体与抗原的结合力。体外亲和力成熟策略主要包括互补决定区步进法（CDR Walking）、链重组（Chain Shuffling）、基因重组（DNA Shuffling）、点突变法（Point Mutagenesis）、饱和突变（Saturation Mutagenesis）等。

如阿达木单抗Adalimumab采用点突变法提升与TNF-α的结合力，增强治疗类风湿性关节炎的效果。曲妥珠单抗（Trastuzumab）通过CDR步进法优化与HER2的亲和力，增强了乳腺癌治疗效果。

义翘神州抗体亲和力成熟服务案例，优化后抗体亲和力提升9.7倍。

义翘神州利用先进的噬菌体展示技术平台，构建高质量抗体突变库，并通过亲和筛选方法获得高亲和力抗体，通过ELISA、SPR、BLI等技术检测抗体亲和力，助力科研人员完成从亲本抗体亲和力分析、亲和力优化、CDR突变到抗体瞬时表达纯化及QC分析的全过程。

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