TRYBE®:一种具有三个单价靶向臂且经工程改造以实现长体内半衰期的无Fc抗体形式。

TRYBE®: an Fc-free antibody format with three monovalent targeting arms engineered for long in vivo half-life.

作者信息Emma Davé, Oliver Durrant, Neha Dhami, Joanne Compson, Janice Broadbridge, Sophie Archer, Asher Maroof, Kevin Whale, Karelle Menochet, Pierre Bonnaillie, Emily Barry, Gavin Wild, Claude Peerboom, Pallavi Bhatta, Mark Ellis, Matthew Hinchliffe, David P Humphreys, Sam P Heywood
PMID36788124
期刊MAbs
发布时间2023-01
DOI10.1080/19420862.2022.2160229

实验完整度

包含体外生化结合实验(SPR、DLS)、细胞功能实验(L929、CXCL1、中性粒细胞迁移、B细胞信号)、结构分析(SAXS)、非人灵长类PK实验及生产工艺和制剂稳定性研究,多层验证格式的功能、机制和可开发性

主要模型

L929鼠成纤维细胞 人类风湿关节炎滑膜细胞 人类B细胞 食蟹猴

重点核对

TrYbe®A的IL-17A、TNF、HSA结合亲和力(KD值为pM水平) TrYbe®A在L929细胞凋亡实验中的中和活性(hTNF EC50=8.85 pM) TrYbe®A在中性粒细胞迁移实验中对IL-17A和TNF的双重阻断效果 TrYbe®D在IgM激活B细胞中对p38和AKT信号通路的抑制 TrYbe®E和F在食蟹猴中的PK参数(清除率、半衰期)

摘要

TrYbe®是一种无Fc的治疗性抗体形式,能够同时结合多达三个靶点,并通过白蛋白结合实现长体内半衰期。小角X射线散射显示,这种形式具有构象灵活性,且具有有利的‘伸展’特性。我们通过共同靶向可溶性抗原和细胞表面抗原,证明了该形式的广泛功能性。单价靶标结合的优势体现在共同靶向多价抗原时不形成大型免疫复合物。TrYbes®采用标准哺乳动物细胞培养和蛋白A亲和捕获工艺生产。TrYbes®已在高浓度下配制,并具有良好的类药特性,包括稳定性、溶解性和低粘度。TrYbe®独特的功能性和固有的可开发性,使其成为一种有前景的多特异性抗体片段形式,可用于抗体治疗。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
本文旨在评估TrYbe®格式(一种无Fc、单价、三特异性抗体)的结构特性、功能活性、开发性及体内药代动力学特征。
核心机制
TrYbe®通过单价结合多个靶点(如TNF、IL-17A),同时利用白蛋白结合实现FcRn介导的循环回收延长体内半衰期。单价形式限制了与多价抗原形成大型免疫复合物,从而可能降低免疫原性风险。
主要证据
SAXS分析揭示了构象灵活性;SPR证实亚纳摩尔级亲和力和三靶点同时结合;L929和CXCL1实验证实中和活性;中性粒细胞迁移实验展示双重阻断;B细胞信号实验证实强制性双特异性激活;DLS显示Compared to bivalent formats, TrYbe®形成更小的复合物;食蟹猴PK显示半衰期约7天。
研究意义
作者提出TrYbe®格式填补了多特异性抗体领域的空白,为需要单价、多特异性、无Fc且具有延长血清半衰期的治疗应用提供了有前景的平台。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

结构表征

确定TrYbe®的构象灵活性、尺寸和形状。

利用SAXS数据构建同源模型并进行多态拟合,分析Rg、Porod体积和Dmax等参数。

2

稳定性评估

评估二硫键稳定化对TrYbe®储存稳定性的影响。

比较含ds-scFvs和不含ds-scFvs的TrYbe®在5 mg/mL和5°C条件下28天内的HMWS形成。

3

结合特性分析

测定TrYbe®对靶抗原的亲和力及同时结合能力。

通过SPR测定TrYbe® A对TNF、IL-17A和HSA的动力学和亲和力,并评估同时结合的响应。

4

功能验证:TNF中和活性

验证TrYbe® A中和可溶性TNF的能力。

使用L929鼠成纤维细胞,TNF诱导凋亡,评估TrYbe® A的保护效果。

5

功能验证:IL-17A诱导CXCL1抑制

验证TrYbe® A阻断IL-17A诱导的趋化因子释放。

正常人真皮成纤维细胞(NHDF)受IL-17A和TWEAK刺激,检测TrYbe® A对CXCL1分泌的抑制。

6

功能验证:双重阻断

验证TrYbe® A同时中和IL-17A和TNF,抑制中性粒细胞迁移。

人RA滑膜细胞经Th17上清刺激,加入TrYbe® A或对照抗体,测定中性粒细胞迁移。

7

功能验证:强制性双特异性B细胞信号

验证TrYbe® D对CD79a/b和CD22共结合触发的B细胞抑制信号。

检测TrYbe® D对IgM激活的B细胞中p38和AKT磷酸化的抑制。

8

免疫复合物形成分析

评估单价TrYbe®与多价抗原形成复合物的大小和溶解度,与双价形式比较。

将TrYbe® A与TNF、IL-17A或两者以不同摩尔比混合,通过DLS和UV-vis分析复合物。

9

体内药代动力学评估

评估TrYbe®在非人灵长类中的药代动力学特性。

对食蟹猴进行静脉和皮下给药,测定血清浓度,计算PK参数。

10

生产工艺开发

评估TrYbe®在工业规模下的表达和纯化可行性。

使用稳定CHO细胞系进行2000L规模补料分批发酵,采用蛋白A捕获和两步精纯。

11

制剂开发

评估高浓度TrYbe®的稳定性和粘度。

在>100 mg/mL浓度下,评估不同制剂缓冲液中的尺寸和电荷变异、粘度和冻融稳定性。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
ExpiCHO转染试剂盒Thermo Fisher Scientific--
TOP10感受态细胞Thermo Fisher Scientific--
MabSelect™ 亲和层析柱Cytiva--
Superdex 200 凝胶过滤层析柱Cytiva--
Pierce™ 高容量内毒素去除离心柱Thermo Fisher--
Eiger探测器Dectris--
Shodex KW403 色谱柱Shodex--
Biacore T200 生物分子相互作用分析仪Cytiva--
CM5 传感器芯片Cytiva--
Affinipure F(ab')2片段山羊抗人IgG,F(ab')2片段特异性Jackson ImmunoResearch109-006-008
人血清白蛋白Jackson ImmunoResearch009-000-051
食蟹猴血清白蛋白Abcamab267858
L929鼠成纤维细胞ATCCCRL-6364
正常人真皮成纤维细胞ATCCHTB-38
重组人TNFSino Biological10602-HNAE
重组食蟹猴TNFSino Biological90018-CNAE
重组人TWEAKBioLegend566404
CellTiter-Glo 细胞活力检测试剂Promega--
CXCL1 DuoSet 检测试剂盒R&D Systems--
人类风湿关节炎滑膜细胞Cell Applications, Inc.--
Leucosep 分离管Greiner--
抗人CD18 FITC抗体EbioscienceBMS103FI
抗CD45RO FITC抗体BioLegend304242
抗CD4 Percp cy5.5抗体BioLegend980810
抗CCR6 PE抗体BioLegend353410
抗CXCR3 APC抗体BioLegend353708
抗CD3抗体BioLegend317302
抗CD28抗体BioLegend302902
Zetasizer APS 动态光散射仪Malvern Panalytical Ltd--
UV-Vis Cary 50 紫外-可见分光光度计Agilent Technologies Inc.--
Phoenix 64 药代动力学软件Certara--
Kingfisher 自动化磁珠纯化系统Thermo Fisher Scientific--
Nexara 液相色谱系统Shimadzu--
API6500 质谱仪Sciex--
Acquity BEH200 色谱柱Waters--
iCE3 等电聚焦毛细管电泳仪Protein Simple--
Discovery 流变仪TA instruments--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
SAXS
样品浓度、缓冲液组成、光束线设置、数据采集参数
阅读提示:Materials and methods - SAXS data collection and analysis
稳定性研究
蛋白浓度(5 mg/mL)、缓冲液(PBS pH 7.4)、储存温度(5°C)和时间点(0, 8, 15, 22, 29天)
阅读提示:Materials and methods - Time course analysis of TrYbes® for HMWS; Figure 3
SPR结合分析
捕获抗体、芯片类型(CM5)、流动缓冲液、配体浓度梯度
阅读提示:Materials and methods - Biacore; Table 1
细胞功能实验
细胞系、细胞密度、刺激物浓度、孵育时间、检测方法
阅读提示:Materials and methods - TNF induced apoptosis assay, IL-17A-induced CXCL1 inhibition assay, Neutrophil migration assay
B细胞信号实验
细胞来源、刺激条件(IgM)、检测的信号通路(p38, AKT)、对照设置
阅读提示:Bhatta et al. 2021, Materials and methods - Intracellular analysis of B cell signaling
免疫复合物形成分析
抗体和抗原浓度及摩尔比、缓冲液、DLS和UV-vis测量参数
阅读提示:Materials and methods - Dynamic light scattering analysis, UV-Vis spectroscopy; Figure 6
非人灵长类PK
动物种属、剂量、给药途径、采样时间点、检测方法(LC-MS)、PK模型
阅读提示:Materials and methods - Cynomolgus monkey PK; Table 2
生产工艺
表达系统、培养基、发酵规模、纯化步骤和条件
阅读提示:Materials and methods - Stable cell line generation and expression, GMP manufacturing
制剂稳定性
蛋白浓度、制剂缓冲液、储存温度和时长、分析方法
阅读提示:Materials and methods - Formulation studies, HMWS analysis, Charge variant analysis, Viscosity analysis; Table 3