導語：目前，全球範圍內已超過100多種抗體類藥物獲批上市，腫瘤、自身免疫性疾病、炎症等疾病治療領域已取得了令人矚目的進展。抗體在臨床治療、體外診斷、科學研究等領域發揮重要作用。

抗體結構和作用機製

眾所周知，抗體的結構呈Y字形，分為兩部分區域：Fab臂和Fc尾。Fab臂識別腫瘤細胞或腫瘤微環境(TME)中非腫瘤細胞中的遊離分子或細胞表麵受體。Fc尾與效應細胞結合後引起細胞殺傷作用。

Fab臂決定抗體的特異性。Fc尾與抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用(ADCC)、抗體依賴性細胞介導的吞噬作用(ADCP)以及補體依賴的細胞毒性作用(CDC)及藥物半衰期都密切相關。Fab臂和Fc尾共同決定抗體藥的療效和安全性，因此開發抗體藥物既要考慮Fab臂的表位、特異性和親和力，也要充分思考Fc尾的生物學活性、理化性質與目的效應功能的關聯，從而將抗體藥的療效與安全性最大化。

如何增強抗體藥物ADCC活性

ADCC是抗體藥殺傷腫瘤細胞或病原微生物的重要機製之一，已知NK細胞、巨噬細胞、中性粒細胞等參與ADCC作用。部分研究表明Fc尾與FcγRIIIA的高親和力有益於抗體藥的療效。

增強ADCC活性的開發策略主要有：

1. 改造抗體Fc尾序列，提高抗體與FcγRs的親和力。如抗體Fc尾改造Gly236Ala、 Ser239Asp、Ala330Leu和Ile332Glu (GASDALIE)，可以將抗體與FcγRIIIA的親和力提高20倍，而對抗體與FcγRIIB的親和力影響極小。

2. 調整抗體Fc的糖基化修飾。如抗體平分型GlcNAc糖基化修飾可顯著提高ADCC活性，核心岩藻糖和唾液酸的缺失也可提高抗體的ADCC活性。CHO細胞穩定表達外源GnTIII可協助抗體進行平分型GlcNAc糖基化，或敲除CHO細胞的FUT-8基因(或發酵時添加糖苷酶抑製劑kifunensine)，都可作為提升抗體ADCC活性的方式。

3. 雙特異/多特異抗體也是加強抗體藥ADCC活性的重要方式。

未來聯合治療將為增強ADCC提供更多的可能。如激活CD40，降低或阻斷Fc與FcγRIIB的結合(FcγRIIB抑製ADCC生物活性);或上調效應細胞上的Fc受體表達水平。另外，通過改造FcγRIIIA (Ser197Pro)來降低ADAM17對其清除，從而提高免疫細胞表麵FcγRIIIA的豐度，iPSC來源的低清除FcγRIIIA的NK細胞為聯合治療提供另一個思路。

如何提高抗體藥物半衰期

提高抗體藥的半衰期，降低清除效率，可擴大治療窗口期、降低給藥頻率，從而提高藥物的療效。

目前主要有3種方式可提高抗體藥半衰期：

1. 增強抗體Fc尾與FcRn的親和力。通過改造Fc尾，提高pH5.8親和力，而基本不改變pH7.4親和力，改造後的抗體藥半衰期得到有效提高。在眾多的改造方案中，DHS (L309D/Q311H/N434S)活性展現出了較大的優勢，不僅提高半衰期，並保持了FcγRs結合能力以及ADCC活性。

2. 開發結合抗原pH依賴的抗體。TMDD(靶點介導的藥物處置模型)消除快，半衰期短，導致血漿/血清抗體濃度低。開發pH敏感抗體成為克服TMDD消除快的可能。在這個模型下，抗體與抗原結合後內化至細胞的核內體中，pH6的酸性環境下抗體與抗原解離，抗體被FcRn轉運回血漿，抗原則被細胞降解。

3. 降低抗體的等電點。研究表明負載陽離子分子比負載陰離子分子更易被細胞攝取、吞噬。所以在抗體優化的過程中，降低抗體的等電點是一個有價值方式。

臨床/上市ADCC增強藥物(部分)

Fc受體在抗體藥物改造中的作用

如上所述，FcR在抗體藥物改造中具有重要作用。FcR是一類能夠和抗體Fc片段特異結合的細胞表麵蛋白，結合不同類型抗體進而誘發免疫反應。抗體的Fc片段和宿主的免疫細胞表麵的FcR結合，激活免疫細胞後通過ADCP、ADCC等機製，清除病原微生物或殺傷腫瘤細胞。

人體內有兩類IgG的Fc受體(FcγR)，一類為激活受體，包含 FcγRI (CD64)、FcγRIIA (CD32a)、FcγRIIC(CD32c)、FcγRIIIA (CD16a)和FcγRIIIB (CD16b);一類為抑製受體，FcγRIIB (CD32b)是唯一發現的Fc抑製受體。

為了保證臨床療效和安全性，抗體藥需在臨床前進行全麵的評估。除親和力和抗原特異性外，還包括ADCC、ADCP及CDC 等效應功能。FcγRs在ADCC、ADCP等效應功能上起到了關鍵作用，如FcγRIIIA (CD16a)激活NK介導的ADCC，FcγRIIA (CD32a) 和FcγRIIIA(CD16a)激活巨噬細胞介導的ADCP。

當然，根據藥物作用機理的不同，部分抗體藥需要將ADCC/ADCP/CDC等活性降低或完全消除，今天不展開描述。

義翹神州Fc受體蛋白驗證數據

義翹神州作為國內生物試劑的龍頭企業，提供FcR 精品蛋白，全麵支持抗體藥物開發。

人源FcγRIIIA / CD16a (V176)重組蛋白：10389-H08H1

HPLC和SDS-PAGE檢測結果：蛋白純度>95%

Purity： >95% as determined by SDS-PAGE & HPLC

ELISA檢測結果：EC50 is 150-450 ng/mL.

Immobilized Human FcγRIIIA / CD16a (V176) recombinant protein (Cat. 10389-H08H1) at 2 μg/mL can bind Human IgG1 (Cat. 10702-HNAC)， the EC50 is 150-450 ng/mL.

BLI檢測結果：親和力常數為0.83 μM

Loaded Human FcγRIIIA / CD16a (V176) recombinant protein (Cat. 10389-H08H1) on His1K Biosensor， can bind Bevacizumab (IgG1) with an affinity constant of 0.83 μM as determined in a BLI assay (ForteBio Octet Red384).

SPR檢測結果：親和力常數為0.31 μM

Captured Human FcγRIIIA / CD16a (V176) recombinant protein (Cat. 10389-H08H1) on Anti-His Chip can bind Bevacizumab (IgG1) with an affinity constant of 0.31 μM as determined in an SPR assay (Biacore T200).

注：純度為SDS-PAGE檢測結果

參考資料：

[1]Narvekar， et al. ADCC enhancement： A conundrum or a boon to mAb therapy? Biologicals ： journal of the International Association of Biological Standardization 79， 10-18(2022).

[2]Musolino， et al. Role of Fcγ receptors in HER2-targeted breast cancer therapy. Journal for immunotherapy of cancer 10， e003171 (2022).

[3]Gillis， et al. Contribution of Human FcgammaRs to Disease with Evidence from Human Polymorphisms and Transgenic Animal Studies. Frontiers in immunology 5， 254 (2014).

[4]Haraya， Tachibana and Igawa. Improvement of pharmacokinetic properties of therapeutic antibodies by antibody engineering. Drug metabolism and pharmacokinetics 34， 25-41 (2019).

[5]Lee， et al. An engineered human Fc domain that behaves like a pH-toggle switch for ultra-long circulation persistence. Nature communications 10， 5031 (2019).

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