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CLDN6:利用母鸡噬菌体展示库开发高特异性单抗

紧密连接(Tight Juctions, TJs)是细胞间粘附的一种形式,在细胞周围形成了连续的密封区域,构成了液体无法进入的实质屏障,对于调节细胞旁通透性和维持细胞极性至关重要(Capaldo,SEMIN.CELL.DEV.BIOL, 2015)。Claudin(CLDN)和JAM、occludin共同构成了紧密连接的结构核心。CLDN蛋白最早在1998年由科学家首次从鸡肝中分离(Mikio Furuse, J Cell Biol, 1998)。CLDN蛋白家族迄今已经鉴定了27个成员,CLDN6就是其中之一。

在许多种疾病中都发现CLDN蛋白表达和功能失调,包括癌症。CLDN6在胎儿组织中表达,而在正常的成人组织中表达水平低或不存在。CLDN6在多种癌症中高表达,尤其是睾丸癌、卵巢癌和非小细胞肺癌(Hewitt, BMC Cancer,2006),这使得CLDNA6成为和CLDN18.2一样非常有前景的癌症治疗靶点。

目前,全球已有10多款药物,进入临床或临床前研究阶段,类型包括单抗、双抗、ADC、CAR-T和mRNA疫苗等。取了一定的进展的同时,也面临着挑战。安斯泰来的IMAB-027(单抗)进入临床Ⅱ期,未达到预期已经终止;Abbvie的SC004(ADC)在临床Ⅱ期观察到因结合CLDN9导致耐受剂量低已经终止。

开发难点

CLDN蛋白是多跨膜蛋白,构象依赖,常规的重组蛋白并不能很好地还原构象,VLP(virus-like particle)、Nano disc等跨膜蛋白生产技术平台和真实构象虽然仍存在差距,但可以在一定程度上解决问题。

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(CLDN6结构示意图,红点为与CLDN9不同的氨基酸)

CLDN6与CLDN3、CLDN4、CLDN9有同源性,CLDN6与CLDN9胞外域更是只有3个氨基酸不同,而其他这些同家族的蛋白在胰腺、肾脏、肠道等组织正常表达(Hewitt, BMC Cancer,2006),存在脱靶风险,因此,对CLDN6抗体的特异性要求较高。

CLDN6在不同种属间也相对比较保守,人CLDN6与小鼠CLDN6总体序列同源性为88%,细胞外序列同源性为95%,细胞外残基仅有4个不同,使用小鼠作为免疫动物可能会存在免疫耐受,免疫反应较低,筛选到高亲和力抗体的概率难度较大。

可供参考的开发策略

2023年美国癌症研究协会(AACR)年会上,Context公布了其双抗药物CTIM-76(CD3×CLDN6)的临床前数据,据称其CLDN6臂表现出很高的CLDN6选择性,是CLDN9的千倍以上。

根据其合作公司发表的文章(Brad Screnci, iScience, 2022),他们使用DNA和VLP生产的脂质颗粒进行免疫,免疫宿主选择了母鸡。血清检测效价合格后,取其B细胞扩增抗体VH和VL基因,构建了ScFv噬菌体展示文库。使用CLDN6(脂质颗粒)进行淘选,并进行了CLDN9(脂质颗粒)的负淘选,对得到的ScFv进行流式细胞术鉴定是否与CLDN6结合,得到了159株克隆。选出TOP 40转化为IgG形式,验证其与CLDN6和CLDN9结合的差异,最终得到5株克隆,能够特异性地结合CLDN6,与CLDN9弱结合或不结合。对其中一株进行人源化和亲和力成熟,即是CTIM-76双抗的CLDN6臂。

在这一开发过程中,免疫宿主的选择十分关键,鸟类和哺乳动物之间存在进化差异,具有动物种系发生学距离优势,CLDN6同源性较低,可以绕过免疫耐受,更适于生产特异性抗体。利用噬菌体展示技术进行负淘选也是非常重要的设计,大大缩小了需要进行鉴定的范围。

知禾能做什么?

作为专业的抗体发现服务提供者,知禾拥有全种属噬菌体展示抗体库技术平台,成功为客户开发骆驼、羊驼、人、鼠、鸡、兔、猪、犬、鲨鱼等多种属的单克隆抗体。

针对类似CLDN6的困难靶点,知禾可以为客户提供母鸡噬菌体库构建、淘选服务。知禾可以根据客户需要,定制化设计淘选方案,有针对性地淘选独特要求的高特异性抗体。

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