當多肽遇上抗體：抗體多肽偶聯(lián)物Peptibody研發(fā)進展及前景展望

       PART.

       01

       Peptibody減肥藥

       有望成為“規(guī)則改變者”

       減肥藥開發(fā)管線中，最近公布臨床數(shù)據(jù)的Amgen的減肥候選藥Maridebart Cafraglutide（簡稱MariTide，之前叫做AMG 133）受到了行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，并將其認定為潛在的“Game Changer”。之所以在Wegovy和Zepbound主宰的減肥藥市場被視作規(guī)則改變者，一個重要的因素在于MariTide的分子模態(tài)為獨特的“抗體-多肽偶聯(lián)物”（也被稱作Peptibody）。

       抗體-多肽偶聯(lián)物從大的范圍上可以劃歸于當下聲名日隆的ADC（抗體-藥物偶聯(lián)物），但與抗體偶聯(lián)的不是小分子藥物，而是多肽。MariTide的分子，是將兩個GLP-1受體激動劑多肽偶聯(lián)到一個抗GIP（Glucose-dependent Insulinotropic Peptide，葡萄糖依賴性促胰島素多肽，亦稱“抑胃肽”）抗體之上，組成一個三部分綴合的抗體多肽偶聯(lián)物。其中，GLP-1受體激動劑負責激活GLP-1受體，刺激胰島素分泌，而抗GIP抗體負責下調(diào)GIP的分泌，兩股力量協(xié)同在一起，實現(xiàn)可控的減肥目標（圖1）。

       MariTide的抗體多肽偶聯(lián)物的模態(tài)，決定了它相對于多肽和小分子藥物具有更長的半衰期，目前正在進行的臨床試驗是按照每月注射一次的給藥頻率進行的，而且研究者也在考慮將給藥間隔延長到一個季度。

       圖1. MariTide分子結(jié)構(gòu)以及作用機制示意圖，來源：Amgen

       PART.

       02

       Peptibody結(jié)構(gòu)

       以抗腫瘤ADC的角度來切入，ADC將細胞毒性癌癥藥物分子與抗體或抗體片段連接起來。每個結(jié)構(gòu)各司其職，ADC的抗體部分主要針對在腫瘤細胞上發(fā)現(xiàn)的特定蛋白質(zhì)受體，作用目是將細胞毒性有效負載更直接地傳遞至腫瘤細胞，減少對健康組織的損害，降低脫靶效應(yīng)（圖2）。ADC的兩個部分（靶向區(qū)域和有效負載）都可以進行更改，使用不同的癌癥藥物靶向不同類型的腫瘤。

       圖2. ADC結(jié)構(gòu)與功能區(qū)域示意圖，來源：Amgen

       雖然多肽藥物具有廣泛的治療范圍，但其較短的半衰期也成為了多肽藥物的阿喀琉斯之踵，這是代謝穩(wěn)定性差和流體動力學(xué)半徑低于腎臟腎小球濾過極限的綜合結(jié)果。盡管GLP-1多肽側(cè)鏈脂化的方式可以增強多肽藥物分子與白蛋白的結(jié)合，從而大大增加其半衰期（這也是目前GLP-1多肽廣泛采納的藥代動力學(xué)特性增強策略），但多肽脂化改性并不是放之四海而皆準的方法。很多多肽藥物需要進行每日注射，這可能影響它們的耐受性和患者依從性。通過與抗體偶聯(lián)形成Peptibody，可以實現(xiàn)“樹上開花”的功效，利用抗體較長的半衰期增強多肽的穩(wěn)定性。

       圖3. Peptibody結(jié)構(gòu)示意圖，來源：Amgen

       從結(jié)構(gòu)上看，Peptibody通常由以下幾個組成部分構(gòu)成（圖3）：

       1

       多肽片段（Peptide Segment）

       Peptide是Peptibody的主要功能單元之一。這些肽片段通常被設(shè)計具有特定的生物活性（例如MariTide中的GLP-1受體激動劑），以便與目標分子相互作用。多肽片段的選擇可以基于對目標分子的結(jié)構(gòu)和功能的理解，或者通過篩選大量的肽庫來獲得具有特定結(jié)合性的多肽片段。

       2

       抗體骨架（Antibody Framework）

       Peptibody還包含一個抗體骨架，用于提供穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)上的支持。當然，如果能像MariTide中的抗GIP抗體那樣，既提供結(jié)構(gòu)上的保護，又產(chǎn)生生物學(xué)活性，那就更完 美了?？贵w骨架通常是由天然抗體的部分結(jié)構(gòu)組成，但也可以通過工程手段進行修改以改善Peptibody的性能。

       3

       連接器（Linker）

       連接器是將多肽片段和抗體框架連接在一起的部分。連接器的設(shè)計可以影響Peptibody的構(gòu)象和穩(wěn)定性，因此需要仔細選擇以確保Peptibody的性能。

       PART.

       03

       f相對于

       抗體和多肽的特性

       Peptibody主要具有以下幾個特性：

       1

       高度特異性

       Peptibody能夠與特定的目標分子結(jié)合，具有高度的特異性，這是由抗體部分賦予的。這種特異性使得Peptibody在診斷和治療中具有很高的準確性和有效性。

       2

       多功能性

       由于其肽和抗體的特性，Peptibody可以被設(shè)計成具備多種功能，包括藥物遞送、靶向治療、診斷標記等。

       3

       分子體量

       Peptibody相對于傳統(tǒng)的抗體來說通常更小。與完整的抗體相比，Peptibody通常具有更簡化的結(jié)構(gòu)。盡管Peptibody中包含了抗體的部分結(jié)構(gòu)，但通常會省略一些大型的結(jié)構(gòu)域或功能區(qū)域，從而減小了整體的大小，有利于藥物的吸收。

       4

       可定制性

       Peptibody的結(jié)構(gòu)和功能可以通過合成方法進行精確控制，使得研究人員可以根據(jù)特定的應(yīng)用需求定制Peptibody的性能。

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       04

       Peptibody的應(yīng)用

       Peptibody具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括以下的幾個方面：

       1

       治療

       Peptibody可以被設(shè)計成具有靶向性，用于治療癌癥、自身免疫性疾病、感染性疾病等。

       2

       診斷

       Peptibody可以用作診斷標記物，用于檢測特定的生物標志物或疾病標記物。

       3

       研究

       Peptibody可以用作研究工具，用于研究生物分子的結(jié)構(gòu)、功能和相互作用。

       PART.

       05

       首 款上市的Peptibody：

       Romiplostim (Nplate®)

       Romiplostim（Nplate®）是一種融合蛋白-促血小板生成素（THPO）多肽類似物的peptibody，通過結(jié)合并激活人類THPO受體來增加血小板，用于治療慢性特發(fā)性（免疫性）血小板減少性紫癜（ITP）。2008年8月22日獲得FDA批準。

       Romiplostim是一種促血小板生成二聚體Fc-多肽peptibody，通過激活血小板生成素受體來增加血小板生成。Romiplostim有兩個相同的單鏈亞基，每個亞基由269個氨基酸殘基組成。每個亞基包含一個IgG1 Fc載體結(jié)構(gòu)域，通過共價鍵與多肽分子鏈接，這個多肽分子序列中包含兩個與血小板生成素受體c-Mpl相互作用的結(jié)合域（epitope），每個結(jié)合域由14個氨基酸（IEGPTLRQWLAARA）組成（圖4）。值得注意的是，romiplostim的氨基酸序列與內(nèi)源性血小板生成素的氨基酸序列并不相似。Romiplostim是通過大腸桿菌重組DNA技術(shù)生產(chǎn)的。

       圖4. Romiplostim結(jié)構(gòu)示意圖，來源：mAbs

       Romiplostim是一種血小板生成素受體激動劑，通過c-Mpl受體（血小板生成素受體）激活細胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄途徑以增加血小板的產(chǎn)生。它的作用也與血小板生成素（THPO）類似，血小板生成素是一種內(nèi)源性糖蛋白激素，可調(diào)節(jié)骨髓中血小板的產(chǎn)生。

       Romiplostim作為peptibody相對于多肽IEGPTLRQWLAARA的內(nèi)在優(yōu)勢，體現(xiàn)在藥代動力學(xué)特性（血漿半衰期）和藥效的顯著提升。半衰期的改善至少可歸因于兩個因素：

       分子量的增加（約60kD），這使流體動力學(xué)體積增加，并且超過腎臟腎小球濾過的閾值。

       Romiplostim與新生兒Fc受體介導(dǎo)的結(jié)合，通過受體介導(dǎo)的回收途徑重新進行系統(tǒng)循環(huán)，并免受降解，延長半衰期。

       Peptibody在人體中的平均血漿半衰期為3至8天。雖然這比臨床上某些單克隆抗體（mAb）的半衰期短，但與靜脈注射多肽相比則得到了顯著的提高。Fc融合也比化學(xué)修飾更有吸引力，因為所得的多肽可以完全以重組方式制造。此外，兩個Fc部分的同二聚化為每個peptibody提供至少兩個肽，從而提高了對靶標的親和力。

       PART.

       06

       最新peptibody管線產(chǎn)品

       Attralus, Inc.與Ossianix共同開發(fā)的候選藥AT-04也是一款peptibody，針對的是阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病。

       圖5. AT-04結(jié)構(gòu)，來源：Attralus

       AT-04是一種peptibody，是Attralus的PAR肽（全淀粉樣蛋白去除，pan-amyloid removal）技術(shù)與免疫球蛋白G1抗體的片段可結(jié)晶區(qū)（Fc）部分的融合（圖5）。AT-04臨床前數(shù)據(jù)表明，PAR肽可以與所有類型的淀粉樣蛋白以及Aβ、tau和α-突觸核蛋白原纖維結(jié)合，以及阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病常見的病理聚集體。

       Aβ淀粉樣蛋白和磷酸化tau蛋白的細胞外聚集物是阿爾茨海默病患者大腦中常見的病理沉積物。去除Aβ淀粉樣斑塊是阿爾茨海默病的一個治療目標，Amgen最近上市的leqembi和禮來即將獲批的donanemab都是這個藥物作用機制。防止過度磷酸化tau蛋白的積累可能防止阿爾茨海默病的進展，并有可能逆轉(zhuǎn)認知能力下降。

       此外，α-突觸核蛋白被認為在帕金森病、癡呆癥和路易體疾病中發(fā)揮作用。因此，AT-04與目標蛋白的結(jié)合可以誘導(dǎo)吞噬作用，預(yù)計會導(dǎo)致這些蛋白從體內(nèi)清除。Fc在這個過程中的作用是刺激免疫系統(tǒng)去除淀粉樣蛋白（圖6）。

       Ossianix開發(fā)的VNAR抗體（V型單域抗體，亦稱鯊魚型抗體）可以進一步幫助peptibody藥物穿越血腦屏障，實現(xiàn)全淀粉樣蛋白去除（PAR, pan-amyloid removal）。VNAR抗體與peptibody的結(jié)合，可以潛在提高其大腦滲透性和治療效果，同時還可能減少劑量和副作用。

       圖6. AT-04結(jié)構(gòu)示意圖及相關(guān)參數(shù)，來源：Attralus

       PART.

       07

       Peptibody未來展望

       Peptibody藥物代表了生物醫(yī)藥領(lǐng)域的一個重要創(chuàng)新方向。未來，隨著對個性化治療需求的不斷增加以及技術(shù)的不斷進步，peptibody藥物有望在多個方面展現(xiàn)出令人期待的前景。

       Peptibody藥物的開發(fā)將為治療各種疾病提供更加靈活和精準的方法。通過結(jié)合肽和抗體的特性，peptibody藥物可以設(shè)計成針對特定的生物標志物或細胞表面受體，從而實現(xiàn)對疾病靶點的高度選擇性干預(yù)。

       此外，Peptibody藥物的獨特結(jié)構(gòu)和性質(zhì)還為藥物輸送、靶向治療以及免疫診斷等領(lǐng)域提供了新的應(yīng)用可能性。通過不斷創(chuàng)新和技術(shù)進步，peptibody藥物有望在未來為患者帶來更加安全、有效的治療選擇，并且推動生物醫(yī)藥領(lǐng)域向前發(fā)展。

       總的來說，peptibody藥物作為一種新型生物醫(yī)藥產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。未來，隨著技術(shù)的不斷成熟和市場的逐步接受，peptibody藥物有望成為生物醫(yī)藥領(lǐng)域的重要創(chuàng)新之一，為人類健康帶來更多福祉。