作为抗体药物的潜力赛道,纳米抗体是目前已知的可结合抗原的最小抗体,具有人源化简单、亲和力高、稳定性高、免疫原性低、穿透力强、可溶性好等优势,逐渐从科研界的研究转向工业界,得到许多创新企业的关注和青睐。
1989年比利时科学家首次发现纳米抗体,2018年全球首个纳米抗体Caplacizumab在欧盟获批上市,国内康宁杰瑞、传奇生物、普瑞金生物、晶准生物等纳米抗体创新企业正在该赛道寻求突破,在分子形式、靶点选择、适应症选择、商业模式等方面呈现出不同的布局特征。
南京晶准生物科技有限公司(以下简称“晶准生物”)是一家创新技术平台型的生物科技公司,聚焦全新靶点的纳米抗体研发,总部位于南京,并在都柏林、北京和上海有合作研发单位。
晶准生物的技术平台以高活性抗原制备、抗体筛选和活性测试、结构解析、抗体工程和靶向递送系统开发为五大核心技术板块,以靶向GPCR等差异化靶点的纳米抗体的开发与改造为主要特色。
01
走GPCR纳米抗体差异化道路
GPCR(G Protein-Coupled Receptor),即G蛋白偶联受体,由七个α螺旋跨膜结构域组成,是哺乳动物基因组中最大的膜蛋白家族,在人体内分布广泛,功能复杂,因此与多种疾病的发生和进展过程有所关联,涉及癌症、炎症、心血管/代谢疾病、艾滋病、偏头痛等疾病领域。
GPCR是生物医药领域的黄金靶点家族,总共有800多个,其中400多个被预测为可成药靶点。“以GPCR为靶点的药物约占已上市药物总数的近30%,年销售总额约2千亿美元。”晶准生物联合创始人兼CEO谈静泉认为GPCR靶点药物具有广阔的发展前景。
但目前靶向GPCR并且获批的药物主要是小分子药物,约占已被FDA批准上市的GPCR药物中的90%。
由于不同GPCR的结构相似性高(亚家族相似度更高),所以小分子药物存在选择性问题,会导致严重的中枢神经副作用和心血管副作用。相比于小分子药物,抗体药物的选择性更好,而且更适合GPCR这种在细胞膜表面的天然受体。
但目前只有两种靶向GPCR的抗体药物获批。一个是日本协和发酵麒麟株式会社研发的Mogamulizumab,这是第一个获批上市靶向GPCR的单抗类药物;另一个是安进和诺华合作开发的单克隆抗体Erenumab。
谈静泉认为目前上市GPCR抗体药物罕见的主要原因是历史和技术壁垒问题。他介绍说,一方面GPCR的小分子研发历史非常悠久,所以数量上远超抗体是正常的。另一方面,GPCR抗体研发比GPCR小分子开发要难得多,存在不少卡脖子的技术门槛。
现在,谈静泉决定向GPCR抗体药物发起挑战,他选择了纳米抗体这种独特的抗体形态。很多人认为纳米抗体是单抗的替代品,但谈静泉认为纳米抗体是独成一类的特殊抗体,它和传统意义上的单抗其实本质上是两种有着不同特色的分子。和普通抗体相比,纳米抗体具有分子量小,结构简单,易于进行改造,抗原特异性好,组织穿透力强,稳定性高等优势,在疾病的诊断及治疗方面有广阔的应用前景。
纳米抗体的这些特性造就了它在靶向GPCR的药物开发中具备多重优势。首先纳米抗体具有抗原表位多样性,可能靶向一些隐藏的抗原表位,而这些表位通常与GPCR的活性调控相关,所以可能通过纳米抗体对这些靶点进行复杂调控。其次,纳米抗体是小型单链分子,整体结构非常稳定,易于后续工程改造,所以更容易在这方面实现模块化的研发方式。
因此基于多年对纳米抗体和GPCR的研究,谈静泉联合创立了晶准生物,选择利用纳米抗体来攻破GPCR抗体药物研发的难点,并打造成了晶准生物全新的纳米抗体研发平台。
02
交叉学科背景,平均10年以上行业研究经验
谈静泉是爱尔兰圣三一学院的生物化学博士和博士后,曾跟随导师Martin Caffrey教授(皇家科学院院士,LCP技术发明人)做膜蛋白的结构和功能研究,有近20年的蛋白结构和功能研究经验(GPCR、离子通道等药靶)。在这个过程中谈静泉接触到了纳米抗体,此后他便一直专注纳米抗体研究,积累了15年以上纳米抗体研究经验。
回国后,谈静泉曾上海睿智负责结构生物学部门的工作,还曾担任佰翱得的膜蛋白和抗体事务部的高级总监。在这些工作期间,他与海外知名药企和生物技术公司,合作进行了多项药物早期研发项目。
“虽然我是做GPCR和纳米抗体出身,但是仅靠这方面的技术和认知不足以打造一个创新性的技术平台,我还需要拥有来自其它研究领域的人才。”
联合创始人俞洋博士是美国凯斯西储大学的生物化学博士和博士后,现在是中国科学院生物物理研究所的研究员/博导,积累了20年以上RNA生物学和表观遗传学研究经验,对药物靶点有着深厚的积累,并且十分擅长平台技术创新。
同时,为了保证研发管线能从分子筛选阶段走向IND,晶准生物近期还分别引进了药物学和商务拓展VP。前者积累了近20年生物学、药学和各类疾病模型的理论与转化研究经验,尤其是近15年GPCR靶点家族的研究经验。而后者则为企业带来了海内外的广泛合作资源。
03
围绕纳米抗体的发现和工程改造,搭建三大技术平台
为了将纳米抗体应用到更广泛的领域,晶准生物搭建了三大技术平台,分别适用于不同应用场景。
NB modulator技术平台主要针对GPCR家族,利用纳米抗体完成复杂的调控功能。基于该技术平台,晶准生物已在癌症、代谢疾病、自身免疫疾病方面构建了管线。不仅如此,它也是其它技术平台的核心和基础。
NB-degrader技术平台针对不可成药靶点进行开拓性的探索研究,利用纳米抗体介导靶点降解。利用该技术平台,晶准生物能够将靶向不可成药药靶的高特异性纳米抗体,通过结构灵活的Linker与泛素化系统连接在一起,从而开发出类似于小分子PROTAC的大分子降解剂。
NB-missile技术平台则聚焦开发通用的药物递送工具。药物递送工具的开发一直是药物研发过程中极为重要的一环,很多工具的创新(比如LNP等)给现代药物带来了巨大的突破。但是,没有任何递送工具是完美的,晶准生物希望能够通过将纳米抗体和特定工具(或者药物分子本身)进行偶联,在更好的靶向性方面实现突破。
谈静泉表示:“在以上几个方面,我们都已经开始和药企建立了合作关系。未来我们希望有更多的同行者,能让投资人认识到我们整个技术平台的价值,以及它未来的发展潜力。”
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