|
表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸激酶抑制剂(TKI)已成为携带EGFR激活突变的非小细胞肺癌(NSCLC)的标准治疗方案,第三代药物(如奥希替尼)进一步改善了临床疗效。然而,获得性耐药几乎不可避免,其中MET基因扩增是最主要的旁路耐药机制,可重新激活下游PI3K/AKT和MAPK信号通路,使EGFR抑制失效。临床前研究证实,同时靶向EGFR和c-MET的双特异性抗体(BsAb)优于两种单抗联用;全球首个获批的EGFR×c-MET双抗Amivantamab在多项临床试验中验证了这一治疗范式。不过,双抗的人工构建长期受制于轻链错配等制造难题,共享轻链(CLC)策略虽能显著简化生产,但其开发仍主要依赖大规模噬菌体展示库筛选或转基因小鼠平台,周期长、投入大。
近日,中国科学院微生物研究所、昌平实验室严景华团队联合上海安领科生物医药有限公司冯辉和李理团队在hLife上发表题为“Rationally designed common-light-chain anti-EGFR/c-MET bispecific antibody ALK101 demonstrates potent, broad-spectrum antitumor activity”的研究论文(图1),建立了一套基于结构指导的理性设计方法,可在轻链直接参与抗原识别的普遍情况下,直接从已有单克隆抗体快速构建共享轻链双特异性抗体,并由此获得候选分子ALK101。

图1 论文标题及作者信息
研究团队首先对已知的抗EGFR与抗c-MET抗体开展系统的结构比对,发现necitumumab、panitumumab与MM-131抗体的轻链可变区(VL)骨架高度相似、CDR长度一致,但介导抗原识别的关键残基侧链性质互不兼容,导致直接的轻链互换无法同时结合两种抗原(图2A)。据此,以necitumumab轻链为初始骨架,通过在第32、50、91位引入回复突变并进行饱和突变筛选,获得了对两种抗原结合相对平衡的轻链变体;进一步对抗EGFR重链CDRH3进行亲和力成熟,通过重构分子间氢键网络补偿了轻链改造造成的EGFR亲和力损失。表面等离子共振(SPR)检测显示,所得双抗对EGFR和c-MET的亲和力与Amivantamab相当(图2B)。
在细胞水平的功能筛选中,三个候选分子(Emut1×M、Emut12×M、Emut13×M)与Amivantamab的细胞结合能力相近,EC50值大多在2倍以内(图2C);但它们对EGF刺激的AKT/ERK磷酸化抑制活性却差异显著(最高相差约30倍),其中Emut12×M表现最优,被确定为先导分子并命名为ALK101(图2D)。高效液相色谱(HPLC)与差示扫描量热(DSC)分析表明,ALK101在溶液中为均一单聚体,热稳定性满足成药性开发要求。
晶体结构解析进一步验证了理性设计的合理性:EGFR结合臂与c-MET结合臂同各自抗原的复合物结构(分辨率分别为3.4 Å和3.8 Å,PDB编号27XE和27XC)显示,ALK101保留了母本抗体的结合表位与构象,重链补偿性突变在结构上容纳了轻链替换并重建了氢键网络(图2E–2I)。
体外功能实验表明,ALK101在配体阻断、下游激酶磷酸化抑制和EGFR内吞等实验中,在多种细胞系上与Amivantamab效力相当,EC50值大多在2倍以内(图2J–2M);其抗体依赖的细胞毒作用(ADCC)活性强劲,较Amivantamab适度减弱,这与其为平衡疗效与输注反应而刻意降低岩藻糖化水平的设计一致,补体依赖的细胞毒作用(CDC)则可忽略(图2N–2O)。在多种小鼠肿瘤模型中,ALK101均展现出与Amivantamab相当的抗肿瘤活性,涵盖对第二代TKI耐药的EGFR L858R/T790M模型和对第三代TKI耐药的L858R/T790M/C797S三重突变模型;在模拟临床旁路耐药的HGF自分泌模型中,ALK101与奥希替尼联用呈现相加效应(Q=1.13),单药治疗则在化疗难治的三重突变模型中实现剂量依赖的肿瘤消退(图2P–2Q)。食蟹猴药代与毒理研究显示,ALK101暴露量呈剂量比例性,皮下注射生物利用度达89%,未见明显不良反应剂量(NOAEL)达120 mg/kg,支持其临床剂量推算。

图2 ALK101的结构解析及功能评价
该研究建立了无需大规模经验性筛选、具有普适性的共享轻链双抗理性设计框架,可显著加速双特异性抗体的开发进程;由此获得的ALK101具备与已获批标杆药物相当的体内外活性与良好的初步成药性,为克服EGFR-TKI耐药的肺癌患者提供了新的候选治疗方案。需要指出的是,ALK101的疗效与安全性目前仅在异种移植瘤模型和临床前研究中得到评估,其临床治疗潜力仍有待人体试验验证。
作者简介
蒋林芮 博士研究生
第一作者
机构:中国科学院微生物研究所
研究方向:基于结构的抗体药物研究
韩晓楠 副研究员
第一作者
机构:中国科学院微生物研究所
研究方向:基于结构的疫苗与抗体理性设计
李理 安领科研发负责人
通信作者
机构:上海安领科生物医药有限公司
研究方向:创新双抗、多抗药物研究
严景华 研究员
通信作者
机构:中国科学院微生物研究所、昌平实验室
研究方向:基于结构及抗原表位的新型疫苗设计及抗体药物研发
冯辉 安领科CEO
通信作者
机构:上海安领科生物医药有限公司
研究方向:创新大分子药物研究
引用格式:Jiang L, Han X, He H, et al. Rationally designed common-light-chain anti-EGFR/c-MET bispecific antibody ALK101 demonstrates potent, broad-spectrum antitumor activity. hLife 2026. https://doi.org/10.1016/j.hlife.2026.08.003.
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2026-10-22 12:13
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社