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人源化CD3单抗助力T细胞药物开发

北京同立海源生物科技有限公司2022年4月27日 13:10 点击:1360

CD3单抗是免疫细胞药物开发中的核心原料,北京同立海源生物十余年专注细胞与基因治疗(CGT)上游核心试剂原料的研发生产。拥有哺乳动物细胞表达蛋白质工程平台,采用基因重组方法,将原有CD3单克隆抗体(克隆OKT3)做人源化改造,在保持了OKT3单抗对T细胞激活能力的前提下,最大程度上消除了鼠源性抗体的免疫原性,在肿瘤杀伤方面发挥着重要作用。

在细胞和基因治疗领域,北京同立海源生物自主开发的人源化CD3单抗(货号:GMP-TL101),已支持多家客户的T细胞药物申报IND。

 

GMP级—抗人CD3单克隆抗体

北京同立海源生物-人源化CD3单抗

CD3是一种多聚体蛋白复合物,由四条不同的肽链组成:ε、γ、δ和ζ。这些不同肽链组装形成二聚体(εγ, εδ, ζζ)并发挥功能。CD3复合物作为T细胞共受体,与T细胞受体(TCR)以非共价方式结合,形成TCR-CD3复合体(Smith-Garvin等人,2009)。CD3蛋白复合物是T细胞谱系的标志性分子,因此抗CD3抗体广泛地应用于T细胞标记。

 

CD3蛋白结构和功能

TCR-CD3复合体在胸腺细胞的成熟和T细胞活化中发挥着重要作用。TCR本身不能结合游离的抗原肽,其只能识别主要组织相容性抗原(MHC)分子提呈的抗原。TCR由异源二聚体构成,如TCRα和TCRβ。TCR与MHC提呈的抗原相结合后,导致T细胞的活化。不过,由于TCR的胞内区蛋白质序列较短,缺乏信号传导所需结构域,不能传递活化信号,因此需要由CD3蛋白复合物启动细胞内信号传导。

CD3蛋白亚基由胞外区、跨膜区和胞内区组成。其胞内区含有免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM),是TCR信号通路活化的关键结构域。CD3ε、γ和δ亚基的胞内含有一个ITAM结构域,而CD3ζ亚基的细胞质区域包含三个ITAM结构域。因此,一个TCR-CD3复合体含有十个ITAM结构域,使得该复合体对抗原提呈信号非常敏感。

MHC-抗原/TCR相结合后,CD3多肽链胞内ITAM结构域中保守的酪氨酸基序被蛋白酪氨酸激酶磷酸化,进而招募ZAP70。反过来,Zap70磷酸化TCR信号级联反应中的其他蛋白质,最终导致T细胞活化。根据T细胞活化的双信号理论,上述抗原特异性信号是第一信号。CD28、ICSO和CD40L等共刺激分子与其配体相互作用提供第二信号。双信号同时存在才能导致T细胞的完全活化。

北京同立海源生物—人源化CD3单抗

CD3抗体是第一个在临床上应用的单抗药物,用于降低器官移植病人急性排斥反应的免疫抑制剂。CD3抗体治疗器官排斥反应主要是通过4种机制:(1)“包被”作用(Coating),CD3抗体结合CD3蛋白后,包被(Coating)在T细胞表面,阻断了T细胞与抗原提呈细胞或其他免疫细胞的相互作用,达到抑制免疫反应发生的目的;(2)清除T细胞。CD3抗体进入体内后,可以通过补体依赖或抗体介导的细胞毒作用导致T细胞的死亡;(3)TCR表面表达下调。CD3抗体结合CD3蛋白后,导致TCR胞外区脱落或内化,提高了T细胞活化的阈值,致使T细胞不能充分应答抗原提呈作用;(4)CD3信号传导。CD3抗体结合不同免疫细胞的CD3蛋白后产生不同的信号转导效应,结合致病性T细胞会诱导其凋亡,而结合调节性T细胞则导致其扩增,综合效应是引起机体免疫抑制。

近年来,CD3双特异性抗体(CD3-bispecific antibodies,CD3-BsAbs)是癌症免疫治疗领域的一种新兴治疗方式。CD3 BsAbs通过同时结合肿瘤细胞上表达的肿瘤相关抗原和T细胞上的CD3发挥作用。CD3-BSAb将这两种细胞类型交联,可以形成免疫突触,类似于天然T细胞受体(TCR)/肽-主要组织相容性复合体(MHC)复合体。这种突触导致T细胞活化,从而分泌炎症细胞因子和细胞溶解性分子,从而杀死肿瘤细胞。CD3 BsAbs的优势在于,无论TCR的特异性如何,任何T细胞都可以作为效应细胞。对于这些BsAbs,TCR信号不需要TCR的抗原结合域参与,而是通过CD3启动。因此,CD3 BSAb可以利用所有可用的T细胞,并且不限于肿瘤特异性T细胞,这点与免疫检查点治疗的要求不同,也是其一大优势。

不过,CD3抗体的应用因其明显的副作用也受到了阻碍,例如它的免疫原性和有丝分裂潜能。人源化抗体改造是降低抗体免疫原性的有效手段。北京同立海源生物作为国内专注基因/细胞治疗GMP级上游原料生产企业,独具技术优势的哺乳动物细胞表达平台,自主研发了人源化的CD3抗体,可以用于抗体标记、T细胞的体外活化和免疫系统人源化小鼠T细胞清除等科学研究。人源化抗体因其低免疫原性,将为实验数据的认可性和后续的成果转化提供强大保证。

 

产品推荐: 抗人CD3单克隆抗体,货号:GMP-TL101

一、人源化改造及细胞制备

北京同立海源生物采用基因重组方法,将原有CD3 单克隆抗体(克隆OKT3)做人源化改造,在保持了OKT3单抗对T细胞激活能力的前提下,最大程度上消除了鼠源性抗体的免疫原性,在此基础上利用CHO细胞表达人源化改造的后抗体能更好地应用于临床细胞药物的研发,在肿瘤杀伤方面发挥着重要作用。相对于其他采用杂交瘤技术制备的CD3单克隆抗体,生产过程中使用完全化学界定无血清培养基,真正做到无血清、无动物源、无任何外源因子,完全避免了传统杂交瘤技术生产的CD3单克隆抗体对细胞培养可能产生的不利影响,大大提高了产品的稳定性、安全性。

 

二、安全性高

安全是细胞培养的首要条件。CD3单克隆抗体的内毒素水平直接影响到后期所收获免疫细胞的内毒素含量。由于免疫细胞制品对内毒素具有严格的要求,一般内毒素水平必须控制在5EU的水平。北京同立海源生物采用人源细胞进行CD3单克隆抗体的生产,整个生产环节均在GMP环境中完成,无动物源性、无外源因子,无内毒素风险,纯化及贮存过程加以严格的内毒素控制,所有批次产品严格控制内毒素含量不高于0.1 EU/μg,完全满足免疫细胞制备的要求。

 

三、高纯度

抗体纯化受到抗体的生产体系、初始纯度、亲合分离介质质量、纯化方案、储存方案等诸多条件的影响。为了获得高质量的CD3单克隆抗体,北京同立海源生物采用自主研发生产的亲和分离介质,并对抗体结合、洗脱条件进行不断优化,保证每个批次的CD3单克隆抗体经HPLC检测纯度达99%。

 

· CD3单抗纯度检测

北京同立海源生物-人源化CD3单抗

北京同立海源生物-人源化CD3单抗

 

四、高活性、高稳定性

流式细胞术可用于检测CD3抗体与Jurkat细胞(人外周血白血病T细胞)表面CD3 的结合活性,从而评估CD3抗体的生物学活性。实验结果表明,北京同立海源生物的CD3抗体在低浓度100-300ng/mL时即可与Jurkat细胞有很好的结合活性。较好的细胞因子活性能更好的刺激T细胞的增殖 。

北京同立海源生物-人源化CD3单抗

 

五、 批次稳定性高,现货供应

北京同立海源生物配备GE公司生物反应器,拥有大规模细胞培养表达能力,能够实现CD3单克隆抗体的大量制备,满足您随时的订购需求。产品质量稳定、批间差异小,对基础研究以及临床级免疫细胞制备均有较好的应用前景。

 

参考资料:

[1] Fabio Candotti, Luigi D. Notarangelo, in Stiehm's Immune Deficiencies (Second Edition), 2020.

[2] Van der Neut Kolfschoten M., Schuurman J., Losen M., et al. Anti-inflammatory activity of human IgG4 antibodies by dynamic Fab arm exchange. Science. 2007;317:1554–1557.

[3] Xu H., Cheng M., Guo H., Chen Y., Huse M., Cheung N.K. Retargeting T cells to GD2 pentasaccharide on human tumors using Bispecific humanized antibody. Cancer Immunol. Res. 2015; 3:266–277.

[4] Wu Z., Cheung N.V. T cell engaging bispecific antibody (T-BsAb): From technology to therapeutics. Pharmacol. Ther. 2018; 182:161–175.

[5] Fife B.T., Guleria I., Gubbels Bupp M., Eagar T.N., Tang Q., Bour-Jordan H., Yagita H., Azuma M., Sayegh M.H., Bluestone J.A. Insulin-induced remission in new-onset NOD mice is maintained by the PD-1-PD-L1 pathway. J. Exp. Med. 2006; 203:2737–2747. 

 

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关于北京同立海源生物科技有限公司:

北京同立海源生物科技有限公司,专注细胞和基因治疗(CGT)上游GMP级原料试剂研发,致力于为生命科学提供可靠的产品与服务。产品涉及真核重组蛋白、细胞分选试剂、无血清培养基、细胞培养试剂盒、工具酶。为细胞和基因治疗、mRNA开发、抗体药物开发、细胞储存等生物制药和IVD领域提供核心原料试剂与服务。公司建有符合cGMP标准的万级洁净车间,包括哺乳动物细胞表达蛋白质工程平台、细胞培养技术开发平台、体外诊断试剂生产平台,通过ISO13485和ISO9001双认证,部分产品已获美国FDA DMF备案。

 

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(来源: 北京同立海源生物科技有限公司


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