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2025

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XI闻 | 突破 “靶向脱瘤毒性”!pH 响应型抗体为癌症免疫治疗精准导航

精准打击”肿瘤细胞的同时避免误伤健康组织,一直是研究者们追求的核心目标。近期发表于《Antibodies》的一项研究,巧妙利用肿瘤微环境的酸性特征,开发出pH依赖性抗AXL抗体,为解决“靶向脱瘤毒性”难题提供了新思路。


精准打击”肿瘤细胞的同时避免误伤健康组织,一直是研究者们追求的核心目标。近期发表于《Antibodies》的一项研究,巧妙利用肿瘤微环境的酸性特征,开发出pH依赖性抗AXL抗体,为解决“靶向脱瘤毒性”难题提供了新思路。

一、瞄准环境差异:肿瘤微环境的天然识别码

肿瘤细胞因“瓦博格效应”大量消耗葡萄糖,会释放乳酸和质子,使肿瘤微环境pH降至6-6.5,而健康组织pH维持在7.2-7.4。研究团队瞄准这一差异,以在肿瘤中高表达、且与化疗耐药相关的AXL受体为靶点,通过噬菌体展示技术筛选特异性抗体。

(图片来自参考文献)

二、筛选智能抗体:从 96 个克隆中挑出最优解

研究团队采用噬菌体展示技术,在 pH 5.5 酸性条件下对人源 scFv 噬菌体文库进行三轮淘选,同时通过 TYRO3 蛋白 “预清除” 排除交叉反应,避免抗体 “认错靶点”。最终从 96 个克隆中筛选出 9 个 “环境敏感型” 候选 —— 仅在酸性 pH 下高效结合 AXL,中性 pH 下结合活性显著降低。将其中表现最优的 2 个克隆(D4apH、G10apH)重组为全长 IgG 后,进一步验证显示:pH 6 时二者 EC50 达亚纳摩尔级(0.7 nM、0.6 nM) ,与传统抗体亲和力相当;pH 7.4 时亲和力骤降 18-28 倍,完美适配 “肿瘤酸性环境激活” 的需求。

(图片来自参考文献)

 

三、解密开关机制:组氨酸的pH 响应魔法

细胞实验验证:对肿瘤精准结合,对正常细胞零攻击。细胞水平测试更凸显了这类抗体的精准性,在 pH 6.0 模拟肿瘤环境中,D4apH 和 G10apH能结合 63% 以上高表达 AXL 的 MDA-MB-231 乳腺癌细胞;而在 pH 7.4 的生理环境中,结合率骤降至 6% 以下,且对表达 AXL 的健康肌母细胞几乎无结合活性,实现了“零攻击”。这也从细胞层面印证了组氨酸锚点机制:健康组织的中性 pH 让组氨酸无法形成稳定结合,自然避免了 “误伤”。

(图片来自参考文献)

解密 “开关机制”:组氨酸突变实验揭开核心密码。分子机制研究揭示了这种智能响应的本质:抗体结合依赖 AXL 受体 Ig1 结构域的 His61 和 His116 残基。酸性条件下,组氨酸发生质子化,能显著增强与抗体间的氢键和 π- 堆积作用,使结合更紧密;而在中性环境中,组氨酸去质子化,相互作用减弱导致结合力下降,抗体随之“解绑”。

(图片来自参考文献)

这项研究的突破在于,无需复杂的结构改造或大规模突变筛选,仅通过优化噬菌体展示的筛选pH条件,就能构建出兼具高特异性与低毒性的抗体。更重要的是,组氨酸介导的pH依赖结合机制具有普适性,为其他肿瘤相关抗原的抗体开发提供了可复制的范式,有望推动ADC、CAR-T等免疫治疗手段向更安全、更精准的方向发展。

四、技术转化:溪长生物 pH 依赖性改造服务

溪长生物的噬菌体展示抗体 pH 依赖性改造服务,采用定向组氨酸富集策略,精准设计抗体 pH 响应特性,实现靶向组织微环境的选择性结合与循环延长,核心技术突破包括:

1.智能突变设计:在 CDR 区定向引入组氨酸(突变比例 30-50%),构建 pH 敏感型抗体库,精准匹配抗原组氨酸 “锚点”;

2.双重筛选系统:先经中性 pH(7.4)淘选保留抗体基础亲和力,再通过酸性 pH(5.5-6.0)洗脱获得高特异性 pH 依赖性克隆,兼顾活性与选择性;

3.高效改造周期:10 周即可完成从设计到验证的全流程(亲本验证 3-4 周 + 文库构建 / 筛选 4 周 + 纯化验证 2-3 周),加速项目推进。
溪长生物以成熟的技术平台承接这一前沿成果,用标准化、高效化的改造服务,让 “精准靶向” 不再是实验室专属,诚邀您携手解锁创新抗体的转化潜力!

未来,随着这类“环境响应型”抗体的进一步优化,癌症治疗或许能真正实现“哪里有肿瘤酸性微环境,哪里就有精准治疗”的理想场景,为患者带来更低毒性、更高疗效的治疗选择。

参考文献:

Mangeat, T.; Mairaville, C.; Chentouf, M.; Neiveyans, M.; Pugnière, M.; Ngo, G.; Denis, V.; Catherine, C.; Pichard, A.; Deshayes, E.; et al. Generation Using Phage-Display of pH-Dependent Antibodies Against the Tumor-Associated Antigen AXL. Antibodies 2025, 14, 83. https://doi.org/10.3390/antib14040083 

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关键词:

对照药 | 抗药抗体 | 仪器 | 试剂