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原创康宁杰瑞华人抗体
康宁杰瑞简介
康宁杰瑞制药作为一家专注于研发、生产和商业化创新抗肿瘤生物大分子药物的生物制药公司，在双特异性抗体及蛋白质工程方面，拥有全面整合的发现、研发和制造平台。是国内少数拥有自主知识产权的双特异抗体平台的生物制药公司，公司产品管线包括具有自主知识产权的、高度差异化的14种以双抗为主的抗肿瘤候选药物，一种自体免疫的融合蛋白和一种Covid-19的多功能抗体，其中4个产品在中国、美国、日本、澳大利亚多地已进入临床阶段。并且，恩沃利单抗注射液（KN035）上市申请已获国家药品监督管理局（NMPA）正式受理并纳入优先审评，即将进入收获期。
单域抗体发现平台
在1990年代初期，比利时研究人员意外发现骆驼拥有独特的抗体类别。除了具有正常抗体外，它们还具有另一类独特的抗体，天然不含轻链，仅由两条重链组成（可变重链二聚体，VHH），即所谓的重链抗体（HcAb）。除了骆驼科动物以外，软骨鱼类还具有另外一种特殊形式的HcAb，称为免疫球蛋白新抗原受体或IgNAR。单独的VHH约为12-15kDa（4nm长，2.5nm宽），比常规抗体（约150kDa）小得多。单结构域抗体简称单域抗体，也称为“Nanobody”。
图1:康宁杰瑞单域抗体发现平台
KN035（恩沃利单抗注射液）-全球首个皮下注射PD-L1抗体
KN035是康宁杰瑞单域抗体平台开发的第一个也是具有代表性的产品。KN035蛋白由两个完全一致的亚基通过链间二硫键形成同源二聚体。每个亚基都包含了两个结构域：单域抗体结构域、突变的人免疫球蛋白可结晶区（Fc）。KN035因采用单域抗体结构域，其分子量较传统PD-L1抗体更小（1/2），稳定性高，水溶性好，可开发高浓度（>200mg/ml）皮下制剂，并且在安全性，依从性等方面获得差异化竞争优势。
KN035上市申请已获国家药品监督管理局（NMPA）正式受理并纳入优先审评，分子成药性已得到验证，而且是全球首个皮下注射制剂的PD-L1抗体药物，KN035也于2020年1月被美国FDA授予晚期胆管癌孤儿药资格。
KN046-全球首创PD-L1/CTLA-4双抗
图2:KN046双特异抗体作用机制
康宁杰瑞选择单域抗体，更重要的一点是未来布局基于单域抗体的多功能抗体，以期在未来激烈的同质化竞争中做成差异化的创新，解决未满足的临床需求。KN046是康宁杰瑞制药的核心产品，也是第一个基于单域抗体平台开发的全球首创重组人源化PD-L1/CTLA-4双特异性抗体。康宁杰瑞根据PD-L1和CTLA-4两个靶点的分子机制和临床特点，创新设计了具有三功能的双特异抗体分子，采用安全性显著提高的CTLA-4单域抗体，与PD-L1抗体融合组成双特异性抗体；同时阻断PD-L1-PD1和CTLA4-B7信号通路，并可靶向富集于PD-L1高表达的肿瘤微环境及清除Treg。KN046的临床前和临床试验结果表明其可显著减少对人体外周系统可能产生的毒副作用，有望成为突破性肿瘤免疫创新药。
目前，KN046在澳大利亚和中国已开展覆盖非小细胞肺癌、三阴乳腺癌、食管鳞癌、肝癌、胰腺癌等10余种肿瘤的近20项不同阶段临床试验，试验结果显示优异的产品效能。同时，美国FDA基于在澳大利亚和中国取得的临床试验结果，批准KN046在美国直接进入Ⅱ期临床试验，并于2020年9月授予KN046用于治疗胸腺上皮肿瘤的孤儿药资格。现阶段KN046已经有两个注册临床试验正在进行中。
并且，KN046于1月在WCLC2020上公布了用于晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者的Ⅱ期临床研究数据。WCLC2020汇聚全世界肺癌及胸部肿瘤学领域临床医生、研究人员及科学家，属于业内的顶尖国际盛会。会上康宁杰瑞制药的KN046作为全球领先的PD-L1/CTLA-4双特异性抗体，研究数据展现出良好的耐受性和安全性，以及无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)优势。KN046的生存优势在多个肿瘤适应症的二期临床中得到验证。
从KN046和KN052的研发过程来看，单域抗体融合除了需要选择结构单元，还需要综合考虑linker/spacer,融合的位置，顺序等。这些因素对成药性，生物学活性乃至体内分布代谢都会带来影响。
CRIB双特异抗体平台
图3：双特异性抗体开发平台
双特异抗体（bsAb）是能同时识别两种不同抗原或者同一抗原上两种不同表位的抗体，越来越多的案例证明其在癌症和免疫疾病中的临床应用比单抗更有优势。目前已经报道了多种bsAb形式，大致上可以分为两类：含Fc的bsAb和不含Fc的bsAb。不含Fc的bsAb多数在体内半衰期较短，因此多数企业选择基于knob-into-hole（KiH）技术开发含有异二聚化Fc的bsAb。KiHFc变体在热力学上有利于异二聚体而非同二聚体的形成。然而，即使通过噬菌体展示进行了广泛的优化后，异二聚体的产率仍不令人满意。其他技术团队还开发了其他异二聚体Fc变体，例如ZW1、EW-RVT、HA-TF、SEED抗体、DuetMab、electrostaticsteering等。但是这些技术平台都由欧美生物科技公司专利保护，导致国内生物企业开发双特异抗体平台技术壁垒非常高。
康宁杰瑞基于自身蛋白工程的深厚的技术积累，自主研发了Fc异二聚体平台CRIB（ChargeRepulsionImprovedBispecific），此双抗结构重链在Knob-In-Hole的基础上引入K409A（Knob重链）和F405K（Hole重链），同时两条链引入额外二硫键进一步稳定Knob-In-Hole的结构(S354C/Y349C)；K409A突变是为了防止与另外一条重链F405K的碰撞，从而促进异源二聚体的形成。巧妙地利用这些氨基酸残基之间的电荷排斥作用最大地减少了重链错配率，而轻链防止错配采用共同轻链结构。经过改造，纯度由传统KiH的73.5%提升到94%。
目前基于CRIB平台构建的双特异性抗体分子异二聚体的得率远远优于Roche等公司开发的基于Knob-into-Hole进一步优化的双特异性抗体平台，优于Genmab公司的Duobody平台。CRIB异二聚体平台完全适用于目前常规的抗体的生产工艺平台，而不需要像Duobody平台那样，分别利用不同细胞株表达不同母本抗体，再经历复杂繁琐的体外二硫键打开再重新配对的过程。同时，CRIB平台中于CH3结构域上引入的突变位于Fc-Fc二聚体界面上，不会影响Fc分子的整体结构以及与Fc受体的结合。该平台可获得在热稳定性以及体内半衰期方面与野生型抗体相似、且保留Fc生物学活性（ADCC和CDC活性）的双特异性抗体。这样的双特异性抗体一方面在稳定性和体内半衰期上远远优于基于scFv的双特异抗体平台（如BiTE，DART等），同时其在肿瘤杀伤等方面也会更有优势。基于此平台的HER2双特异抗体KN026已经进入临床后期开发阶段，从目前药效、安全性以及生产便利性等方面已经证明CRIB双特异抗体平台是一个领先的、成熟的技术平台。
KN026-HER2双特异性抗体
图4:KN026双特异抗体作用机制
KN026是康宁杰瑞采用具有自主知识产权Fc异二聚体平台技术(CRIB)开发的新一代抗肿瘤双抗，可同时结合HER2的两个非重叠表位，对HER2具有更高的亲和力，增强HER2受体内吞效应，阻断HER2以及HER2-HER3双通路信号，达到曲妥珠单抗和帕妥珠单抗联用的效果，优于曲妥珠单抗单独使用的效果，在曲妥珠和/或帕妥珠单抗耐药的HER2阳性肿瘤细胞株中也具备良好的肿瘤抑制作用。同时，KN026对HER2中低表达肿瘤也有抑制作用。
KN026已于2018年分别获得中国国家药品监督管理局(NMPA)和美国食品药品监督管理局(FDA)的临床试验批件，目前正在针对乳腺癌、胃癌等HER2阳性实体瘤等适应症开展临床试验，部分适应症已经完成Ⅱ期临床试验，进入注册临床。预计到2023年，HER2双特异性抗体（KN026）可申请新药上市。
同样的分子形式可以用来构建针对其他肿瘤抗原的双抗，例如TROP2,EGFR,C-MET,ROR1等。并且在双抗的基础上，结合融合、交联和其他蛋白质修饰技术开发出一系列创新药物。
结语
总结来看，专注于双特异抗体药物开发的康宁杰瑞拥有高壁垒的核心技术、丰富的研发管线以及极具市场竞争优势的重磅在研产品。公司研发管线不断丰富，从9个扩充为16个，布局更多极具市场竞争力的重磅在研产品，并开始积极布局抗体偶联药物领域。
2021年公司的多项注册临床试验将会启动，预计临床数据将在未来的国际学术会议上陆续发布。同时，公司也即将进入新药获批上市的收获期，恩沃利单抗注射液（KN035）预计年内便能获批上市，实现商业化。未来几年将进入KN046、KN026等新药获批上市的收获期，作为国内生物创新药研发企业的领跑者，未来潜力无限。
参考资料
1.HudieWei，HaiyanCai，etal.StructuralbasisofanovelheterodimericFcforbispecificantibodyproduction.Oncotarget2017
2.SiweiNie，ZhuozhiWang，etal.Biologydrivesthediscoveryofbispecificantibodiesasinnovativetherapeutics.InvitedReviewArticleforAntibodyTherapeutics2019