在抗體藥物（therapeutic antibody）研發(fā)流程中，重組蛋白（recombinant protein）扮演著極其重要的橋梁角色。無(wú)論是早期的抗體發(fā)現(xiàn)、親和力優(yōu)化、功能驗(yàn)證，還是后期的藥代動(dòng)力學(xué)／毒理學(xué)研究，都離不開(kāi)合適的靶標(biāo)蛋白或抗原蛋白。尤其在選擇不同物種來(lái)源（人/鼠/猴/犬）時(shí)，重組蛋白可用于跨物種同源性驗(yàn)證、交叉反應(yīng)性測(cè)試、以及動(dòng)物模型中的作用機(jī)制研究。這些物種來(lái)源的蛋白不僅支持從動(dòng)物免疫到人源化抗體設(shè)計(jì)的全流程，也在藥效與安全性評(píng)價(jià)中發(fā)揮著不可替代的作用 [1]。隨著抗體藥物市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，以及技術(shù)平臺(tái)的不斷完善，針對(duì)不同物種來(lái)源的重組蛋白在抗體發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化中的作用日益受到重視 [2]。

1、重組蛋白的類型與表達(dá)體系

重組蛋白形式多樣，常見(jiàn)的包括：全長(zhǎng)蛋白（full-length protein）或其胞外域（extracellular domain, ECD）、融合蛋白 (fusion protein)、抗原片段 (antigen fragment) 或肽 (peptides)及膜蛋白重構(gòu)體（或納米盤(pán)/囊泡形式）。在抗體藥物研發(fā)中，選擇哪一種形式往往取決于抗原的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、是否需要結(jié)合分析（如 Surface Plasmon Resonance／BLI）、以及后續(xù)動(dòng)物模型使用。

表達(dá)體系方面，常見(jiàn)選擇包括：哺乳動(dòng)物細(xì)胞（如 CHO cell、 HEK293 cell）、昆蟲(chóng)細(xì)胞系統(tǒng)、酵母系統(tǒng)（如 Pichia）和原核系統(tǒng)（如大腸桿菌）。正確選擇表達(dá)體系對(duì)于后續(xù)抗體結(jié)合性能、穩(wěn)定性、免疫原性都有影響。若需要精確模擬人體靶標(biāo)的糖基化修飾或構(gòu)象，則優(yōu)選哺乳動(dòng)物系統(tǒng)。因?yàn)椴溉閯?dòng)物表達(dá)系統(tǒng)能獲得較為自然的糖基化修飾、折疊和活性，但缺點(diǎn)是成本高、產(chǎn)量可能低，尤其是針對(duì)多穿膜蛋白抗原，這也是目前關(guān)于多穿膜可成藥靶點(diǎn)（如GPCR、離子通道等）難成藥的困難所在 [3]。點(diǎn)擊查看關(guān)于膜蛋白，尤其是多穿膜蛋白制備解決方案>>

2、各物種（人／小鼠／猴／犬）重組蛋白在抗體研發(fā)中的具體作用

2.1 人源重組蛋白：抗體發(fā)現(xiàn)的“核心標(biāo)準(zhǔn)”

人源重組蛋白（Human recombinant proteins）是抗體藥物開(kāi)發(fā)的核心參考標(biāo)準(zhǔn)。由于絕大多數(shù)治療性抗體的最終靶點(diǎn)為人源蛋白，因此無(wú)論是在早期免疫階段還是后期篩選階段，都需要高純度、正確構(gòu)象的人源蛋白來(lái)確保篩選出的抗體具備臨床相關(guān)性。

主要應(yīng)用方向包括：

• 抗體免疫與篩選階段：在小鼠、兔、羊駝等動(dòng)物中進(jìn)行免疫時(shí)，通常使用人源重組蛋白作為免疫抗原，以獲得針對(duì)人靶點(diǎn)特異的抗體。
• 親和力與特異性檢測(cè)：在ELISA、BLI、SPR等結(jié)合實(shí)驗(yàn)中，人源蛋白可作為候選抗體的靶標(biāo)抗原用于確認(rèn)候選抗體是否對(duì)目標(biāo)具有高親和力。
• 細(xì)胞功能驗(yàn)證：在人源細(xì)胞模型中驗(yàn)證抗體的功能活性（如受體阻斷、信號(hào)通路抑制等）時(shí)，人源重組蛋白作為對(duì)照或刺激分子使用。

通常在哺乳動(dòng)物細(xì)胞系統(tǒng)（如HEK293或CHO細(xì)胞）中表達(dá)的人源重組蛋白，可以更好地保留天然構(gòu)象與糖基化修飾，從而提高抗體篩選的精準(zhǔn)性。

2.2 鼠源重組蛋白：免疫建模與抗體篩選的基礎(chǔ)

鼠源重組蛋白（Mouse recombinant proteins）在抗體研發(fā)中扮演著多重角色。小鼠是傳統(tǒng)的免疫動(dòng)物，使用小鼠蛋白可用于免疫接種、雜交瘤技術(shù)獲得抗體。用于早期體內(nèi)模型（小鼠模型）中的交叉反應(yīng)性檢測(cè)。若抗體不能與小鼠靶標(biāo)結(jié)合，則在小鼠模型中可能無(wú)效。但是必須注意：小鼠蛋白與人蛋白在序列同源性、結(jié)構(gòu)與糖基化上可能存在顯著差別，導(dǎo)致抗體在小鼠上有效但在人體上無(wú)效，或反之。已有研究指出“物種交叉反應(yīng)性”是一個(gè)必須考慮的問(wèn)題 [4]。

主要應(yīng)用方向包括：

• 免疫原性研究：當(dāng)抗體以人源蛋白為免疫原時(shí)，研究人員通常也會(huì)檢測(cè)抗體對(duì)鼠源同源蛋白的反應(yīng)情況，以評(píng)估潛在的物種差異。

• 體內(nèi)藥效模型驗(yàn)證：許多抗體藥物在小鼠疾病模型中進(jìn)行初步驗(yàn)證，如腫瘤抑制或免疫調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)。此時(shí)需要確保抗體能夠識(shí)別鼠源靶點(diǎn)，或者通過(guò)設(shè)計(jì)識(shí)別鼠源蛋白的版本。

• 比較功能研究：鼠源蛋白常被用于研究靶點(diǎn)在不同物種間的功能保守性。例如，驗(yàn)證人源抗體是否僅針對(duì)人蛋白，還是能跨物種識(shí)別。

在抗體早期篩選階段，人-鼠雙源蛋白的聯(lián)合使用，有助于優(yōu)化免疫策略、評(píng)估跨物種特異性，并為人源化改造提供結(jié)構(gòu)依據(jù)。

2.3 猴源重組蛋白：藥效與交叉反應(yīng)性研究的關(guān)鍵

猴源（尤其是食蟹猴Cynomolgus Monkey和恒河猴Rhesus Monkey）重組蛋白在抗體藥物研發(fā)中具有極高的應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)檫@兩種猴與人類在蛋白序列和受體結(jié)構(gòu)上高度相似，是抗體藥物的主要非臨床評(píng)價(jià)模型物種。

主要應(yīng)用方向包括：

• 交叉反應(yīng)性驗(yàn)證（Cross-reactivity test）：許多抗體進(jìn)入臨床前研究前，必須驗(yàn)證其對(duì)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的靶點(diǎn)是否有結(jié)合活性。猴源蛋白可用于評(píng)估抗體與猴靶點(diǎn)的結(jié)合情況，決定是否可在該物種進(jìn)行毒理或藥效實(shí)驗(yàn)。

• 藥效模型研究（Pharmacology Study）：若抗體對(duì)猴靶點(diǎn)具備有效結(jié)合能力，可在猴體內(nèi)建立藥效模型，通過(guò)測(cè)定血藥濃度、靶點(diǎn)占有率等參數(shù)，模擬人類體內(nèi)反應(yīng)。

• 安全性評(píng)價(jià)（Toxicology Assessment）：對(duì)于靶點(diǎn)特異性強(qiáng)的抗體，猴源重組蛋白的結(jié)合數(shù)據(jù)是判斷安全性研究可行性的基礎(chǔ)。

因此，猴源蛋白常與人源蛋白配對(duì)使用，幫助研究人員確認(rèn)抗體在不同物種間的交叉結(jié)合能力，是從早期篩選到優(yōu)良實(shí)驗(yàn)室操作（Good Laboratory Practice，GLP）毒理前不可或缺的工具。

2.4 犬源重組蛋白：新興的臨床前研究模型

犬（Dog）源重組蛋白在抗體藥物研發(fā)中雖然不如猴常見(jiàn)，但在腫瘤免疫、炎癥疾病、罕見(jiàn)病等方向上正逐漸成為新的研究模型。犬源重組蛋白的應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面：

• 自發(fā)性疾病模型（Spontaneous Disease Models）：犬的自發(fā)性腫瘤在病理特征和免疫環(huán)境上與人類腫瘤高度相似，因此使用犬源靶點(diǎn)蛋白可以支持抗體藥物的驗(yàn)證與轉(zhuǎn)化研究。

• 安全性與藥效補(bǔ)充研究：當(dāng)猴模型不適用或倫理限制較高時(shí)，犬模型可作為輔助物種，用于藥代動(dòng)力學(xué)與組織分布研究。

• 跨物種免疫研究：在獸醫(yī)用抗體藥物開(kāi)發(fā)中，犬源蛋白則是關(guān)鍵抗原，用于開(kāi)發(fā)針對(duì)犬疾病的單克隆抗體產(chǎn)品（如針對(duì)免疫炎癥或腫瘤的治療性抗體）。

犬源蛋白的使用，拓展了抗體藥物研發(fā)的物種譜系，使研究者能夠在更接近自然疾病環(huán)境的條件下，評(píng)估抗體的真實(shí)藥理作用。

綜上，在人類抗體藥物研發(fā)的全流程中，不同物種源重組蛋白的組合使用，構(gòu)建了從免疫誘導(dǎo)到臨床驗(yàn)證的“橋梁”。不同物種來(lái)源的重組蛋白在抗體藥物研發(fā)中各有其定位：人源定義最終靶點(diǎn)，確保臨床相關(guān)性；小鼠源支持免疫建模與初期藥效篩選；猴源用于安全性、交叉反應(yīng)性及非臨床驗(yàn)證；犬源用于獸用或比較醫(yī)學(xué)研究，拓展非傳統(tǒng)動(dòng)物模型與臨床轉(zhuǎn)化研究。這種跨物種策略（cross-species protein validation）不僅能提高抗體篩選成功率，還幫助研發(fā)團(tuán)隊(duì)在早期識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)，降低后期失敗成本。隨著重組蛋白表達(dá)系統(tǒng)（尤其是CHO、HEK293等）和結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)的抗體研發(fā)將更加依賴這些高相似度、多物種配對(duì)的重組蛋白資源，實(shí)現(xiàn)從動(dòng)物模型到臨床應(yīng)用的真正銜接。

3、締碼生物人/鼠/猴/犬源重組蛋白助力藥物研發(fā)

締碼生物科技有限公司是一家專注于可成藥靶點(diǎn)臨床前研發(fā)產(chǎn)品和服務(wù)的生物技術(shù)公司。締碼生物現(xiàn)已利用其哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)平臺(tái)制備了1600+胞外域（ECD）重組蛋白及900+全長(zhǎng)膜蛋白，覆蓋GPCR、離子通道等熱門(mén)藥物靶點(diǎn)，種屬涵蓋人、鼠、猴、犬等常用藥物研發(fā)模式動(dòng)物。產(chǎn)品詳情，歡迎致電垂詢(400-006-0995 / 18062749453)。

參考文獻(xiàn)

[1] Antibody therapeutics by the numbers 2024. Nature Reviews Drug Discovery, 23(1): 1–4.
[2] Lu, RM., Hwang, YC., Liu, IJ. et al. Development of therapeutic antibodies for the treatment of diseases. J Biomed Sci 27, 1 (2020).
[3] Stephens, A.D., Wilkinson, T. Discovery of Therapeutic Antibodies Targeting Complex Multi-Spanning Membrane Proteins. BioDrugs 38, 769–794 (2024).
[4] Farady CJ, Sellers BD, Jacobson MP, Craik CS. Improving the species cross-reactivity of an antibody using computational design. Bioorg Med Chem Lett. 2009 Jul 15;19(14):3744-7.