Antibodies | AXL肿瘤抗原靶向pH依赖性抗体的快速生成

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该研究通过噬菌体展示技术在酸性pH条件下筛选出针对肿瘤相关抗原AXL的pH依赖性单链抗体（scFv），并进一步评估其在不同pH条件下的结合特性。通过分子对接和丙氨酸扫描，研究者发现组氨酸残基在抗体结合中起关键作用，为提高肿瘤特异性并降低健康组织毒性提供了新策略。

 

文献概述
本文《Generation Using Phage-Display of pH-Dependent Antibodies Against the Tumor-Associated Antigen AXL》，发表于《Antibodies》杂志，回顾并总结了如何利用噬菌体展示技术在酸性pH条件下筛选针对AXL受体的pH依赖性抗体，以提高其在肿瘤微环境中的特异性结合能力，同时减少在正常组织中的非特异性结合。该研究为肿瘤免疫治疗中的“on-target, off-tumor”毒性问题提供了新的解决方案。

背景知识
AXL是一种受体酪氨酸激酶，在多种癌症中高表达，与化疗耐药性和免疫抑制性巨噬细胞募集有关。目前，大多数肿瘤靶向抗体在正常组织中也会结合，导致“on-target, off-tumor”毒性。由于肿瘤微环境呈现酸性（pH 6.0–6.5），研究团队提出可通过筛选在酸性pH下结合、而在中性pH下结合能力下降的抗体，从而提高肿瘤特异性。本研究通过在酸性条件下进行噬菌体展示筛选，成功获得多个pH依赖性scFv克隆，并进一步验证其结合特性与组氨酸残基的关联性，为开发pH依赖性抗体提供理论基础与技术路径。

 

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研究方法与实验
研究团队使用HuscI人源scFv噬菌体展示文库，在酸性pH（5.5）条件下进行三轮筛选，使用TYRO3-ECD-Fc和Fc蛋白作为脱脂步骤，以避免筛选到非特异性结合克隆。筛选后，选取结合AXL-ECD-Fc-6His的scFv克隆，并在IgG格式中进一步验证其pH依赖性结合。通过表面等离子共振（SPR）分析抗体与AXL的结合动力学，结合分子对接与丙氨酸扫描技术确定关键结合位点。

关键结论与观点

• 在酸性pH（5.5）条件下成功筛选出9个具有强pH依赖性的scFv克隆，并在IgG格式中保留部分pH依赖性。
• D4apH和G10apH两个IgG抗体在pH 6时表现出高亲和力结合，在pH 7.4时结合显著下降，EC50分别增加28倍和18倍。
• 通过突变分析发现，AXL的组氨酸61（His61）和组氨酸116（His116）是关键结合位点，影响D4apH和G10apH的pH依赖性结合能力。
• 分子对接分析表明，D4apH和G10apH在酸性pH下通过与His61和His116的氢键和π堆积作用增强结合，而在中性pH下结合能力下降。
• 研究证实，组氨酸残基在pH依赖性抗体结合中的核心作用，为后续开发靶向其他酸性微环境肿瘤抗原的pH依赖性抗体提供理论支持。

研究意义与展望
本研究提供了一种简单高效的筛选策略，用于开发pH依赖性抗体，可在肿瘤酸性微环境中特异性激活，减少对正常组织的毒性。未来可进一步优化抗体格式，增强其在酸性条件下的结合能力，同时评估其在抗体药物偶联物（ADCs）、T细胞衔接抗体（TCEs）等平台中的应用潜力，以提高肿瘤靶向治疗的安全性和有效性。

 

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结语
本研究首次通过噬菌体展示在酸性pH条件下筛选出针对AXL的pH依赖性单链抗体，并成功转换为IgG格式。通过结构突变分析与分子对接，研究团队确认组氨酸61和116在pH依赖性结合中的关键作用，为肿瘤微环境特异性抗体的开发奠定了基础。这一策略有望应用于多种肿瘤抗原，提升抗体药物在肿瘤中的特异性结合能力，同时降低健康组织的非特异性毒性。未来研究可进一步优化该类抗体的结合特性，探索其在ADC、CAR-T或T细胞衔接疗法中的应用，从而实现更安全、高效的肿瘤免疫治疗。

 

Tristan Mangeat, Célestine Mairaville, Myriam Chentouf, Pierre Martineau, and Bruno Robert. Generation Using Phage-Display of pH-Dependent Antibodies Against the Tumor-Associated Antigen AXL. Antibodies.