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双抗ADC破局免疫逃逸，临床前数据引爆期待

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抗体偶联药物（Antibody-Drug Conjugates；ADC）被誉为精准打击肿瘤的“生物导弹”，它巧妙地将高细胞毒性的化疗药物与靶向肿瘤的单克隆抗体通过连接子结合在一起，实现了对癌细胞的“定点清除”。

然而，在临床实践中，ADC药物仍面临两大核心挑战：耐药性和治疗窗口窄。前者让初始有效的药物最终失效，后者则限制了给药剂量，使得疗效难以进一步提升。

为了突破这些瓶颈，双特异性抗体偶联药物（BsADC）应运而生，将目标直接对准肿瘤免疫逃逸的关键通路。研究发现，B7-H3和PD-L1这两个免疫检查点分子，在多种实体瘤中不仅高度表达，而且常常共表达，它们共同抑制T细胞的活性，导致免疫逃逸和患者预后不良。但临床前研究已证实，若同时阻断这两个靶点，能同时激活机体的天然免疫和适应性免疫，展现出强大的协同抗肿瘤潜力。

2025年8月，映恩生物的研发人员就基于以上背景开发出了名为DB-1419的新型双抗ADC。并在国际期刊Clinical Cancer Research上发表题为“Preclinical evaluation of DB-1419, a novel bifunctional and bispecific anti-B7-H3/PD-L1 antibody-drug conjugate”的研究论文，详细阐述了DB-1419的设计以及临床前研究数据，为ADC疗法的未来发展提供了重要参考。

那么，这个备受期待的双抗ADC表现究竟如何，让我们一探究竟！
研究人员设计的DB-1419的结构，如图1所示，就像一枚装备了“双制导系统”的智能生物导弹，一头瞄准B7-H3，另一头锁定PD-L1，同时携带了通过可裂解的连接子挂载了8个具有细胞毒性的P1003分子，最终形成了药物抗体比（DAR）高达8的这款双抗ADC药物—DB-1419。

图1：DB-1419的结构示意图

首先研究人员就对DB-1419进行了全方位的质量评估，包括结合特异性、亲和力、血浆稳定性，以及药代动力学特征等。在这其中，就用到了Biacore从分子水平上直接验证双抗ADC是否可以精准的识别并准确结合在靶点上以及结合的强度如何。

作者选择了使用Human Antibody Capture Kit与CM5芯片搭配使用，制作了一张捕获芯片，将DB-1419捕获到传感芯片上，然后以人和食蟹猴的B7-H3和PD-L1作为分析物依次流过芯片表面进行特异性及亲和力动力学的检测。

Biacore的检测结果表明，DB-1419对食蟹猴和人B7-H3和PD-L1具有强结合，亲和力分别为1.51×10-9；7.31×10-10；3.07×10-10；2.36×10-10（如图2所示）。

图2：通过Biacore研究DB-1419与人、

食蟹猴的B7-H3和PD-L1的物种交叉反应性

与此同时研究人员还对小鼠和大鼠的B7-H3和PD-L1蛋白进行了检测，结果表明其均具有较低的亲和性或无亲和性（如图3所示）。这些结果也证明了食蟹猴是进行DB-1419非临床药代动力学和毒性研究的最合适物种。而且其连接毒素在人和食蟹猴血浆中的附着稳定维持了至少21天，并且DB-1419的有效荷载P1003的释放率小于约4.4%。以上结果表明DB-1419是靶向B7-H3/PD-L1的BsADC，且具有高的结合特异性、亲和力和循环稳定性。
图3：通过Biacore研究DB-1419与小鼠和大鼠的B7-H3和PD-L1的物种交叉反应性

除此之外，在动物模型中，DB-1419同样表现不俗。在肝癌和肺癌的异种移植模型中，它实现了超过97%的肿瘤生长抑制，也就是几乎让肿瘤“消失不见”。更令人鼓舞的是，在模拟人体免疫环境的免疫活性模型中，DB-1419不仅能强力抑制肿瘤生长，还能有效阻断PD-1/PD-L1通路，激活肿瘤特异性免疫，甚至在PD-1抑制剂耐药的模型中也取得了显著疗效。

综上所述，DB-1419凭借其“化疗+免疫”双管齐下的创新设计，在临床前研究中展现了卓越的抗肿瘤活性、良好的药代动力学特性和可控的安全性。它不仅是一款药物，更代表了新一代ADC药物的发展方向。

诺奖团队+国内科研新成果见证实力！AI+SPR近期文章盘点

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诺奖团队+国内科研新成果见证实力！AI+SPR近期文章盘点

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过去一年，AI分子从头设计领域迎来爆发式增长，相关SCI论文已超百篇，其中近半数发表于Nature、Science、Cell等顶刊及其子刊。从预测设计到验证，Biacore所提供的高质量、高通量的亲和力动力学实验数据，无疑是重要的一环。

治疗性蛋白靶点大环肽配体的开发通常依赖于大规模筛选方法，这些方法资源消耗大且难以控制结合模式。尽管基于物理的肽设计方法和深度学习的蛋白质设计技术已取得显著进展，但目前仍缺乏可靠的蛋白质结合大环肽从头设计方法。

继去年开发了一种能从头设计生成全新蛋白质的人工智能算法：RFdiffusion后，诺奖得主David Baker实验室在Nature Chemical Biology上发布的RFpeptides——一种基于去噪扩散模型的流程【1】，可用于针对目标蛋白质设计大环肽配体。在四种不同蛋白靶点上分别测试了10-20个设计的大环肽，成功获得了所有选定靶标的中等至高亲和力配体。

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RFpeptides用来设计结合靶蛋白的环肽骨架；ProteinMPNN或LigandMPNN生成序列；RoseTTAFold2（RF2）、AfCycDesign（AFC）预测环肽-靶蛋白复合物结构，打分进行虚拟筛选（图1）。

Biacore SPR技术助力RFpeptides
图1：RFpeptides是一种基于扩散模型的技术流程，能够从头设计结合蛋白的大环肽
亲和力测定（验证）实验使用SPR技术（Biacore 8K），通过Biotin Capture Kit固定生物素化的目标蛋白。结合筛选阶段使用单循环动力学（SCK），10 nM，100 nM，1 μM，10 μM，100 μM连续进样5个浓度，结合60秒，解离120-150秒。测定成功设计的亲和力阶段，使用单循环动力学连续进样9个浓度，2-5倍稀释。兼顾了效率与数据质量。

以MCL1为靶蛋白，设计出9965个骨架，每个骨架4个序列，虚拟筛选后合成了27个大环肽。通过SPR筛选，验证大环肽和MCL1的互作，得到D2、D26。最终测定大环肽D2和MCL1亲和力为2 μM。

Biacore SPR技术助力靶向MDM1的大环肽的设计，筛选，验证过程
Biacore SPR技术助力靶向MDM1的大环肽的设计，筛选，验证过程
图2：靶向MDM1的大环肽的设计，筛选，验证过程
以MDM2为靶蛋白，设计了10000个骨架，每个骨架4个序列，虚拟筛选后合成了11个大环肽。通过SPR筛选，验证大环肽和MDM2的互作，得到D8。最终测定大环肽D8和MDM2亲和力为1.9 μM。
Biacore SPR技术助力靶向MDM2的大环肽的设计，筛选，验证过程
Biacore SPR技术助力靶向MDM2的大环肽的设计，筛选，验证过程
图3：靶向MDM2的大环肽的设计，筛选，验证过程
最佳抗GABARAP大环肽的KD值为6 nM，体外实验显示其IC50低于纳摩尔水平。
Biacore SPR技术助力靶向GABARAP的大环肽的设计，筛选，验证过程
Biacore SPR技术助力靶向GABARAP的大环肽的设计，筛选，验证过程
图4：靶向GABARAP的大环肽的设计，筛选，验证过程
对于靶标RbtA，尽管仅从靶序列出发（缺乏实验确定的靶结构），仍获得了KD值小于10 nM的高亲和力配体。
Biacore SPR技术助力靶向GABARAP的大环肽的设计，筛选，验证过程
Biacore SPR技术助力靶向GABARAP的大环肽的设计，筛选，验证过程
图5：靶向RbtA的大环肽的设计，筛选，验证过程

大环肽与MCL1、GABARAP和RbtA复合物的X射线晶体结构显示，其与计算设计模型高度吻合。与文库筛选方法中结合模式确定常成为主要瓶颈相比，RFpeptides生成的大环化合物结合模式可通过设计预知，这将极大促进下游优化进程。因此，RFpeptides为诊断治疗用大环肽的快速定制化设计提供了强大框架。

国内科研工作者成果

2025年6月10日，北大-清华生命科学联合中心/北京大学生物医学前沿创新中心/昌平实验室曹云龙团队联合中国科学院生物物理研究所王祥喜团队、美国Moderna公司Laura M. Walker团队在Nature Microbiology上发表论文【2】，提出了针对流行的高频突变病毒，通过预测病毒进化热点，快速准确筛选出广谱中和抗体的策略。发现了来自原始株康复者的广谱中和抗体BD55-1205，该抗体不但能中和所有现存的SARS-CoV-2突变株，与相同表位的其他抗体相比还对表位上的逃逸突变具有很强的抵抗能力，具有开发为新一代SARS-CoV-2广谱中和抗体药物的潜力。

Biacore 8K（SPR）实验（ProA-mAb-RBD）表明BD55-1205 IgG对RBD各种突变显示出高亲和力，范围为1  pM至18  nM，符合其对表位突变的兼容性（图6）。

Biacore 8K（SPR）实验表明BD55-1205 IgG对RBD各种突变显示出高亲和力
图6：SARS-CoV-2 RBD突变体与BD55-1205 IgG的亲和力测定

2025年6月，中国科学院微生物研究所吴边研究员团队联合高福院士团队在National Science Review杂志在线发表研究成果【3】。该研究从蛋白质折叠与互作在分子层面的一致性出发，利用多任务学习和自蒸馏策略，开发了基于结构的图神经网络模型Pythia-PPI，实现了对单点突变引起的结合自由能变化（ΔΔG）的可靠预测。相较于传统物理能量函数，Pythia-PPI在预测精度、计算效率及使用便捷性方面均展现出显著优势，为蛋白质相互作用突变效应的定量预测与蛋白理性设计提供了有效工具。

为验证Pythia-PPI的应用价值，研究团队以靶向SARS-CoV-2 PT RBD的CB6抗体为研究对象，从模型预测结果中筛选出前10个可能增强亲和力的单点突变，并通过Biacore 8K（SPR）实验进行验证（ProA-CB6-RBD）。结果显示（图7），V63Y、S35A等突变体表现出稳定的亲和力提升，其中S31R突变体与RBD的结合能力提升超过两倍，充分验证了模型在突变筛选与实验指导中的可靠性与实用性。

Biacore 8K（SPR）实验进行验证表明CB6突变体与SARS-CoV-2 PT RBD的结合能力结果
图7：CB6突变体与SARS-CoV-2 PT RBD的结合能力结果示意图
核医学“新星”：纳米抗体为何在PET成像中更胜一筹？

核医学“新星”：纳米抗体为何在PET成像中更胜一筹？

核医学“新星”：纳米抗体为何在PET成像中更胜一筹？

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在精准医疗日益发展的今天，如何实现对疾病的早期、精准、无创检测，成为医学影像领域的重要课题。

正电子发射断层扫描（PET）作为一种高灵敏度的分子影像技术，已广泛应用于肿瘤、心血管和神经系统疾病的诊断。而抗体类分子，尤其是纳米抗体（Nanobody, Nb）和微型抗体（Minibody, Mnb），因其特异性强、可靶向性好，成为PET影像中理想的示踪分子。

近期，一项来自布鲁塞尔自由大学的研究团队在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》上发表了突破性成果，首次对纳米抗体和微型抗体在PET影像中的性能进行了“正面对决”，并借助Biacore表面等离子体共振（SPR）技术，深入揭示了两者在亲和力、成像效果及药代动力学上的差异。

纳米抗体 vs 微型抗体：

谁更适合做影像示踪剂？

传统的单克隆抗体（mAb）虽然具有高度特异性，但由于分子量大（约150 kDa），在体内循环时间长、组织穿透性差，导致成像时间延迟且背景信号高。相比之下，纳米抗体仅有12–15 kDa，结构紧凑、稳定性高、免疫原性低，且可快速通过肾脏清除，适合与短半衰期的放射性核素（如68Ga、18F）结合进行快速成像。

微型抗体（约80 kDa）则是由单链抗体片段（scFv）与CH3结构域融合而成，具有双价结合能力，理论上能提高对低表达靶点的识别能力。但其体内清除速度慢，需配合长半衰期核素（如64Cu、89Zr）使用，可能增加辐射负担。

为公平比较，研究团队将一个已知靶向人类免疫检查分子TIGIT的纳米抗体改造为微型抗体，并分别与64Cu、68Ga、18F等核素标记后进行体内外成像实验。抗体表达后的纯化环节还大量用到了ÄKTA蛋白纯化系统。

图1：纳米抗体（Nb）与迷你抗体（Mnb）的结构示意图

Biacore SPR技术：

揭示分子亲和力的“显微镜”

在抗体影像研究中，亲和力是决定成像质量的关键因素。研究团队采用Biacore T200设备，精准测定了纳米抗体与微型抗体对TIGIT蛋白的结合能力。结果显示微型抗体因双价结构，表现出更高的亲和力（KD值低至0.33 nM），而纳米抗体为0.95 nM。这表明微型抗体因其双价结构，具有更强的结合能力和更慢的解离速率。
图2：纳米抗体（Nb）与迷你抗体（Mnb）的亲和力动力学检测

成像结果：纳米抗体表现更优

在小鼠模型中，研究人员将纳米抗体和微型抗体分别与64Cu标记，并进行PET/CT成像。结果显示：纳米抗体在注射后1小时即可清晰显像，信号持续至48小时，且背景信号低，肿瘤对比度高。微型抗体则因体内循环时间长，早期成像信号模糊，需等到8小时后才显现靶向效果。此外，微型抗体在肝脏和非靶向肿瘤中的非特异性摄取较高，影响成像质量。
图3：注射[64Cu]Cu-NOTA-hTIGIT-Nb及[64Cu]Cu-NOTA-hTIGIT-Mnb后，在不同时间点（1h、4h、8h、24h、48h）对TIGIT阳性肿瘤的PET/CT成像结果

64Cu：纳米抗体的“理想拍档”

研究还比较了三种核素与纳米抗体的配对效果，结果显示64Cu标记的纳米抗体成像分辨率最高，肿瘤摄取量最大，优于常用的68Ga和18F。64Cu不仅适用于成像，其同位素67Cu还具备治疗潜力，展现出“诊疗一体”的应用前景。
诊断原料替代，想说“I do”口难开

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体外诊断市场现状及原料企业的挑战

中国体外诊断市场规模从2015年约427.5亿元增长至2019年约805.7亿元，年化复合增长率达到17.2%。体外诊断市场的快速增长，带来了上游核心原料需求的快速增长。目前，体外诊断试剂核心原料外采占比依然较大，国产替代空间广阔。其中分子诊断酶和单抗产品是两项最大产品，也是目前国内生物原料企业必争之地。

图1：2016~2021年全球各地区IVD市场预计复合年均增长率 (%)

原料企业想要不断地扩大市场份额不是一件容易的事。很多细分赛道如生化、免疫已是发展多年的成熟市场，因此，对原料企业，特别是众多后来入场的国产原料企业而言，相当多的业务“机会”需要试剂厂家进行原料替换才能变现。

然而，IVD试剂厂家任何一个投产项目都经历了严谨而耗时的开发流程，包括原料筛选、配方开发、临床验证或试验、注册检、试生产和放大生产等，从立项到上市，整个时间跨度以年计。若进行原料替换，试剂厂家基本上相当于重走一遍开发流程，时间和人力成本甚巨；此外，原料替换对试剂品质的未知风险使得决策人承担巨大压力而不敢轻举妄动。 事实上，试剂厂家替换原料往往是客观情势下的被迫之举，不得不换。所以，原料企业要想取代试剂厂家的原有供应商，大多数情况下仰仗于竞争对手犯错，或者重大突发事件的助力。

原料企业的机会点

产品性能绝对是试剂厂家进行原料替换的最大动力。 抗原、抗体以及高品质的免疫干扰阻断剂等是免疫检测的核心关键原料，对产品的功能实现和性能具有决定性作用。因此，抗原、抗体性能与质量的优劣以及对常见免疫反应干扰的消除对诊断试剂的灵敏度、特异性等指标，乃至诊断试剂的整体性能与质量优劣有很大影响。在免疫检测领域，确保产品检测结果可靠、稳定及一致性是获得市场成功及良好声誉的关键。

1、原料筛选

对于体外诊断试剂的品质来说影响因素颇多，其中非常关键的一项就是原料的筛选。在选择了你的检测目标后，或者在寻求改善现有检测的性能时，非常值得花时间和精力做好原料的筛选工作。随着行业的发展与发现技术的进步，库容越来越大，所筛抗体亲和力越来越高， IVD企业急需自动化程度高、通量高、筛选速度快、灵敏度高、检测范围宽、成本低的筛选设备。Biacore 8K/8K+作为高通量高质量的互作检测设备，可同时放置1,536或4,608个样品，实现超过60或72小时无人值守，每小时筛选数百个样品，并且每个样品的筛选成本不到1块钱。

作为筛选的标准，表达量的高低决定了后续生产难度，动力学数据在原料抗体筛选中也十分关键，因为原料抗体与抗原的结合速率决定了检测信号出现的速度，而解离速率则决定了检测信号持续的时间长短。在靶点滞留时间越长的抗体越能耐受缓冲液冲洗，从而获得的诊断试剂信号持续时间越久，并且具有更高的灵敏度和稳定性。Biacore在筛选阶段能无需纯化，直接检测表达上清，同时提供动力学/亲和力和浓度测定的结果，做到浓度测定与亲和力/动力学检测二合一，相比 ELISA等其他技术，Biacore只需要一次实验即可得到三个维度的数据，极大地提高了检测效率，同时还可有效降低实验成本和时间成本。

图2：初始筛选剔除非生产性克隆，并鉴定出具有所需特异性及亲和力的抗体

2、活性/效价/亲和力

是反应抗体与抗原之间反应性的直接指标，现阶段大多数抗体供应商对于效价的检测是在ELISA平台上通过重组或者天然抗原对抗体进行测试，通过信号值对抗体的活性进行考察。传统方法提供的信息有限，不论是自主研发筛选或外部获得的原料抗体，都需要进一步进行亲和力/动力学检测，多维度评估，选出与研发目的高度匹配的原料抗体，即识别更快、解离更慢、亲和力更强。Biacore宽泛的亲和力/动力学检测范围与更高的分辨率，能够快速精确地帮助研发人员优中选优，强中选强。

图3：在单个图中可视化动力学和亲和力，以便更明智地选择抗体

3、特异性/结合位点

特异性指抗体单一性识别某种特定抗原的能力。该指标虽然不直接影响试剂整体反应性，但是却对于检测结果有着很重要的影响。外周循环中除了待测标志物之外，还存在许多其他分子。这些分子可能和待测物具有类似的结构或构象；当抗体所识别的线性表位的氨基酸序列或者构象表位的结构域存在于其他分子中时，便会导致测试结果的假阳性或者假阴性。这既是抗体特异性差所导致的结果，也可以理解为抗体识别的抗原表位不够专一所致。因此，抗体的识别位点是决定抗原特异性的关键性因素。Biacore 8K/8K+及最新款Biacore 1系列设备软件内置epitope binning实验与分析模块，能够更快、更好地展现配对分析的结果，助力原料抗体配对成功，鉴定抗体识别位点。

图4：软件自动可视化表位多样性的特征——叠加传感器图、热图和饼图

4、重复性/批间差

重复性是保证体外诊断试剂降低批间差异并且稳定生产的前提条件。另外，重复性和生产工艺密切挂钩，因此也是体现抗体质量的关键指标。Biacore出色的检测性能和数据重复性，满足了质量控制对数据可靠性的要求，可以建立抗体原料的全面质控标准，如活性浓度测定、批次间活性检测（亲和力/动力学）以及环境条件的影响等。

图5：根据亲和力及传感图重复性，评价批间相似度

5、稳定性

在特定的储存条件下，一定时间内抗体是否能保持其活性也很重要。常见对于原料稳定性的影响因素有温度及PH。目前大多数体外诊断生产公司倾向于使用37℃的加速破坏试验以模拟抗体的长期稳定性。其原理主要基于阿伦尼乌斯的经验公式推理而得，但是实际上加速稳定性并不能体现抗体的真实稳定性，试剂的使用场景决定了原料需要在不同的温度条件下表现依然稳定。Biacore不仅可以检测压力测试后的样品活性，其具有独立的控温系统，可在4-40℃的温控范围内进行亲和力检测，帮助更好地评估原料真实的性能。

图6：压力测试后检测抗体结合能力的变化

6、缓冲液体系

缓冲液“设置了环境”，在免疫诊断试剂中为结合提供合适的条件很重要。不仅要尝试不同的缓冲溶液，还要尝试这些溶液的不同浓度。即使是一个很小的浓度差异也能使检测成功或失败。在开发早期对不同缓冲液对抗体的亲和力影响进行评估，能够有效降低开发后期的风险。通过Biacore独有的A-B-A功能单次可以在保持连续流的基础上快速、便捷地检测高达4,608种不同缓冲液成分对抗体与抗原（待检测物）的影响，找到最合适的缓冲体系。

图7：使用ABA模式筛选不同离子强度对结合的影响（分析物分子量较低，响应值低，有部分噪音）

总 结

随着行业的发展，试剂厂家主动进行原料替换的情形或案例越来越多。比如企业自身实力快速壮大，未雨绸缪，降低单一品牌原料依赖性，逐步切换供应商。再比如，越来越多的试剂厂家，通过收购原料供应商，或者自建原料开发平台，以期一劳永逸解决潜在“卡脖子”风险。

面对机遇，原料企业需要足够的战略定力，精益求精、打磨产品品质。如果开发出的原料品种，相比市面上的竞品有显著性能上的优势乃至形成代差，例如抗体的灵敏度有数量级的提升，或者酶的活性及稳定性成倍的增强，无疑将大大增加试剂厂家进行原料替换的动力。

如何能在高手如云的原料企业中占得先机，一个稳定、高效、精准的检测利器必不可少。Biacore作为中美日等多国药典收录的互作检测技术，其使用贯穿整个诊断原料研发及生产的始终，包括早期原料抗体的筛选、亲和力/动力学表征、结合特异性、缓冲体系的筛选和配对分析，以及生产阶段基于活性浓度测定或批次间活性检测（亲和力/动力学）的质量控制等。在原料替换的风口来临之时，必能助力企业顺势而起，扶摇直上。

“多”用途，“肽”给力——Biacore 在多肽药物开发中的应用

“多”用途，“肽”给力——Biacore 在多肽药物开发中的应用

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多肽通常指不超过 100 个氨基酸构成的肽链。多肽药物集合了化学药物和蛋白类药物的优点，如分子量小、免疫原性低、生物活性高等，成为 21 世纪极具发展前途的药物。

目前，已有多款多肽药物获批上市，如胰岛素、生长激素、依特卡肽等。Biacore 作为中美日药典收录的分子互作技术，已广泛应用于多肽药物的筛选、机理研究、长效化、免疫原性和质控放行等环节，为诸多多肽药物开发提供了关键数据。

01. 多肽药物筛选

Biacore 进行多肽药物筛选的原理主要基于动力学数据，其中 ka 反映药物与蛋白的结合快慢，kd 反映药物结合靶标的稳定性，KD 反映药物与蛋白的亲和强弱。Biacore 可以快速精准的对多肽分子进行筛选和排序，从中筛选出亲和力高、解离慢的进行进一步开发。

例如：

北京大学来鲁华教授课题组针对肿瘤坏死因子 TNF-α 进行了多肽设计计算，然后将 TNF-α 固定在传感芯片表面，基于 Biacore 完成了多肽的结合活性测定，最终筛选到了 TBHa31 这一高亲和多肽。

研究人员还基于 Biacore 设计完成了多肽的竞争实验，证实了 TBHa31 可以阻断 TNF-α 和 TNFR 的结合。作者还对 TNF-α 进行了部分位点突变，发现突变后亲和力有明显降低甚至消失，进一步证实 TBHa31 的结合靶点就是 TNF-α。

2019 年，华北理工大学附属医院利用 Biacore 技术完成了降糖多肽的筛选。前期研究发现胃泌酸调节素 OXM 是一个有降糖作用的 37 肽，但其半衰期太短。于是作者设计了一系列的 12 肽 GLP-1 激动剂接到 OXM 上，最终基于 Biacore 结果筛选到了 PP11 作为基础进行脂肪酸链修饰以延长半衰期，并取得了不错的临床效果。

02. 多肽药物机理研究

肿瘤细胞表面特异性高表达的硫酸糖胺聚糖（GAG）与肿瘤细胞转移紧密相关。由神经降压素衍生的多肽家族 (NT4) 具有显著的抑制肿瘤生长效果。细胞影像显示 NT4 多肽能够结合于肿瘤细胞表面，暗示 NT4 作用机制可能与 NT4-GAG 之间的相互作用有关。

为了阐明 NT4 的作用机制，研究人员将 NT4 多肽固定到芯片表面，不同类型的 GAG 聚糖（肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素）依次流过芯片表面进行亲和力测定。

Biacore 结果表明肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素均能与 NT4 直接相互作用，并且亲和力达到 nM 级别，提示 NT4 多肽具有很好的药物开发潜力。同时 NT4 与不同 GAG 之间结合的亲和力相差 1-2 个数量级，具有显著的选择性，这可能是 NT4 针对不同肿瘤治疗效果差异的分子基础。

结合细胞实验数据，研究人员比较了 NT4 对肿瘤细胞的抑制效果。NT4 与 GAG 的亲和力越高，抑制效果越好，当亲和力低至 10-8M 后，无抑制效果。

这篇文章中，Biacore 提供了直接的、定量的分子水平相互作用数据，帮助科研人员确证相互作用的发生机制和对象，与细胞实验结果具有很好的一致性。所以 Biacore 可以作为细胞实验前的高通量药物筛选工具，无需细胞培养，节省大量的时间人力成本。

蛇毒含有丰富的活性肽, 具有抗炎和免疫调节作用，但其抗炎活性成分及作用机理尚未明确。第二军医大学通过噬菌体展示技术从蛇毒中筛选得到了 Hydrostatin-SN1 这一天然多肽，采用 Biacore 阐明了该多肽能够特异性地结合 TNFR1（KD = 32μM），且 Hydrostatin-SN1 能够剂量依赖性阻断 TNF-α 与该受体的结合，从而发挥抗炎作用。

03. 多肽药物长效化

在已上市的多肽药物中，胰岛素和胰岛素类似物占有举足轻重的地位。胰岛素的好坏很大程度上取决于其与胰岛素受体的结合活性，而胰岛素疗效持续的时间长短则依赖于其在受体上解离快慢，因此，精确的表征不同胰岛素候选药物与受体结合的解离速率常数 kd，在胰岛素类药物研发的过程中至关重要。而这正是 Biacore 无可替代的优势所在。

目前，赛诺菲、诺和诺德、甘李、通化东宝等国内外胰岛素生产企业巨头纷纷采用 Biacore 进行胰岛素类似物的开发和质控，涵盖了胰岛素、德谷胰岛素、地特胰岛素、甘精胰岛素等从第一代到第四代全部的胰岛素产品。

半衰期短是多肽药物面临的一大痛点。同济大学开发了一种治疗糖尿病的新型多肽，这种经过改造的 GLP-1 类似物能高亲和地结合白蛋白，免受肾脏滤过和蛋白酶降解，从而有效延长了药物在体内的半衰期。

该设计是在 GLP-1 上通过一个可被凝血酶切割的 linker 连接了由 39 个氨基酸组成的白蛋白结合域，而延长半衰期的关键就是提高多肽与白蛋白之间的亲和力。在此过程中，研究人员用 Biacore 验证了其构建的 XTS1/2 与不同种属的白蛋白之间的亲和力。

结果显示 XTS1 与白蛋白的亲和力高于 XTS2，预测 XTS1 在体内也有更长的存留时间。后续的动物实验也表明，XTS1 比利拉鲁肽有更好的结果。

除了利用与白蛋白的结合延长半衰期外，PEG 化也是一种经典的延长多肽半衰期的方法。但 PEG 的分子量比较高，多肽在 PEG 化后有可能影响其与相应受体的结合。因此，准确检测多肽 PEG 化前后与受体结合活性的变化对于其药效的发挥至关重要。

目前，辉瑞和金赛药业在长效生长激素的开发中，也都使用了 Biacore 去检测 PEG 化前后对生长激素与受体结合的影响。并且该方法已经成为行业内的放行标准，用于不同 PEG 化多肽产品的批次放行。

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04. 免疫原性

药物在体内会引起免疫应答，轻则中和药效，重则引起不良反应。免疫原性涉及药物的安全性和有效性，因此 FDA、EMA 等法规均将药物免疫原性列为强制性要求的检测项目。免疫原性包括抗药抗体 (ADA) 的筛选、验证、分型与中和活性检测。

  • 在 2020 中国药典中，已将 Biacore 基于的 SPR 技术列为了免疫原性检测技术。
  • 在 FDA 免疫原性指导原则中，将 SPR 技术与 ELISA、RIPA 一同列为了推荐的三种筛选方法。
  • 在 EMA 对免疫原性检测的指导原则中，详细阐释了 SPR 技术进行免疫原性检测的优势：SPR 是一种实时检测技术，能够检测快速解离的抗药抗体，这些 ADA 可能无法被其他方法检测到，因为 ELISA 基于的桥联法可能会在检测过程中丢失信号，并且 Biacore 也比 ELISA 方法更耐受药物分子干扰。

因此，Amgen 公司的依特卡肽、赛诺菲公司的利西拉肽等上市多肽药物均基于 Biacore 完成了免疫原性数据申报，结果证实了 Biacore 抗药性抗体检出率高的优势。

综上所述：Biacore 作为分子互作检测金标准，已经广泛应用到多肽药物开发的很多环节，助力一大批多肽药物从研发走向上市。而作为唯一被中国、美国、日本药典收录的分子互作检测技术，Biacore 已广泛用于抗体、疫苗、多肽、小分子药物的研发、机理研究、免疫原性、质控放行等各环节，将继续为新药开发护航助力。
参考文献：

1. Angewandte Chemie, 2013, 52(42): 11059-11062.

2. Organic & biomolecular chemistry, 2019, 17(33): 7760-7771.

3. International journal of molecular sciences, 2016, 17(11): 1940.

4. Scientific reports, 2016, 6(1): 27174.

5. Scientific reports, 2016, 6(1): 1-13.

6. RSC Advances, 2019, 9(53): 30707-30714.

7. Xenobiotica, 2008, 38(10): 1340-1351.

8. Journal of immunological methods, 2017, 445: 37-44.

9. Diabetes care, 2013, 36(9): 2543-2550.

2022中医药十大学术进展发布！Biacore成果榜上有名！

2022中医药十大学术进展发布！Biacore成果榜上有名！

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2023年2月25日，中华中医药学会发布了2022年中医药十大学术进展。张伯礼院士指出：2022年度中医药十大学术进展主要呈现的价值，就包括“重视新技术新方法在中医药中的应用”。北京大学医学部曾克武教授和屠鹏飞教授与浙江大学、大连医科大学、博奥生物研究团队凭借“新技术助力中药功效科学内涵阐释”共同获选2022年度中医药十大学术进展。
中医药研究者中有广泛的Biacore用户基础，曾克武教授和屠鹏飞教授团队的这一成果里自然也有Biacore的身影。接下来就让小编带您领略Biacore这一现代科技，如何与传统中医药碰撞并融合，从而阐释中药功效科学的内涵。

天然产物中抗肿瘤活性分子 发现及作用机制揭示1

肿瘤免疫微环境（Tumor immune microenvironment ，TIME）调控因子IGF2BP1是一种关键N6 -甲基腺苷 (m6A) 阅读蛋白，识别m6A靶点转录物，被认为是肿瘤治疗的潜在靶点。2022年曾克武教授和屠鹏飞教授团队发表的研究成果中，发现了天然产物葫芦素B通过结合IGF2BP1发挥抗肿瘤作用，并且阐释了作用机制。

以IGF2BP1为出发点，作者首先发现，在小鼠H22荷瘤模型中敲低IGF2BP1，可以通过免疫细胞招募和降低TIME中PD-L1的表达来抑制肝细胞癌的进展。使用Biacore 8K，作者验证了IGF2BP1与甲基化单链RNA（ss-m6A）的强亲和力，达到了18.3 nM。并且发现，IGF2BP1与非甲基化RNA（ss-A）的亲和力则低了13倍。

确定了治疗靶点之后，作者使用Biacore 8K，直接从包含889种化合物的中药天然产物库中筛选能抑制IGF2BP1与其m6A靶点的活性分子。通过合成生物素标记的ss-m6A，作者将RNA直接固定在芯片上，将化合物固定浓度（20 μM）与IGF2BP1预孵育，检测RNA与化合物- IGF2BP1的结合信号，从而直接筛选出具有抑制效果的天然产物（图1）。

图1：Biacore 8K抑制剂筛选方法示意图
图1：Biacore 8K抑制剂筛选方法示意图

通过Biacore 8K的高通量抑制剂筛选实验，作者得到了抑制剂筛选的排序。从图2中可以直观看出，六种具有较强抑制效果的天然产物被发现，其中抑制效果最强的当属葫芦素B（CuB）。在Huh增殖抑制实验中，葫芦素B同样表现出了抑制作用，72h时的IC50达到1.0 uM。

图2：Biacore 8K抑制剂筛选结果
图2：Biacore 8K抑制剂筛选结果

高通量筛选+精确表征，在药物研究的各个阶段都少不了Biacore。在筛选得到葫芦素B后，作者当然同样使用Biacore精确表征了IGF2BP1与葫芦素B的亲和力。结果发现，二者的亲和力达到了1.2 μM，与细胞实验相互印证（图3）。

图3：Biacore精确表征IGF2BP1与CuB的亲和力
图3：Biacore精确表征IGF2BP1与CuB的亲和力

葫芦素B又是什么呢？

葫芦素B是从葫芦科等植物中分离得到的一类四环三萜类化合物，具有广泛的药理活性。以葫芦素B为主要成分的葫芦素制剂在临床治疗湿热毒盛所致的迁延性肝炎、肝硬化和原发性肝癌具有确切疗效。中药研究，除了根据已知靶点从天然产物库中找活性分子外，另一个角度则是已知活性分子，寻找作用靶点。在通过抑制剂筛选及表征，从靶点IGF2BP1出发找到活性分子葫芦素B后，作者使用“钩钓”的方法，验证是否能利用葫芦素B“钩”出靶点IGF2BP1。

作者首先合成了葫芦素B分子探针，然后利用pull-down + 质谱的方法从Huh细胞裂解液中成功“钩”到了靶点IGF2BP1，并且在免疫荧光共定位实验中证明了细胞中葫芦素B与IGF2BP1的结合。至此，不论是从靶点出发找活性分子，还是从活性分子出发找靶点，双管齐下，作者明确了葫芦素B与肿瘤免疫微环境调控因子IGF2BP1的直接结合。

为了进一步阐释葫芦素B的抗肿瘤机制，作者研究了IGF2BP1上葫芦素B的结合位置及结合方式。将IGF2BP1的结构域逐一删除后，作者发现只有缺失了C端KH结构域会使IGF2BP1与葫芦素B不能结合。通过质谱、pull-down、BLAST、CD等多种方法，作者最终确定，葫芦素B通过迈克尔加成反应结合在IGF2BP1中KH1−2结构域的Cys253上，并且会引起IGF2BP1的构象变化。

那么葫芦素B又是如何影响IGF2BP1的功能呢？

IGF2BP1本身会与ss-m6A结合，前面作者使用Biacore做了二者抑制剂的高通量筛选，得到了葫芦素B。高通量抑制剂筛选能做，单独的抑制剂表征当然手到擒来。作者设置了Biacore实验来从生化角度上表征葫芦素B的抑制效果。从结果可以看出，随着葫芦素B的浓度逐渐提高，IGF2BP1与ss-m6A的结合信号越来越低（图4）。Biacore结果与RNA pull-down实验一致，明确了葫芦素B可以抑制二者结合。

图4：Biacore实验明确葫芦素B抑制IGF2BP1与ss m6A的结合
图4：Biacore实验明确葫芦素B抑制IGF2BP1与ss m6A的结合

后续作者还发现，葫芦素B可以降低与IGF2BP1所结合的mRNA（包括c-MYC、KRAS 等mRNAs）稳定性，在体内通过诱导细胞凋亡，招募免疫细胞到肿瘤微环境，阻断PD-L1的表达，最终表现出明显的抗肿瘤效果（图5）。

图5：文章主要研究路线及作用机制概述
图5：文章主要研究路线及作用机制概述
图5：文章主要研究路线及作用机制概述

曾克武教授和屠鹏飞教授团队专注于天然活性分子治疗各类型重大疾病的发现及机制阐释，开发了包括分子探针、蛋白芯片2在内的多种靶点“钩钓”技术，多年以来，许多研究成果中均使用了Biacore作为生物分子相互作用检测技术。中国科学院院士陈凯先教授指出：年度的学术进展是中医药学术研究的“指南针”和“风向标”。相信此次研究成果的入选，也将为广大中医药研究者提供更多研究思路，对“积极推进中医药科研和创新，推动传统中医药和现代科学结合”有重要意义。

Biacore

作为现代化的体外分子互作“金标准”，以其超高的灵敏度，超高的数据质量，无分子量检测下限，适用于各类型的天然产物及生物分子研究，在中医药研究者中有广泛的用户基础。Biacore将持续与广大中医药研究者勠力同心，共同推动中医药的现代化研究和应用。

参考文献：

[1] Liu Y , Guo Q , Yang H , et al. Allosteric Regulation of IGF2BP1 as a Novel Strategy for the Activation of Tumor Immune Microenvironment[J]. 2022.

[2] Zhang et al. Neuroinflammation inhibition by small-molecule targeting USP7 noncatalytic domain for neurodegenerative disease therapy, Sci. Adv. 8, eabo0789 (2022)