5月5日,美国食品药品监督管理局(FDA)通过Librela(Bedinvetmab)用于控制狗骨关节炎(OA)相关疼痛的药物上市批准。至此,人类最好的朋友有了一种治疗钝性骨关节炎疼痛的新疗法。
Librela是FDA第二个被批准用于动物的单克隆抗体(mAb),也是FDA批准用于狗的第一种单克隆抗体(mAb)。此前,FDA于2022年1月13日批准了用于猫的单克隆抗体Solensia(Frunevetmab)——这是FDA批准的首款用于任何动物的单克隆抗体动物新药,也是第一种用于控制猫骨关节炎相关疼痛的药物。
犬单克隆抗体药物作用机制
骨关节炎 (OA) 是狗最常见的关节炎,据估计,其患病概率超过25%。患有骨关节炎的狗,关节中的软骨垫会破裂,导致骨骼相互摩擦。除了疼痛,狗的关节活动受限,有时还会出现骨刺。
神经生长因子(Nerve growth factor,NGF)是疼痛感受的重要介质,它作为一种可溶性信号蛋白,通过与两种不同的细胞表面受体(NGFRs)——高亲和力的NGF特异性原肌球蛋白受体激酶a (TrkA)和低亲和力的p75神经营养因子受体(p75NTR)结合来调节其活性。
Figure 1.Schematic diagram of the involvement of nerve growth factor (NGF) in nociception and nervous system plasticity
Bedinvetmab作为一种犬单克隆抗体(mAb),可与NGF结合并抑制其与TrkA和p75NTR的相互作用。
犬单克隆抗体的出现
从1986年FDA批准第一批单克隆抗体上市,距今已有37年的历史,单克隆抗体具有靶向性好、有效安全、作用长效等优势,在人医领域已作为治疗肿瘤及免疫性疾病的重磅产品。近年来,抗体类药物每年约占FDA新药批准的五分之一,单克隆抗体作为新型抗体药物疗法不仅在人类炎症以及过敏症等多种疾病中有效应用,还随着单克隆抗体技术的成熟逐渐应用于动物医疗领域。
Figure 2.Antibodies are large glycoproteins typically composed of two heavy chains and two light chains, each of which contain a variable domain (variable heavy (VH) or variable light (VL) and a constant domain (constant heavy (CH) or constant light (CL). The amino acid sequence of the variable domain varies greatly among antibodies and six ‘hyper-variable’ complementarity-determining region (CDR) loops within the variable domains give the antibody its specificity for binding to an antigen. In contrast, the constant domain is identical in all antibodies of the same isotype but differs in antibodies of different isotypes (IgA, IgD, IgE, IgG and IgM). The tail region of the constant domain (Fc region: CH2 and CH3) may direct immune effector functions by binding to cell receptors expressed on immune cells or initiating complementary-dependent cytotoxicity. Murine monoclonal antibodies (mAbs) are antibodies produced from individual cloned and immortalised mouse B cells. Most useful therapeutic antibodies have been constructed with the gamma immunoglobulin (IgG) isotype. Chimeric mAbs are antibodies made by fusing the genes encoding the variable region from a murine-derived mAb, with those from an immunoglobulin (Ig) constant region from a human antibody. Humanised mAbs retain only the CDRs (part of the variable domain from the original murine-derived mAb that binds to the specific antigen). Fully human mAbs have no murine sequences. Caninised and felinised mAbs are fully canine or feline specific.
单克隆抗体的制备
单克隆抗体开发目前有3种主流方法线路,可以点击《技术分享第27期|终于有人把主流的单抗开发平台总结清楚了》进行回顾。
杂交瘤技术平台,该技术筛选的是抗体分泌型浆B细胞(Plasma B cells);
噬菌体展示技术平台,该技术是通过B细胞获取抗体序列然后建库淘选获得目标抗体;
单B细胞测序技术平台,该技术是单B细胞直接测序或体外培养筛选后测序。
犬单克隆抗体制备的关键流程
已获批的Bedinvetmab单克隆抗体基于噬菌体展示技术,使用了DNA互补文库将供体mAb可变区重链和轻链序列转换为仅包含目标物种内识别的氨基酸的mAb序列。因此,噬菌体文库的建立尤为关键。
按照类别不同,噬菌体抗体文库有scFv库、Fab库和VHH库之分。按照来源不同,噬菌体抗体文库有随机肽库,免疫库和天然库之分。普健生物利用来自26只不同种类的犬源PBMC(Peripheral Blood Mononuclear Cell,外周血单个核细胞)构建了一个
(此处感谢狗狗们的无偿献血,天然库是不用免疫动物的哦)
编号 | 文库名称 | 来源 |
总库容量(cfu) |
序列正确率 |
1 | DN-1-ScFv |
A犬(5只) B犬(5只) |
1.461 X 109 | 97.8% |
2 | DN-2-ScFv |
C犬(5只) D犬(5只) |
1.361 X 109 | 95.8% |
3 | DN-3-ScFv |
E犬(5只) F犬(5只) |
1.158 X 109 | 100% |
总计 | DN-ScFv |
6个品种 共26只 |
3.98 X 109 | 97.6% |
并用PCR检测了抗体片段的插入情况-正确率100%;
普健生物(AtaGenix)经过多年技术沉淀和优化,提供从抗原制备,到抗体生产,标记,检测,测序一站式服务。
鼠单克隆抗体开发技术路线
快速兔单克隆抗体开发技术路线
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国际领先技术团队经验丰富,多种技术可选,成功率高达95.4%;
个性化定制多种开发方案可供选择;还可根据项目要求定制方案;
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参考文献:
[1]Masataka Enomoto.(2019).Anti-nerve growth factor monoclonal antibodies for the control of pain in dogs and cats.Veterinary Record,Volume184, Issue1,Pages 23-23.
[2]FDA Approves First Monoclonal Antibody for Dogs with Osteoarthritis Pain,05/05/2023,from https://www.fda.gov/animal-veterinary/cvm-updates/fda-approves-first-monoclonal-antibody-dogs-osteoarthritis-pain
[3]M. Krautmann.(2021).Laboratory safety evaluation of bedinvetmab, a canine anti-nerve growth factor monoclonal antibody, in dogs.The Veterinary Journal,Volume 276, October 2021, 105733