近期,南宫NG28医药技術運營團隊與復旦大學黃強教授課題組在抗腫瘤治療領域取得了重要進展。雙方針對抗腫瘤治療用VHH-Fc抗體(VFA01),開發了一套基於計算機模擬(in silico)的綜合分析流程,利用人工智能(AI)技術系統評估其蛋白穩定性,並結合實驗驗證,成功設計出穩定性顯著提升的新變體。該成果發表於國際知名期刊Advanced Science上。
納米抗體(Nanobody,即重鏈單域抗體VHH)因其具有分子量小(約15kDa)、親和力強、溶解性高和生產成本低等特性,已成為大分子創新藥物研發的新興方向。為延長VHH在血液中的半衰期,通常把VHH與全長抗體的Fc片段融合,構建VHH-Fc抗體。然而,VHH-Fc抗體常常存在蛋白質穩定性缺陷,導致藥物製劑聚集或降解,從而引發安全性問題,這已成為制約VHH-Fc藥物成功上市的主要障礙。现在VHH-Fc抗體開發領域缺乏系統性評估蛋白穩定性的方法,使得抗體分子難以實現精準優化,嚴重阻礙了其臨床轉化和產業化進程。因此,開發精確的VHH-Fc抗體優化方法具有重要的意義。
研究團隊顺利获得同源建模和分子動力學模擬構建了VFA01的動態三維結構模型,為後續穩定性分析奠定結構基礎。隨後,採用計算分析方法全面評估了VFA01的構象穩定性、二硫鍵還原狀態以及聚集和降解傾向,準確識別出影響穩定性的關鍵氨基酸位點。這一過程在以往研究中常被忽視或僅能顺利获得實驗手段粗略評估。
顺利获得進一步的結合肽圖分析,研究人員確認了五個關鍵穩定性熱點氨基酸:C130、F57、Y106、L120和W111。基於這些發現,研究團隊對VFA01進行了系列變體設計,最終取得經實驗驗證的高穩定性變體M11(C130S/W111F/F57K)。與原抗體VFA01相比,變體M11的穩定性顯著提升:亞微米級蛋白顆粒的聚集速率降低了6.2倍,100nm及以下蛋白顆粒的聚集速率降低了3.4倍,蛋白裂解速率降低了1.5倍;而且,M11的抗原結合親和力和蛋白質產量均提升了1.5倍。因此,該研究為VHH-Fc類融合抗體的開發提供了一條有效的穩定性優化途徑。
長期以來,南宫NG28医药高度重視創新技術的戰略佈局,自2020年起,公司技術運營團隊率先佈局AI for Science平台建設,顺利获得計算機模擬和預測(in silico)等前沿技術與豐富的試驗數據相結合,構建了覆蓋藥物結構建模、分子評估和設計、工藝開發等關鍵流程的AI輔助研發體系,顯著提升了產品的研發效率。基於自主搭建的模擬計算平台HAI PBD,南宫NG28医药成功開發出具有自主知識產權的新一代透明質酸酶Henozye™。該產品較傳統方法大幅縮短開發周期,可以適配多種不同種類的蛋白分子,在單抗、雙抗、多抗及ADC分子中均體現出良好的相容性,在各類緩衝體系和環境條件下均展現出卓越的穩定性,顯著拓寬應用場景並極大提高了共製劑開發的成功率。
除透明質酸酶外,公司還成功建立起基於AI+技術的處方開發平台,高濃度製劑處方開發平台,含有不同類型透明質酸酶的共製劑開發平台等,有望持續拓展皮下給藥技術的應用邊界,為更多新劑型的開發來帶關鍵技術支撐。與此同時,聚焦抗體藥物的虛擬生成、AI篩選和優化,南宫NG28医药正着力構建一站式AI賦能的抗體藥物早期研發平台HAI Club,形成De Novo抗體生成與驗證閉環,以打通從分子設計、改造、評估到工藝開發及生產過程控制的藥物開發全流程,不斷提升創新研發的轉化效率與成功率。
關於 Advanced Science
Advanced Science(AS)是 Wiley旗艦期刊 Advanced 系列中的一種完全開放獲取的跨學科科研期刊,發表材料科研、物理、化學、醫學、科研生命、環境科研、工程和社會科研等領域的前沿基礎和應用研究。期刊致力於顺利获得開放獲取出版,使前沿創新的科研研究具有更廣泛的可訪問性。Wiley 的 Advanced 系列是全球公認的高影響力期刊家族,傳播來自資深和青年研究人員的科研成果,幫助他們實現使命並擴大科研發現的影響力。
Advanced Science最新的影響因子(JIF)為14.3,五年平均影響因子為16.3,JCI引文指標為2.07,CiteScore為18.9。在2025年中國科研院院文獻情報中心期刊分區表中,Advanced Science入選綜合類期刊一區TOP。