【抗体小课堂】10款HUGO-Light 共轻链小鼠模型全解析
在抗体药研发中,轻链基因的选择直接影响抗体的成药性、靶点适配性与稳定性。共轻链小鼠模型是一类极为重要的工具,尤其是在双特异性或多特异性抗体的开发中发挥着关键作用,通过产生相同的轻链,同时保留丰富的重链多样性,解决传统双特异性抗体研发中轻链错配的难题,从而提升双特异性抗体研发的效率与成功率。我们先来看下赛业生物10款HUGO-LightTM 共轻链小鼠模型基本信息:
一、10款共轻链小鼠的核心设计
1、HUGO-LightTM单基因共轻链小鼠
结合重链与轻链的配对频率,选择发生频率最高的TOP8 VK基因构建共同轻链小鼠[1]。这类小鼠(i)重链使用HUGO-MabTM小鼠重链,可变区替换为人源VDJ可变区全长序列;(ii)Kappa轻链经TurboKnockout® ES打靶技术改造,使得小鼠Kappa light chain可变区固定仅表达1个单基因的VJ可变区组合;(iii)Lambda light chain完全缺失 。这类模型的优势是轻链一致性极高,特别适合需严格控制轻链一致性的场景,例如同时靶向两个抗原的双抗,避免轻链混杂导致的异质性和功能损失。缺点是若所选轻链基因与某些重链或靶点适配性不佳,可能限制抗体多样性与亲和力筛选范围。
2、HUGO-LightTM四基因共轻链小鼠
四基因共轻链小鼠模型则是在小鼠基因组中引入4个不同的人源轻链IGKV基因。这些轻链基因经过精心挑选,可能涵盖不同家族、具有不同特性,如有的侧重稳定性,有的擅长适配特定靶点类型。当小鼠免疫后,可根据重链及靶点情况,灵活选择最合适的轻链进行配对,一定程度上平衡了轻链一致性与抗体多样性需求。其优点是拓宽了轻链适配谱,从而提高了针对复杂或罕见靶点筛选到优质双抗的概率。不足在于轻链一致性略低于单基因,需在双抗开发中增加轻链均一性验证。
二、10 款共轻链小鼠专项解析
定位 | 轻链基因 | 特性与潜在应用场景 |
“首选基石”系列 | IGKV3-20 | IGKV3-20是人类天然 Vκ库中使用频率最高的基因(占比 ~16%)[1],工业界首选,适用于绝大多数常规靶点,例如可溶性抗原(如 TNFα)和膜蛋白抗原(如 ErbB4)[1],是首选的“默认项”。 |
IGKV1-39 | IGKV1-39是人类天然Vκ库的核心高频基因,约占所有天然 Vκ 序列的 14%[1],使用频率仅次于 IGKV3-20,成药性经过验证,可作为IGKV3-20的平行选择或替代方案。 | |
IGKV3-11 | IGKV3-11约占所有天然 Vκ 序列的7%[1],在已上市抗体药物中占比较高(约25%)。其在结构上较为稳定,具有良好的表达和折叠特性[1]。 | |
IGKV1-5 | IGKV1-5也是天然库高频基因(占比 ~11%)[1],多家抗体研发企业公开优选的轻链基因之一。其序列经典,预期稳定性好,可作为基础且可靠的选择。 | |
“特种探索”系列 | IGKV1-33 | 多家抗体研发企业公开优选的轻链基因之一,与某些特定类型的重链或靶点有未知的良好适配性,在常规基因效果不佳时,可将其作为“探索性”选项。 |
IGKV3-15 | IGKV3-15也是天然库高频基因(占比 ~11%)[1],默克公司开发靶向 CEACAM5/6 的双特异性抗体时曾使用[2]。 | |
IGKV2-28 | 一些知名抗体药物使用了IGKV2-28,由于其具有很好的结构稳定性,不易聚集或降解。这表明该基因或其特定序列片段具有被成功应用的潜力。 | |
IGKV4-1 | IGKV4-1约占所有天然 Vκ 序列的9%[1],在系统性红斑狼疮(SLE)和多发性骨髓瘤(MM)等疾病中被发现[3]。由百济神州(BeiGene)开发的多种癌症的PD-1抑制剂Tislelizumab,其轻链可变区使用 IGKV4-1。对于研究肿瘤相关靶点或开发独特机制的抗体,可能带来意外惊喜。 | |
“极致多样性”库系列 | (1-39,2-28,3-20,4-1)组合 | 覆盖了4个不同的轻链家族(IGKV1, IGKV2, IGKV3, IGKV4),结构多样性非常高,多样性覆盖广,确保不遗漏任何线索。 |
(1-33,1-5,3-15,3-11)组合 | 深度挖掘最常见、理论上最稳定的家族1和家族3的内部多样性。 |
三、选择策略
效率模式:如果你的目标是【快、稳、省】,做常规靶点项目(如 TNFα、HER2 抗体),可使用“首选基石”系列。
发现模式:如果你的目标是【找新、求异、突破】,做的是全新靶点((如离子通道或新型抗原表位),选择“极致多样性”系列,用组合库大规模筛选。
破局模式:如果遇到瓶颈或开发特殊功能,选择“特种探索”系列 ,选用特定基因解决特定问题。
四、总结
共轻链小鼠的选择本质是 “研发目标与工具特性的精准匹配”,上述 “效率—发现—破局” 三大模式,分别对应抗体药研发中 “常规推进、创新探索、难题攻坚” 的核心场景,为不同需求提供清晰的决策路径。无需盲目追求 “全功能” 或 “高复杂度” 模型,只需锚定自身核心目标(效率 / 发现 / 破局),即可从赛业生物 10款HUGO-Light™共轻链小数中筛选出适配工具,从源头优化研发流程,提升双抗成药成功率,加速从实验室到临床的转化进程。
参考文献:
- Tiller, Thomas, et al. "A fully synthetic human Fab antibody library based on fixed VH/VL framework pairings with favorable biophysical properties." Vol. 5. No. 3. Taylor & Francis, 2013.
- Bogen J P, Hinz S C, Grzeschik J, et al. Dual function pH responsive bispecific antibodies for tumor targeting and antigen depletion in plasma[J]. Frontiers in Immunology, 2019, 10: 1892.
- Hehle V, Fraser L D, Tahir R, et al. Immunoglobulin kappa variable region gene selection during early human B cell development in health and systemic lupus erythematosus[J]. Molecular immunology, 2015, 65(2): 215-223.