多次跨膜蛋白(以GPCR为代表)是抗体药领域最具战略价值靶点类别之一,却因多种技术瓶颈长期未被充分开发。
Cytostar®平台,为破解这一难题提供了全新路径。
背景介绍
人类基因组中约30%编码膜蛋白,其中GPCR家族拥有800余个成员,调控免疫、代谢、神经等关键生理过程,与肿瘤、自身免疫病、代谢疾病密切相关。
然而,FDA批准上市的GPCR靶向抗体仅3款(Erenumab、Mogamulizumab、Talquetamab),形成巨大的临床空白。
尽管膜蛋白是药物靶点的"富矿",但在抗体药领域,多次跨膜蛋白长期被视为"不可成药"靶点。
难点:四大技术瓶颈
GPCR抗体筛选面临多重技术挑战,核心矛盾在于:
需要维持膜蛋白天然构象以获得功能性抗体,但传统技术依赖于可溶性纯化抗原。
结构难:胞外表位仅20-40个氨基酸,以构象表位为主;提取用去垢剂易破坏构象,且GPCR存在多种活性状态,表位动态变化。
表达难:重组表达量<0.1 mg/L,易错误折叠;纯化后常失去配体结合能力,需脂质体/纳米盘重构。
筛选难:噬菌体/酵母展示偏好线性表位,无法处理构象敏感靶点;功能性筛选需完整细胞信号通路,通量低且易交叉反应。
成药难:7-TM区域高度保守,易脱靶;拮抗剂/激动剂筛选比小分子复杂,且需优化Fc效应功能。
Cytostar®平台全新解决方案
凌芯生物在完全自主知识产权的Cytostar®高通量单细胞平台上,搭建了基于细胞互作(cell-based assay) 的筛选场景:
▶ 直接使用表达目标GPCR的哺乳动物细胞作为“活抗原”,维持膜蛋白的天然脂双层环境,确保筛选出的抗体能够识别细胞表面的功能性表位。
▶ 集成多参数功能性验证,可在单细胞水平同步检测抗原结合、特异性及初步功能活性(如阻断配体结合),加速先导抗体筛选进程。
Cytostar®平台高效、系统地解决了GPCR等多次跨膜蛋白抗体筛选的难题,兼具极高的筛选灵活性和使用性价比。

筛选原理示意图

Cytostar®抗体发现流程及时间
案例分享
靶点类型:7次跨膜GPCR家族蛋白
免疫与质控:
采用mRNA免疫,通过基于细胞水平的免疫荧光(IF)检测效价,最终确定符合 1:64K 的检测标准。
同时,IF检测对过表达细胞系进行了质控,明确 >90% 的阳性率。

血清学效价检测(IF)

On-chip assay(其中红蓝双色光圈的为分泌阳性抗体的浆细胞,蓝色单光圈的为分泌阴性抗体的浆细胞)
上机完成阳性细胞的挑取并依次进行下游的PCR及重组表达验证,验证结果如下:

抗体验证结果(IF)
通过验证,我们从38个上清抗体中,共获得30个阳性候选物(27个强结合+3个弱结合),筛选阳性率78%。
总结与展望
单B细胞高通量筛选平台以其独特的技术优势,正在重塑GPCR抗体药物的开发格局:
规避传统技术瓶颈:直接从免疫动物B细胞中捕获天然配对的抗体基因,有效规避杂交瘤技术效率低下、噬菌体展示亲和力成熟受限等问题。
全流程加速:从抗原免疫到候选抗体获得,研发周期大幅压缩。
多样性完整保留:单细胞分辨率确保抗体库的原始多样性得以保留。
Cytostar®作为基于单B细胞的国内自主创新平台,我们秉持为客户创造价值的理念,坚持原研与自主创新,不断拓展新的应用场景。
我们相信,这一技术平台将持续赋能GPCR靶向抗体的创新研发,为肿瘤、代谢疾病、自身免疫病等领域带来更具突破性的治疗选择。
【关于凌芯】
南京凌芯⽣物由多位⽣物医药、免疫、遗传、医⼯、临床等领域海归科学家和企业家于2020年11⽉创⽴,公司总部位于南京国家级江北新区⽣物医药⾕,在苏州和北京设有区域研发中⼼和实验室。公司利⽤独有的单细胞芯⽚技术⾃动化平台为从事新药研发、伴随诊断及原料和精准医疗的⾏业客⼾提供研发及⽣产相关的⼀体化解决⽅案。

单细胞数字星阵(Cytostar®AbD,Cytostar®CLD)

⾼通量单菌落⾃动化挑取仪(Scelector®BCP)

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