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LOCK 萬能抗體鎖

1. 解決問題

抗體藥物是透過辨認或中和抗原達到療效,但全身性的中和抗原易導致副作用的產生(依抗原功能不同產生不同副作用),長期使用會影響病患的生活品質。例如:長期使用類風濕性關節炎藥物REMICADE®,藉由中和關節炎區域的腫瘤壞死因子α (TNF-α)可減緩發炎症狀,但TNF-α為重要的免疫調控因子,長期全身性抑制將導致患者免疫功能降低,提升結核病、真菌及細菌所引起的嚴重性感染的風險,或造成B型、C型肝炎病毒再活化,甚至增加了30%罹患淋巴瘤、白血病的風險。牛皮癬藥物Raptiva®(Anti-CD11a/白血球功能marker),即因可能導致罕見腦部疾病或死亡,而下架退出市場。乳癌用藥Herceptin®(Anti-HER2),會因為心臟細胞亦表現其目標抗原HER2,而導致病患鬱血性心臟衰竭、心臟機能喪失甚至死亡。黑色素癌藥物Yervoy ®(Anti-CTLA4),長期會導致全身性的白血球活化,造成全身性的發炎,嚴重的會導致病患肝功能衰竭與大面積的中毒性皮膚壞死(表一)因此如何再提升抗體對疾病區抗原的選擇性,而不會全身性抑制正常組織的抗原實為當務之急。

副作用list
表一:各項抗體藥物長期使用常導致之副作用(FDA報告):目前臨床常用治療性抗體所辨認的抗原,除了在疾病區表現外,亦會於正常組織表現,長期中和抗原常導致各種副作用的產生。(依抗原功能不同產生不同副作用)。

2. 策略

我們創新利用抗體自身之Hinge結構作為抗體鎖,以蛋白酶受質胜肽連結抗體和抗體鎖,形成具屏蔽抗體結合能力之前驅抗體,唯有在蛋白酶過度表現的疾病區,抗體鎖才能被移除,回復原有抗體功能,增加抗體對疾病區域之選擇性,降低副作用(圖一)。研究已證實此抗體鎖可有效屏蔽各種臨床抗體與抗原的結合能力,如類風濕性關節炎用藥(Humira®、Remicade®)、骨質疏鬆症用藥(Prolia®)、牛皮癬用藥(Stelara®、Raptiva®)及癌症用藥(Herceptin®、Yervoy®、Panitumumab、Tremelimumab),且抗體鎖可被蛋白酶選擇性活化並100%回復抗體之功能。在關節炎小鼠模式中更證實Hinge-Remicade(Anti-TNFa)唯有在疾病區域活化,療效與Remicade相當,同時經由伺機性感染實驗發現,施打Hinge Remicade之組別其存活率高於施打Remicade之組別75%之多,證實Hinge Remicade有效改善免疫低下之副作用問題,成果亦發表於國際頂尖期刊(PLoS Biol. 2019 Jun 13;17(6)) 2018 IF=8.386)。本創新抗體鎖已技轉且完成全球15國專利布局 其中在台灣、南非、澳大利亞、日本;美國、中國、歐亞專利組織(俄羅斯)、歐盟(德、英、法、瑞士)、墨西哥9國已通過認證,將為前驅抗體藥物的設計與行為帶來革命性的突破,對主流抗體藥領域之影響性、改革性與貢獻性卓著,是一項獨步全球的創新發明。

圖一: 可選擇性活化的抗體鎖 (Hinge domain) : 以抗體本身Hinge當抗體鎖,創新自體移植抗體自身腰部Hinge domain (copy & paste)到抗體頭部(N-terminals of VH and VL),以屏蔽抗體的結合力,唯有在蛋白酶過度表現的疾病區,才能回復抗體功能,增加抗體對疾病區域之選擇性,本抗體鎖可廣泛應用於各種抗體,創意獨步全球,將徹底改善抗體行為,為抗體藥物安全性帶來革命性的突破,其學術性、影響性與貢獻性卓著。

本抗體鎖(Hinge)創新發明,以抗體自身腰部的Hinge做為抗體鎖,形成雙硫鍵的特性,可利用立體空間遮蔽抗體結合位(CDR),由於抗體藥物的骨架十分類似,可廣泛應用於屏蔽所有的抗體藥物活性,研究已證實抗體鎖可應用於多種臨床抗體,升級任何抗體藥物選擇性與安全性。

(A) 因此本發明最大之社會效益是:抗體鎖能夠有效提高抗體對疾病區抗原的選擇性,降低對正常組織抗原的中和性,進而降低抗體藥的副作用,對於需要長期使用抗體藥的病患(如如自體免疫疾病、癌症、慢性病),將能有效改善病患用藥的生活品質,增進病人福祉。

(B)抗體鎖能夠建構出更具選擇性的第二代前驅抗體藥物 (升級現有抗體),讓不同抗體只選擇性活化於疾病區域,進而最佳化藥物的使用劑量與療效,使病人得到最好醫療品質的照護

3. 產業應用性

本” 抗體鎖”有三大產業應用範圍:

1) “復活”先前臨床因副作用而下架的抗體藥物:將先前因副作用太大而下架的抗體藥,如牛皮癬用藥Raptiva®(Anti-CD11a/白血球功能marker); urelumab ( anti41BB mAb ),透過本抗體鎖降低副作用後,能使下架抗體藥再「復活」

2) “增值”現有抗體藥物:抗體鎖可改良現今抗體藥物,如:類風濕性關節炎藥Humira®、骨質疏鬆症藥Prolia®,建構出具選擇性的”第二代抗體藥物”來降低副作用,「增值」原抗體藥效益。

3) “新生”專利即將到期或已過期的抗體:將專利即將到期或已過期的抗體,如2010全球銷售額第一名生技藥物Remicade®,透過本抗體鎖,使得原有抗體藥獲得新專利「新生」

圖二:抗體鎖於抗體藥物之增值、新生、復活之三大產業應用: (1) 抗體鎖可針對下架藥物降低副作用,使其重新上架,達到復活效應。(2) 可將現有藥物降低副作用來開發第二代抗體達到增值效應。(3) 可針對專利過期藥物產生全新的組合物(抗體鎖+抗體)來申請新專利達到新生效應,對抗體領域之影響性與貢獻性卓著。

4. 目前成果

本抗體鎖(Hinge)創新發明,以抗體自身腰部的Hinge做為抗體鎖,形成雙硫鍵的特性,可利用立體空間遮蔽抗體結合位(CDR),由於抗體藥物的骨架十分類似,可廣泛應用於屏蔽所有的抗體藥物活性,研究已證實抗體鎖可應用於多種臨床抗體上(表二),升級任何抗體藥物選擇性與安全性。

表二、抗體鎖可屏蔽多種臨床抗體之屏蔽效果: 由於抗體藥物的骨架十分類似(Framework)十分類似,本具立體空間遮蔽的抗體鎖(Hinge)可廣泛應用於屏蔽所有的抗體藥物活性。(註一:屏蔽倍率計算公式: EC50 of HingeAb/ EC50 of HingeAb+MMP)

4-1 學術重要成果

創新抗體鎖技術已申請15的國家專利保護,其中9國專利已通過認證,在關節炎小鼠模式中更證實Hinge Remicade唯有在疾病區域活化,且療效與Remicade相當,同時經由伺機性感染實驗發現,施打Hinge Remicade之組別其存活率高於施打Remicade之組別75%之多,證實Hinge Remicade有效改善免疫低下之副作用問題,其卓越成果已被頂尖期刊PLoS Biol. 2019 Jun 13;17(6)刊登2018 IF=8.386,系列抗體鎖成果也受邀撰寫Review刊登於J Biomed Sci. 2020 Apr 21 (Accepted) (2018IF: 5.203)以突顯本抗體鎖全球領先地位,以吸引全球廠商的合作。另外一系列抗體鎖LAP成果亦發表於Sci Rep. 2017 Sep 14;7(1):11587.以改善抗體的選擇性。

4-2 產業重要成果或影響

1) 抗體鎖可廣泛應用於多種抗體—為抗體藥物的研發帶來革命性突破:我們自體移植抗體自身腰部Hinge domain (copy & paste)到抗體頭部,由於抗體藥物的骨架(Framework)十分類似(主要變異在6 CDR loops),因此本抗體鎖可應用於所有的抗體藥物,改善抗體藥物副作用之臨床與產業的問題,對抗體藥領域之影響性與貢獻性卓著。

2) 專利技轉績效卓越 (創造廣大商機/鎖一抗體一技轉):創新抗體鎖已申請15的國家專利,其中在台灣、南非、澳大利亞、日本;美國、中國、歐亞專利組織(俄羅斯)、歐盟(德、英、法、瑞士)、墨西哥9國已通過認證,目前抗體鎖平台前四年實收技轉金共135,985,399元,目前也積極和全球藥廠進行推廣及技術合作開發,透過「鎖一抗體一技轉」的方式,客製化各大藥廠(Roche and Genentech, Merck, Abbott, Amgen, J&J…世界級大藥廠)前驅抗體藥物,進行技轉授權(sub-licence)或共同開發創新前驅抗體藥物,積極拓展全球市場開發,改善抗體藥安全性,為抗體藥物的行為帶來革命性的突破,商機無厭。

3) Good Luck 榮獲創業傑出獎 (200萬):抗體鎖GOOD LOCK團隊獲得108年第二梯次科技部創新創業激勵計畫創業傑出獎及200萬元獎金,目前團隊成員結合外部資源,已積極新創公司的規劃,另外也成功通過教育部產業創新研發計畫(三年:1800萬):可提高所有抗體藥物選擇性之抗體鎖平台,以進行產業服務與推廣,規劃新創公司初步營運模式(1.共同開發前驅抗體 2.客製化大藥廠新藥服務 3.自行新藥開發),積極培育創業人才,目前國內外已有十幾家廠商對抗體鎖平台有高度興趣,並積極交流中。