在生物制药的演进中,一类新型药物正悄然崛起—
抗体-多肽偶联物(Antibody-Peptide Conjugates, APCs)
,它通过化学偶联将抗体与多肽药物的优势合二为一,以应对复杂疾病的特殊治疗需求。AMG133(MariTide)是这一领域最具标志性的分子之一,已在临床试验中展现巨大潜力。最近,由信立泰生物药创新研发中心(Salubris Biotechnology)CSO叶军民博士(第一作者和通讯作者,AMG133主要发明人之一)、牟宗春博士(共同一作)和刘小红博士(团队骨干成员)在《Antibody Therapeutics》杂志上发表了一篇综述,深入阐述了在APC科学设计中的多方面考量,以及在代谢疾病、肿瘤、神经系统疾病等领域的应用前景和潜力。
此文英文原文链接为https://doi.org/10.1093/abt/tbag029
文章以AMG133等前沿减重药物为例,指出
创新大分子药物研发的核心是:机制为本、技术为辅,唯有深度吃透疾病靶点、组织分布与药代动力学等生物学机理,再依托分子优化技术落地实施,才能突破临床瓶颈。
研发中技术平台的选择并非追新,而是由实际需求决定,先明确生物学目标,再选定适配的分子形式与技术手段,这也是优质生物药研发的通用逻辑。(编者按:本文作者提及“机制为本、技术为辅”的研发理念我们是完全认同的,事实上,这篇英文论文的第一和通讯作者叶军民博士对MariTide的立项、研发尤其是其作用机制做出了奠基性重要贡献,详见减重降糖市场的搅局者:安进的抗体-多肽偶联药物MariTide(AMG133)开发背后的故事.
(文中作者。从左到右:刘小红博士,叶军民博士,牟宗春博士)
一、多肽药物的短板与破局:从Fc融合到APC偶联
治疗性多肽是药物研发的重要形式,目前全球已有80 余种相关药物获批。这类药物具备选择性高、脱靶风险低、作用机制丰富、可化学修饰等优点,但也普遍存在两大缺陷:易被体内蛋白酶降解,且分子量偏小会被肾脏快速清除,导致天然多肽半衰期仅数分钟,临床需频繁给药。业内已通过PEG 化、脂肪酸化、载体蛋白融合等多种方式优化其药代性质,其中Fc融合技术是成熟策略之一,度拉糖肽、罗米司亭便是代表性药物。但Fc 融合蛋白仍存在明显局限,如融合位点固定、抗体与多肽药代特性不匹配、受重组表达限制,仅能使用天然氨基酸。
APC可看作抗体工程和多肽化学在分子层面的“联姻”,该设计综合了双方优势:多肽采用单独化学合成,具有充分的化学改造空间,支持引入非天然氨基酸、环化、侧链钉合及各类化学修饰;抗体或Fc片段单独表达,得以保留长半衰期、靶向性、可工程优化的优势,
二者最终通过化学偶联结合,且多肽-抗体比值(PAR)也能灵活调控。相比之下,多肽-抗体偶联策略比多肽-抗体融合的灵活性更强,两者优劣势见下表:
表1 抗体-多肽偶联与融合形式的对比。
二、AMG133案例:GIPR拮抗联合GLP-1激动,APC技术应用的必然性
GLP-1主要通过
抑制食欲、延缓胃排空
发挥作用,但单纯GLP-1类减重药物存在肌肉流失、明显的胃肠道不良反应、停药后体重反弹等短板。相比之下,GIP在肥胖调控中的作用更为复杂。
图1A GIP/GLP-1在小肠分泌部位的差异以及两者的生理功能。
基于大量生理、遗传及动物实验数据,安进确定了
GIPR拮抗抗体+GLP-1激动多肽
的研发思路,借助两条作用通路形成协同效应,以此提升减重与代谢改善效果。其治疗逻辑基于以下证据:GLP-1能抑制食欲(减少能量摄入),而抑制GIPR信号传导可以进一步预防体重增加并改善代谢(增加能量消耗)。在肥胖小鼠的临床前模型中,这两种路径的结合实现了协同减重效果。
图1B GIPR单抗与GLP-1多肽的协同效应。
传统多肽-抗体融合蛋白存在明显缺陷,GLP-1肽段与抗体端的半衰期差异较大,药代动力学不匹配,易造成GLP-1端药效提前衰减或抗体端大量蓄积。
而AMG133 采用APC 分子形式,通过引入非天然氨基酸、定点偶联等化学修饰手段,将多肽与抗体的半衰期调控至相近水平,实现了长效配伍,达成每月一次的长效给药方案,这类灵活的分子优化能力是融合蛋白无法实现的。
图1C AMG133的分子设计示意图。
AGM133(MariTide)的临床表现十分亮眼。在1期临床试验中,最高剂量组的体重降幅峰值达到14.5%,且效果在最后一次给药后可持续长达150天。2期研究进一步扩大了这些结果,显示MariTide在不伴有糖尿病的肥胖患者中平均减重达~20%;在2型糖尿病(T2D)伴肥胖患者中减重约17%、并且HbA1c(血糖控制的关键指标)最大降幅达到2.2%。重要的是,
在52周治疗期内减重效果持续存在且未达到平台期,暗示其有更强的长期减重潜力。
文章中详细总结了AMG133的临床数据,目前多项3期试验正在推进中。
多项研究证实,GIPR阻断或者激动,联合GLP-1均能达到非常强的协同减重效果。对此,文章作者提出了独到见解,详细解释了生理机制和药理的重要区别、以及GIPR阻断或激动带动的不同机制。
三、应用场景与设计优势:模块化APC的多元发展
目前APC 的应用早已不再局限于减重领域,如今已拓展至代谢疾病、肿瘤、神经及眼部疾病等多个方向,展现出广阔的临床潜力。在代谢疾病领域,除经典双靶药物AMG133外,Efinopegdutide也已进入临床研究,它依托APC技术将GLP-1R/GCGR双激动多肽偶联至抗体Fc片段上,结合多肽化学修饰与FcRn循环机制实现一周长效给药。其降低肝脏脂肪的效果优于司美格鲁肽,目前已推进至代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)的临床二期。
在肿瘤治疗领域,APC的设计更加多样。例如,抗体-多肽抑制剂偶联物(APIC)能利用肿瘤靶向抗体,特异性地把抑制肿瘤相关酶(如组织蛋白酶)的活性多肽传送进癌细胞内部。另一种抗体-多肽表位偶联物(APEC)更巧妙,它将病毒来源的肽段偶连到肿瘤靶向抗体上,引导患者自身的抗病毒T细胞去攻击肿瘤,相当于“借力打癌”。
此外,搭配穿梭肽、穿膜肽等功能片段后,APC还能穿透血脑屏障、眼部组织屏障。例如携带穿透肽(TAT)和活性氧敏感连接子的APC,可以通过滴眼液形式给药,将有效成分递送至眼底病灶,治疗深层眼底病变,为眼部深部病变治疗开辟了新路径。
图2 各种APC分子设计的示意图。A-D为Fc偶联多肽,E-G为无功能的抗体(作为载体)偶联多肽,H-L为功能性抗体偶联多肽。
APC之所以能够适配如此多样的治疗需求,核心在于其模块化的设计架构。该技术给予多肽极大的化学改造空间,可引入非天然氨基酸、构建环化结构,并通过各类修饰提升分子活性;连接子可选择可裂解或不可裂解类型,灵活把控药物释放节奏;同时还能分别优化抗体与多肽的药代动力学特征,让二者半衰期趋于一致。
在此基础上,APC还能实现功能拆分与多靶点整合,兼顾靶向递送、协同药效等多重诉求。高度自由的组件搭配模式,让它可以针对不同疾病的特点定制分子结构
,目前已有大量不同构型、不同作用机制的APC 分子进入临床研究或在科研领域得到验证。关于抗体、多肽、Linker及偶联方式,文章中列举了很多代表性的APC案例。
四、展望:APC是“特种部队”,而非“万能药”
APC需要完成多肽化学合成与分子偶联等多道工序,整体生产工艺、质量控制流程更为复杂,生产成本也显著高于常规抗体融合蛋白,这也决定了它更适合那些“非它不可”的场景:比如需要单分子整合多靶点、融合蛋白无法实现的半衰期匹配、多肽必须引入非天然修饰,以及抗体和多肽不能在同一表达系统中生产(如产物有细胞毒性)等情况。技术路线的选择需要综合科学原理与生产实际来判断。好消息是,多肽合成技术不断迭代成熟,成本也在快速下降。随着AMG133等代表性药物顺利临床推进,APC有望在代谢疾病及其他众多疾病领域,成为一种专门且强大的“特种部队”,而非ADC那样的通用性技术平台。
总体而言,作为衔接抗体工程与多肽药物化学的技术,
APC代表了一种以生物学为驱动(Biology-driven)、具有重要战略意义的治疗药物形式。以扎实的作用机理为依据,APC可以为传统生物药无法解决的复杂挑战,提供灵活且强力的解决方案。
参考资料:
1.减重降糖市场的搅局者:安进的抗体-多肽偶联药物MariTide(AMG133)开发背后的故事。减重降糖市场的搅局者:安进的抗体-多肽偶联药物MariTide(AMG133)开发背后的故事
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期刊简介
《Antibody Therapeutics》是华人抗体协会(ChAbS)的旗下期刊,由牛津大学出版社(Oxford University Press)出版。作为一本同行评审的开放获取期刊,Antibody Therapeutics 为全球科学界提供了一个平台,用于发表治疗性抗体在发现、研究、开发及相关方法学方面的最新进展与挑战。该期刊已被ESCI(影响因子=4.8)、Scopus(CiteScore=7.8)及PubMed Central等主要文献数据库收录。
期刊官网:https://academic.oup.com/abt