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基础定义、技术原理与分类
基础定义
● 抗体遮蔽技术(Antibody Masking Technology):是一种通过空间阻碍或亲和力调控机制,暂时抑制抗体与靶标结合能力的生物工程技术。从本质上看,遮蔽肽技术属于前药(Prodrug)策略在生物大分子领域的延伸,通过酶可裂解连接子将遮蔽结构与抗体相连,构成 "Probody" 前体药物分子,目前该技术已拓展至双特异性抗体、抗体偶联药物(ADC)、CAR-T 及细胞因子等多种药物形式。
●分子结构组成
①遮蔽结构域(Mask):一个连接在抗体上的功能性单元,通过空间位阻或亲和力结合,物理阻断抗体的抗原互补决定区(CDR),使其失活。
②蛋白酶可切割连接子(Linker):一段连接遮蔽结构域与抗体重链 / 轻链的 N 端的肽链序列,可被肿瘤微环境(TME)高表达的蛋白酶(基质金属蛋白酶 MMP、尿激酶型纤溶酶原激活剂 uPA等)特异性切割。
●技术价值
① 减少正常组织中的靶点结合,显著降低脱靶毒性。
② 避免靶点介导的药物清除(TMDD),延长循环半衰期。
③ 提升肿瘤 / 炎症部位的药物暴露量,拓宽治疗窗口。
核心技术原理
抗体遮蔽技术的核心逻辑是“循环惰性、病灶激活”,其作用机制分为两个阶段:
●系统循环阶段:遮蔽物通过物理阻挡或竞争性结合占据药物的抗原结合位点,使药物与正常组织表达的靶标亲和力下降 100~1000 倍,避免激活正常组织中的免疫反应或产生细胞毒性,从源头降低脱靶副作用。
● 病灶激活阶段:肿瘤微环境(TME)具有特征性的蛋白酶高表达谱(如 MMP-2/9、组织蛋白酶 B、uPA、Legumain 等),或偏酸性 pH 值(pH 6.0~6.5)。当药物富集于肿瘤组织时,连接子被特异性蛋白酶切割,或在酸性条件下构象改变,遮蔽单元脱落,药物恢复完整的靶标结合能力与生物学功能,精准发挥治疗作用。
核心技术原理
● 按遮蔽机制分类
根据作用机制的不同,抗体遮蔽技术主要分为两大类:
①基于亲和力的遮蔽(Affinity-based Masking)
利用特异性肽段或抗体片段竞争性占据抗原结合位点,通过分子间相互作用实现遮蔽效果。典型策略包括:
- 噬菌体展示筛选获得的遮蔽肽段,直接结合抗体的抗原结合域。
- 模拟表位肽(Mimotope)模拟抗原结构,竞争性占据抗体结合位点。
- 突变型可溶性抗原片段通过连接子与抗体相连,蛋白酶切割后释放活性。
②基于空间阻碍的遮蔽(Steric Hindrance-based Masking)
通过物理性屏障阻断抗原结合位点,不依赖与抗体的特异性相互作用,而是依靠体积效应阻挡抗原接近。常用方法包括:
- 卷曲螺旋结构域:如异二聚体亮氨酸拉链(c-Fos/c-Jun)形成的稳定二级结构覆盖 CDR 区。
- 聚乙二醇(PEG)、多聚 SAR 等聚合物形成的空间遮蔽。
- 蛋白钳结构:如人源钙调蛋白 - 钙调蛋白结合肽(CaM-CBP)复合物形成的分子钳。
● 按激活机制分类
①酶切依赖型激活:依靠肿瘤特异性蛋白酶剪切遮蔽肽与抗体之间的连接子,使遮蔽肽脱落实现激活。这是当前主流策略,典型代表包括 Janux 的 TRACTr、Vir Biotech 的 PRO-XTEN、默沙东的 ProTriTAC、CytomX 的 Probody 等。常用裂解酶包括基质金属蛋白酶 MMP-2、MMP-9、MMP-13,尿激酶型纤溶酶原激活剂(uPA),以及组织蛋白酶 cathepsin B、L 等。
②条件依赖型自解离激活:在特定生理条件下(如 pH 变化)诱导遮蔽分子构象改变而解离,实现无酶激活。代表如 BioAtla 的条件性激活抗体(CAB)平台,利用肿瘤微环境酸性 pH 触发抗体构象变化恢复结合活性。
③拆分式前药:将双特异性抗体拆分为两个部分,需在肿瘤局部自组装后才具备完整活性,属于更激进的前药设计策略。
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遮蔽肽技术的优势与局限性
核心优势
● 显著提升安全性,降低脱靶毒性
遮蔽肽技术最核心的优势在于大幅降低 "靶标在靶、脱瘤毒性"(on-target, off-tumor toxicity)。临床前数据显示,遮蔽抗体在健康组织中的靶向毒性可降低 80%-95%,尤其解决了 T 细胞衔接器(TCE)易引发细胞因子释放综合征(CRS)、免疫检查点抑制剂导致全身免疫相关不良反应、ADC 靶点在正常组织表达引发的器官毒性等核心痛点。例如 VIR-5818 在 1000 μg/kg 剂量下仍无严重 CRS 发生,显著优于传统 TCE 药物。
● 拓宽治疗窗口,允许更高剂量给药
由于全身毒性降低,药物可耐受剂量显著提升,从而在肿瘤局部达到更高的活性药物浓度,增强疗效。多项临床研究显示,遮蔽型药物的最大耐受剂量可比原型药物提升 3~10 倍,实现 “减毒增效” 的双重收益。
● 改善药代动力学特征
遮蔽结构(尤其是 XTEN 等长多肽)可增加分子流体力学半径,延长药物半衰期,减少给药频率。例如,PRO-XTEN 平台的 VIR-5500 半衰期可达 8-10 天,支持每三周一次(Q3W)给药方案,显著优于传统 TCE 的药代特征。
● 技术通用性强,适用范围广
遮蔽肽技术可应用于单抗、双抗、ADC、细胞因子等多种药物形式,覆盖超过 50% 的临床抗体候选药物。同一遮蔽平台可通过 "即插即用" 方式适配不同靶点抗体,降低重复开发成本。
● 解锁 "不可成药" 靶点
对于 EpCAM、CD71、EGFR 等在正常组织广泛表达、因毒性问题难以成药的靶点,遮蔽技术通过肿瘤选择性激活赋予其成药可能,拓展了可靶向的靶点空间。
局限性与挑战
●免疫原性风险
部分遮蔽结构(如细菌来源肽段、非人源蛋白结构域)可能诱导机体产生抗药物抗体(ADA),影响药物半衰期与疗效,甚至引发过敏反应。目前主流平台已逐步采用全人源化遮蔽单元降低该风险,但仍需长期临床监测。
● 定制化开发成本高、周期长
每款抗体的遮蔽结构需单独筛选优化,包括遮蔽肽亲和力、连接子长度与酶切效率、遮蔽程度与激活效率的平衡等,研发周期通常延长 6-12 个月,开发成本显著增加。
● 肿瘤微环境异质性导致激活不完全
肿瘤中蛋白酶表达存在显著的瘤间和瘤内异质性,在低蛋白酶活性的肿瘤区域可能出现解蔽不充分,影响疗效发挥。此外,部分正常组织也存在低水平蛋白酶表达,可能导致非特异性激活。
● 临床转化成功率待验证
尽管临床前数据优异,但部分进入临床的遮蔽肽药物因疗效不及预期而终止开发。例如,BMS 的 BMS-986249(CTLA-4)、CytomX 的 CX-029(CD71)均在 II 期临床后终止,武田也终止了 TAK-18 项目,提示临床转化仍存在不确定性。
● 分子设计复杂度高
遮蔽程度过强可能导致肿瘤内激活不足影响疗效;遮蔽程度过弱则无法有效降低系统毒性。需在 "遮蔽效率 - 激活效率 - 分子稳定性" 三者之间实现精细平衡,设计难度大。
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遮蔽肽的应用领域与临床进展
主要应用领域
● T 细胞双特异性抗体(TCE)
TCE 是遮蔽肽技术应用最广泛、最成熟的领域,也是当前研发热度最高的方向。传统 TCE 因 CD3 端在循环中非特异性激活 T 细胞,易引发严重 CRS 与脱靶毒性,难以应用于实体瘤;遮蔽肽技术可将 T 细胞激活严格限制在肿瘤微环境内,大幅提升安全性,是实体瘤 TCE 开发的核心解决方案之一。
目前主流策略包括单端遮蔽(仅遮蔽 CD3 端)和双端遮蔽(同时遮蔽肿瘤抗原端与 CD3 端),其中双遮蔽设计的安全性更优,代表如 Vir 的 PRO-XTEN 平台、Janux 的 TRACTr 平台。
●单克隆抗体与免疫检查点抑制剂
针对 CTLA-4、PD-L1、CD47 等靶点,遮蔽肽可降低免疫检查点抑制剂的全身免疫相关不良反应,或解决 CD47 等靶点的正常组织毒性(如血液毒性)。例如 Seagen 的 SGN-CD47M 通过遮蔽肽技术使食蟹猴的血液毒性耐受量提升 20 倍,同时保留肿瘤内的吞噬激活效应;天演药业的 ADG126 则实现了 CTLA-4 抗体的高剂量安全给药Adagene。
● 抗体偶联药物(ADC)
对于在正常上皮组织广泛表达的靶点(如 EpCAM、Trop1、CD71),传统 ADC 易引发严重的脱靶毒性。遮蔽肽技术可使 ADC 在循环中保持惰性,仅在肿瘤内释放毒素,显著提升治疗指数。CytomX 的 CX-2051(Varseta-M)是该领域进展最快的项目,已验证了技术的临床可行性。
● CAR-T 细胞治疗
将遮蔽肽设计整合至 CAR 的胞外抗原结合区,可使 CAR-T 细胞在正常组织中无法识别靶抗原,仅在肿瘤微环境中被蛋白酶激活后发挥杀伤功能,从而解决实体瘤 CAR-T 的 “on-target off-tumor” 毒性问题。目前该方向主要处于临床前研究阶段,体外与动物实验已验证了可行性。
● 细胞因子与其他疗法
细胞因子(如 IL-2、IL-15)具有强抗肿瘤活性,但全身毒性大。通过遮蔽肽封闭细胞因子的受体结合域,可实现肿瘤局部特异性激活,在保留疗效的同时降低系统毒性。此外,遮蔽肽技术也被应用于溶瘤病毒、免疫激动剂等领域的开发。
适用的疾病
前抗体的组织特异性依赖疾病微环境中高表达的蛋白酶,可通过更换底物肽序列适配不同疾病,主要应用场景如下:
● 恶性肿瘤
①高表达蛋白酶:MMP-2/9/13/14、组织蛋白酶 B/L/S、尿激酶型纤溶酶原激活剂(uPA)、ADAM 家族等。
②适用癌种:肺癌、结直肠癌、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌等。
③适配抗体:抗 PD-1/PD-L1、抗 EGFR、抗 HER2、抗 VEGF、抗 CTLA-4 等。
●自身免疫病
①类风湿关节炎(RA):MMP-2/3/9 高表达,适配抗 TNF-α、抗 IL-6R、抗 CD20 等抗体。
②银屑病:MMP-1/2/3/9/12 等高表达,适配抗 TNF-α、抗 IL-17/23 等抗体。
③多发性硬化(MS):MMP-2/7/9 高表达,适配那他珠单抗、抗 CD20 等抗体。
●慢性炎症疾病
①慢性阻塞性肺疾病(COPD):MMP-1/7/8/9/12 高表达,适配抗 IL-5、抗 IL-1β 等抗体。
②炎症性肠病(IBD):MMP-1/3/7/9/10/12/13 高表达,适配抗 TNF-α、抗整合素等抗体。
●其他慢性病
①骨质疏松:MMP-1/2/9/13、组织蛋白酶 K 高表达,适配地舒单抗等骨靶向抗体。
②阿尔茨海默病:BACE1 高表达,适配抗 Aβ 抗体。
代表性技术平台与在研药物
● CytomX Therapeutics — Probody® 平台
CytomX 是遮蔽肽技术的先驱企业,其 Probody 平台通过细菌肽库展示技术,为每个抗体筛选出能特异性结合其CDR的独特遮蔽肽,实现条件性激活和高度特异的阻断,技术已应用于 ADC、TCE、细胞因子三大方向。
● Janux Therapeutics — TRACTr & TRACIr 平台
Janux 专注于肿瘤激活型 TCE 开发,将一种经优化的、可被肿瘤蛋白酶切割的肽段共价连接到CD3 scFv(TRACTr平台)或CD28 scFv(TRACIr平台)的结合域上,通过精确控制T细胞免疫突触的形成,从而降低系统性CRS风险。同时引入 HSA 结合域延长TRACTr 与 TRACIr 的体内半衰期。
● Vir Biotechnology — PRO-XTEN 平台
PRO-XTEN 技术源自 Amunix(2021 年被赛诺菲以 12.25 亿美元收购),核心为双端遮蔽 + 长半衰期多肽设计:通过可被肿瘤微环境特异性蛋白酶切割的连接子,在 T 细胞衔接双抗的肿瘤抗原结合端、CD3 结合端同时连接遮蔽性长链多肽,使药物在体循环中保持惰性,仅在肿瘤局部激活,大幅降低系统性细胞因子释放综合征(CRS)与脱靶毒性;同时 XTEN 多肽可延长药物半衰期,支持更低频给药,这是目前实体瘤TCE领域最成熟的遮蔽路线之一。Vir 于 2023 年引进该平台及相关管线。
● 天演药业 — SAFEbody® 平台
天演药业自主研发的 SAFEbody 平台采用条件性掩蔽技术,通过一个可切割的肽段物理性覆盖抗体结合域(通过酵母展示进行的筛选),而非通过高亲和力竞争结合,从而在全身循环中确保安全,仅在肿瘤部位被特异性激活。代表药物为 ADG126(Muzastotug)。
● Xilio Therapeutics — ATACR 平台
ATACR的技术路径并非单纯的物理空间位阻,而是结合了亲和力优化策略的空间位阻遮蔽,进一步稳定遮蔽状态,确保药物处于完全失活状态。Xilio 的 ATACR 屏蔽肽技术平台专注于实体瘤 TCE 开发。2025 年 2 月,艾伯维以 5200 万美元首付款、最高 21 亿美元里程碑付款引进该平台,合作开发多款实体瘤 TCE 三抗药物。其管线包括 PSMA、CLDN18.2、STEAP1 等靶点的遮蔽型 TCE,预计 2027 年陆续提交 IND 申请。
● 时迈药业 — proBiTE 平台
时迈药业自主研发酶控 TCE 技术平台,代表产品 CMDE005 为中国首款进入临床的遮蔽型 EGFR×CD3 双抗。
● 其他企业进展
①奥赛康:搭建自主遮蔽肽技术平台,布局多个实体瘤靶点的遮蔽型双抗与 ADC 管线,是国内该领域布局较早的企业之一。ASKG315 是全球首个进入临床的 IL-15 遮蔽肽前药分子,基于 SmartKine® 细胞因子前药平台开发,旨在解决细胞因子治疗窗狭窄的临床痛点。
②德琪医药:AnTenGager 是一个空间位阻前药平台,不依赖遮蔽肽和可蛋白酶切的linker,而是通过独特的“2+1”结构设计(两个疾病相关抗原结合臂,一个CD3结合臂),并利用空间位阻遮蔽机制,实现T细胞的条件性激活。
● 重要说明:截至 2026 年 6 月,全球尚无遮蔽肽技术药物获批上市,所有产品均处于临床 I~II 期阶段,技术整体处于商业化早期。
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仁域生物遮蔽肽/环肽定制服务
仁域生物遮蔽肽/环肽定制服务优势
成都仁域生物凭借成熟的噬菌体展示技术平台、超大规模的预制环肽文库以及标准化的筛选服务体系,致力于为全球生物医药客户提供高质量、高效率的遮蔽肽与环肽定制服务,助力创新抗体药物研发加速前行。
优势一:超大库容预制环肽库,多样性行业领先
截止2026年8月,仁域生物已累计完成116个环肽库构建,累计库容达1.49×10^11,覆盖P7C至P15C全长度谱系,可满足不同空间位阻与亲和力需求的遮蔽肽筛选。
●库容庞大
●亲和力优异
●快速交付
优势二:噬菌体展示技术,高效筛选的核心引擎
仁域生物基于多年技术积累,建立了标准化的噬菌体肽库筛选体系,具备三大核心优势:
●高通量筛选,周期可控
●表型与基因型一一对应
●灵活的筛选策略
优势三:全链条技术服务,一站式交付
仁域生物提供从靶点分析到最终肽段合成验证的全流程服务,客户可按需选择服务模块:
●预制肽库筛选服务
●定制化肽库构建
●后续功能验证
●序列优化与亲和力成熟
服务流程:七步标准化流程,确保高质量交付
仁域生物建立了标准化的遮蔽肽定制筛选流程,全程严格质控,确保每一个项目高效、可靠交付:
环肽定制案例展示:CP01 环肽筛选项目实证
No.1
P7C-P10C单克隆ELISA
No.2
P11C-P14C 单克隆ELISA
遮蔽肽定制案例展示:IgG遮蔽肽筛选项目实证
No.1
IgG遮蔽肽筛选 — 流程
No.2
IgG遮蔽肽筛选 — Phage ELISA
No.3
IgG遮蔽肽筛选 — 序列分析
仁域生物的抗体发现服务 & 产品
No.1
动物免疫抗体定制服务—自建现代化养殖农场
No.2
万亿级天然抗体库产品—全能抗体发现工具
关于仁域生物
成都仁域生物成立于2019年1月,是一家专注基因工程抗体技术和天然抗体库开发的公司,拥有优化的噬菌体展示抗体库技术和现代化的骆驼/羊驼养殖免疫基地。
公司主营业务:
◆ 全人源/纳米抗体定制;◆ 噬菌体展示抗体库定制
◆ 多肽/多肽库定制;◆ 羊驼/骆驼免疫服务
◆ 文库相关产品经销商
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参考文献
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