近日，Advanced Science杂志(IF=15.1)刊登关于慢性HBV治疗性抗体研究论文，首次报道了一种新型的Fab和Fc双域工程化抗体，用原始抗体十分之一剂量即可有效抑制HBV复制，增强机体免疫反应, 这项研究为开发基于抗体的高载量慢性病毒感染治疗奠定了基础。厦门大学夏宁邵院士、罗文新教授、张天英教授为本文共同通讯作者，蒋艺超博士为本文第一作者，派真生物为本研究提供了AAV/HBV，用于HBV感染小鼠模型的构建。
研究背景
乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)感染仍然是一个公共卫生问题，全球约有2.96亿慢性HBV(CHB)感染者，其中我国约有7000万。CHB是引起肝硬化和肝癌的主要原因。CHB患者的理想治疗终点是乙肝表面抗原(HBsAg)阴转和/或血清学转换，然而由于患者体内持续存在高滴度的HBsAg，导致患者产生免疫耐受，用现有药物（干扰素类和核苷/核苷酸类似物）进行治疗难以实现理想治疗终点。因此，迫切需要开发创新药物和方法用于CHB的治疗。
作为极为有效的手段，抗体已广泛应用于肿瘤、自身免疫病、炎症和感染疾病的治疗。然而，随着研究的深入，天然抗体的诸多缺陷如与抗原结合次数有限、抗原累积效应、需要高剂量和高频次给药等缺陷也浮出水面，因此，有必要对天然抗体进行改造，以提高抗体药物的药效。
研究亮点
1. 开发了一种双域工程化抗乙型肝炎病毒（HBV）治疗性抗体 73-DY，用原始抗体十分之一的剂量即可达到其十倍的治疗效果，极具临床应用前景。
2. 73-DY 的疗效提高归功于对抗原结合区域（Fab）和可结晶（Fc）区域同时工程化的协同作用。Fab区域的工程化使抗体成为pH依赖性抗原结合再循环抗体，半衰期显著延长，病毒抑制时间延长;Fc区域的工程化使抗原抗体复合物更易于被细胞吞噬，提升了病毒清除速度。
3. 73-DY 可以打破免疫耐受状态，恢复机体的抗 HBV 免疫反应。
研究路线
AAV/HBV小鼠模型的构建
研究结果
1、对原始抗体的 Fab 区域进行改造， 能在小鼠体内延长病毒抑制时间
pH依赖性抗原结合再循环抗体：在人源化 anti-HBV 单克隆抗体 huE6F6-1 和 hu1-23 的 Fab 区域引入组氨酸，当外部环境为中性血浆(pH=7.4)时，抗体与 HBV 和 HBsAg 亚病毒颗粒结合，当外部环境为酸性内涵体(pH=6.0) ，抗体与 HBV 和 HBsAg 亚病毒颗粒解离，被回收至血浆循环再使用。
在 AAV/HBV 小鼠模型中，以10mg/kg的注射剂量给药1次，接受治疗12天后，Fab 区域改造抗体治疗组小鼠的血清 HBsAg 滴度更低，且未出现反弹，HBsAb 的水平更高。说明 Fab 区域的改造能够延长抗体的半衰期，从而延长血清学病毒抑制时间。
2、进一步对 Fc 区进行改造， 能显著改进病毒血症抑制效果
对 Fc 区域进行改造，引入能够增强和FcγRIIb受体亲和力的DY突变(K326D/L328Y)。
血清 HBsAg 和 HBV-DNA 滴度：2小时内可以观察到 HBsAg 和 HBV-DNA 滴度的显著下降，73-DY 半衰期更长，能抑制血清病毒至低水平，持续时间约1周。
肝内 HBsAg 和 HBV-DNA 滴度：73-DY 治疗组小鼠肝内病毒始终处于低水平且抗体水平持续高于原始抗体组。
以上结果表明，双域工程化抗体系统性地改善了病毒清除和抑制，包括对血清和肝内 HBV 的作用。
量效关系：单次给药剂量为 2mg/kg 就可以在两周内将血清 HBsAg 抑制到小于 100 IU /ml，与原始抗体相比具有至少十倍的剂量降低优势。10 mg/kg 的双域工程化抗体(73-DY)可持续抑制血清病毒水平至检测不到的水平，持续时间≈ 2 周。
双域工程对疗效的影响：在体内对原始抗体 hu1-23、Fab 工程抗体 73、Fc 工程抗体 hu1-23-DY 和双域工程抗体 73-DY 进行了评估。与 hu1-23 相比，73 表现出较弱的 HBsAg 和 HBV-DNA 减少，但病毒抑制时间显著延长，表明 Fab 工程有助于持续抑制病毒血症。
hu1-23-DY比hu1-23表现出更强的病毒清除作用，但病毒抑制时间更短，表明 Fc 工程可加速病毒颗粒的清除。
73-DY 比 hu1-23-DY 有更好的病毒清除能力，比 73 有更长的病毒抑制时间 。表明Fab 和 Fc 工程有协同作用。
3、73-DY 疗效与抗体再循环和抗体介导的细胞吞噬作用（ADCP）的增强有关
Fab 和 Fc 区域工程化使 73-DY 具有更高的 HBsAg 吞噬效率，更有效的溶酶体逃逸和再循环能力。
4、73-DY 诱导的 ADCP作用的改善源于Fc-Fc𝜸R 相互作用的增强
抗体的 Fc 区可以与效应细胞表面的 Fc𝛾R 相互作用，触发一系列效应功能，包括对调理病原体的吞噬作用。表面等离子共振 (SPR) 分析结果显示，与原始抗体相比，73-DY 对 Fc𝛾RII 和 Fc𝛾RIII 的亲和力分别提高了 30.86 和 19.42 倍，对 Fc𝛾RI 的亲和力提高了 4.87 倍。
用特异性抗体阻断 Fc𝛾RII 和 Fc𝛾RIII，ADCP 活性降低，且 73-DY 组比 73 组下降更明显。
5、73-DY免疫疗法增强 HBV 耐受小鼠的体液和细胞免疫反应
持续暴露于 HBV 抗原中会导致 HBV 特异性的体液和细胞免疫耐受，控制 HBsAg 负荷可有效恢复抗 HBV 免疫反应。
在小鼠体内，反向嵌合版 73-DY 可显著上调肝内 CD4+ 和 CD8+ T细胞数目、肝内 B 细胞表面 CD80 分子表达水平、淋巴结B细胞数目、脾脏CD8+ T HBcAg 特异性 TNF-α 分泌水平，下调免疫抑制分子 PD-1 和 CTLA-4 的表达水平。
结论
1. 双域工程化抗体 73-DY 具有剂量低、疗效好的优点。
2. Fab 工程使 73-DY 在酸性环境中与病毒抗原解离，从而能逃避溶酶体降解，并与 FcRn 一起回收到血浆中以重复捕获病毒。因此，73-DY 的半衰期延长，对病毒血症的抑制时间延长。Fc 工程使 Fc-Fc𝛾R 的结合能力增强，从而加速了细胞对病毒颗粒的吞噬作用，提高了病毒血症的清除率。
3. 73-DY 可以恢复机体的抗 HBV 免疫反应。