2019年的资本寒冬，遇到这次的新冠病毒疫情，让人感觉资本市场更加寒冷。然而，这次疫情也让大众认识到医药健康才是影响全民的大事。资本一旦回暖，相信医药领域投资会首先反弹。后PD-1时代，我们的抗体药物研发该如何走？在不得不面向国际竞争的新药研发环境里，企业应该如何提前布局，而不是被动应对呢？我以肿瘤免疫为例，结合自己这几年的经验，说说自己的看法。

一个药物能不能成功，最关键的是人体临床试验有效（安全前提下）

我们首先采用倒推的方式看新药研发。安全有效，是指在人体临床试验有效并被批准上市，是每一家药企每一个参与人对每一个产品该有的梦想。不考虑“实验设计影响药效结果”这样的前提，我们说“有效”就是指病人用药了、 病情好转了、治好了、或者寿命延长了。而一个分子能够获得IND批准进入临床试验的前提，是在动物疾病模型上有效，也就是临床前研究有效。但是，过去几十年的统计表明，一个拿到IND的候选分子，最后能够成功走完三期临床，并成功上市的可能性只有不到10%的几率。也就是说，临床前的数据不总是可靠。

如何提高临床前动物实验结果的可转化性？

临床前药效研究的最后一步是在动物疾病模型上看体内药效。以肿瘤药物为例，基本只能在小鼠上进行药效评价，一般是将我们实验室里的常用小鼠肿瘤细胞系（或PDX）接种到年轻健康的小鼠身上、给药、然后看效果。而由于小鼠和人的免疫、代谢、生长环境等相差比较大，经常是在小鼠身上看到了很好的效果，等做人体临床试验的时候，在病人身上看不到同样的结果。转化率低（5-10%转化效率）是目前小鼠模型的普遍问题，造成90%的人体临床试验失败，浪费大量的人力物力和临床资源。

虽然猴子是最接近人类的，如果能做疾病模型那就最好了。但很遗憾，我们没有办法找到足够数量的带肿瘤的猴子，当然也没有企业愿意将猴子饲养几十年来获得肿瘤猴（当然即使有几只，也满足不了医药研发的庞大需求）。同样，也没有人愿意长久饲养猪羊等家畜一直到其生命晚期，去获得带瘤家畜。

国外多年的比较医学研究发现，宠物可以成为很好的转化医学模型。与小鼠不同，宠物（犬、猫）作为人的伴侣动物，与人类有共同的生活环境和饮食习惯，并与人类有非常类似的免疫系统。在犬猫上获得的临床试验结果在人类临床上的重现率将非常高。以肿瘤为例，宠物犬的寿命在10-15岁之间，大约在6岁的时候开始有肿瘤发生，并有超过50%的宠物狗最终死于肿瘤。这些宠物肿瘤患者为肿瘤转化医学临床试验提供了大量的病患来源。

总而言之，小鼠因为繁殖快、可及性最好，可用于大规模初筛抗体分子并找到其中最好的候选抗体分子。而找到的候选抗体分子，则可以在肿瘤宠物上进行进一步的宠物临床试验，其数据对于人体临床试验的指导意义将会更大。

怎样的抗体才能同时适合在小鼠、宠物（狗）、和人体上做临床呢？

传统上，针对同一个靶点，研究者会制备分别识别小鼠和人靶点的抗体。针对小鼠的抗体被称为surrogate antibody，用来在小鼠上做研究，其结果用来指导/预测抗人靶点抗体在人体临床试验上的结果。当然，还可以用靶点人源化小鼠在小鼠身上研究抗人靶点抗体的药效。

如果在小鼠和人之间，再加一个宠物肿瘤模型，则需要再开发一个抗宠物靶点的抗体。这首先会让抗体制备筛选的工作量变得巨大，而且，这些针对不同物种同一靶点的抗体，可能因为识别表位不同、亲和力不同等原因，会互相失去转化意义。

最理想的方案是，制备筛选能够交叉识别鼠、狗（猫）、人、猴（安全评价）的单抗，这样的单抗可以连续在小鼠模型、宠物模型、以及人体上进行临床试验，从而实现小鼠和宠物的最大转化效果。

如何开发交叉识别鼠、狗、人的抗体呢？

我们知道，动物的免疫系统，会识别外源抗原并产生抗体，同时对自身抗原不易产生抗体。同理，当我们用一个“人蛋白A”免疫小鼠的时候，小鼠产生抗体的情况取决于人鼠之间蛋白A氨基酸序列的同源性。序列同源性越高，越不容易产生抗体，这是因为小鼠会把人鼠同源的氨基酸序列看成自身成分。这也是不容易开发交叉识别抗体的原因。

但是，如果A基因对小鼠来说并不是一个致死基因（致死基因指该基因缺失后小鼠不能存活），就可以先将小鼠的A基因先敲除掉，让小鼠终生未见过A蛋白。这时，如果再用“人A蛋白”免疫这个小鼠，产生的众多单抗里，就可以筛选出同时识别鼠和人A蛋白的抗体。也可以用狗和猫的A蛋白做进一步的筛选，找到同时识别鼠、狗（猫）和人A蛋白的抗体。有了这样的抗体，将在很大程度上提高小鼠模型和宠物肿瘤模型的转化医学效果。

如何利用全人抗体小鼠进一步加快抗体开发效率呢？

用基因敲除的小鼠，针对一个蛋白可以得到数以百计的单克隆抗体。这些单抗需要做大量的体外比较和体内药效实验去筛选出几个候选抗体。由于这些抗体蛋白的氨基酸序列是小鼠自身序列，科学家们还需要对每个单抗进行序列人源化改造，也就是在保证亲和力和功能的前提下，将小鼠抗体蛋白氨基酸序列最大程度替换成人的序列。人源化改造后的抗体分子还需要进一步做体外分析比较和体内药效研究，这是一个工作量巨大的过程，需要蛋白工程专家对每一个抗体分子进行细致的研究。另外，在时间上也大大延长了抗体开发过程。巨大的工作量、人才需求、时间需求等，使得抗体药物研发无法实现规模化、高效率。

而全人抗体小鼠，可以使得抗体开发过程实现规模化和高效率。全人抗体小鼠是指，通过基因编辑技术，该小鼠身上的抗体基因已经被替换成了人的抗体基因。当用一个抗原免疫这样的小鼠后，所产生的所有单抗，其序列都是人的序列。一旦筛出有药效的全人单抗，就省去了再对抗体氨基酸序列进行人源化改造的过程。进一步，如果将靶点基因从全人抗体小鼠中敲除掉，就可以产生交叉识别鼠、狗（猫）、人的全人序列单抗。

提高人体临床试验成功率，需要通盘思考临床前抗体药物研发流程

对于抗体药物临床前研究，可以采用反向工程的思维逻辑进行研发。比如，抓住“宠物肿瘤有效”这个牛鼻子，去指挥/要求前期药物研发，则会目的性更强，效率更高。从人、狗、再到鼠这样往回看，如果不想浪费大量精力进行针对不同动物同一靶点的抗体开发，就一定要求所筛选的抗体交叉识别鼠、狗（猫）、人靶点蛋白。当然，为了安评实验，所筛选出来的抗体还要识别猴的靶点。而从靶点的角度看，通过在全人抗体小鼠上敲除靶点的方式，就可以制备“宠物肿瘤有效”这个牛鼻子所要求的交叉抗体，这种开发抗体的方式也省去了大量的蛋白工程过程。当多靶点并行的时候，就可以体现出规模化和效率的优势。当然，从“宠物肿瘤有效”这个位置往人体临床试验方向看，如果一个抗体在宠物里有效，在人体临床试验中成功的可能性就会大增。

重新思考动物模型在后PD-1时代的重要作用

PD-1, CTLA4和PD-L1抗体，已经是肿瘤免疫的基石分子。目前除了PD-1/PD-L1和CTLA4抗体联用展示出优异的效果之外，其它热门靶点还没有见到振奋人心的报道。临床上大量的联用，基本是MSD和BMS这样的跨国药企才做得起的。找到比PD-1和CTLA4联用更好的组合，是所有肿瘤免疫企业共同的梦想，包括联用和双特异性抗体。

有些靶点（比如CD3e、CD28）是众多双特异性抗体的基石组成臂。针对这两个靶点所开发的单抗或双特异性抗体，安全性（细胞因子风暴）是最大的疑虑。基于人鼠之间免疫系统和免疫环境的不同，anti-CD3e和anti-CD28的体内安全性在小鼠模型里面很难评价。如果我们开发出同时识别鼠、狗、人的全人序列单抗（或共同轻链抗体），就可以做出一系列能够在肿瘤狗身上进行药效和安全性评价的双特异性抗体。

不管联用还是双特异性抗体，如果是走靶点人源化小鼠路线，无论在时间上还是成本上，都无法满足抗体药物研发的需求。开发交叉识别抗体，将来就可以做各种组合，并在普通小鼠，宠物上进行药效验证，这才能为将来的抗体药物开发打开一道阳光大道。

总结

总之，抗体药物研发是一个复杂的过程，需要不断地在起点（靶点选择）和终点（人临床实验）之间来回思考。即要以生物机制为出发点，也需要有反向工程思维（药效说话），因为我们毕竟对机体的复杂程度还远远不了解。

虽然这几年我国生物医药人才数量在快速增加，但跟国外相比，高级人才的比例还相对比较低。或是在引进高级人才后没有实验条件（基层团队、技术、材料等等），使得新药研发进程受损，浪费大量的时间成本。

我相信今后几年，临床前新药研发企业会与产品临床开发企业紧密合作，通过分工合作、资本参与、集中力量办大事，以实现我国生物医药研发的快速进步。

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