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膠原蛋白支架複合物之醫療應用
2012-11-08
工業技術研究院生醫所
學術研究組獲獎單位:周民元博士_工業技術研究院生醫所-膠原蛋白支架複合物之醫療應用
類  別 學術研究組
參賽項目 膠原蛋白支架複合物之醫療應用
參賽單位 工業技術研究院生醫所
參賽人員 周民元、范佳玉、黃娟娟、李秀娟、邱偉鈞、賴雅萍、王翔靖、鄭婉琴、楊明華、鄭光琪、許涓涓
技術說明

本技術平台主要可應用於開發新世代(next-generation)蛋白質新藥,團隊利用具形成三股螺旋穩定結構特性之人類膠原蛋白與似膠原蛋白部位為支架,結合醫療用抗體或蛋白質成為新類型蛋白複合體藥物,有別其他不同類型抗體片段(antibody fragments)結構與支架型蛋白質聯結體(scaffold fusions);並以其多重三價(oligo-trivalent)特性,提升抗體與抗原之親合力,維持抗體在血液中之穩定性與降低mitogenicity 之副作用。本技術平台除了可被運用於單株抗體藥物製造外,膠原蛋白支架亦可與任何俱生物結合作用之蛋白分子進行融合(e.g. ligand, enzyme, cytokine ) 成為新穎複合體。其應用之領域可包括: (1)標靶治療: 膠原蛋白支架可與蛋白藥物融合,包括抗體、內毒素、賀爾蒙、細胞激素及酵素等蛋白分子; (2) 分子造影: 膠原蛋白支架可融合具螢光、泠光蛋白分子或外接具放射性之蛋白分子或奈光分子與核種; (3) 檢測試劑開發: 膠原蛋白支架以其多價特性,可大幅提升抗體與抗原之親合力,進而減少抗體使用量並增加偵測靈敏度。

圖二_Anti-CD3 膠原蛋白支架抗體在多發行硬化症小鼠實驗中證實低劑量即能達療效且無副作用 針對腫療治療所設計的膠原蛋白支架雙特異性(bispecific)T-cell engager融合抗體建置,並證實T淋巴細胞對於腫瘤細胞毒殺的能力 膠原蛋白支架技術團隊

 

專家評語簡摘
利用技術平台開發出之新類型蛋白複合體藥物,因提升抗原-抗體親和力,可減少藥物使用量並增進藥效;其獨特專利collagen-scaffold fusion 技術亦極具原創性。
 
得獎心得與自我期許
膠原蛋白支架技術平台是一個執行了六年的研究計畫,計畫初期實驗並不順利,所選擇的膠原蛋白支架的熱穩定性不足,無法有效地將所要融合的抗體片斷以基因重組的方式形成三倍體。後來利用一段熱穩定性高的短鏈膠原蛋白序列成功地在哺乳動物細胞中分泌出具三倍體的膠原蛋白支架抗體。數個實施例也證明它們的生理活性的確如我們所預期,可作為一新穎醫療用生物製劑的平台。醫療用蛋白質工程是一門結合生物化學、結構生物、分子生物、細胞生物與免疫學的多領域生物技術,進入門檻極高。計畫初期參與同仁只有三位,在時間緊湊的壓力下按部就班地克服許多實驗瓶頸,讓我深深地引以為傲。日後又加入數位不同生醫背景新力軍,讓整個團隊實力更堅強。每位同仁各司其職,合作討論,對未來將此一技術商品化充滿著熱情與希望。
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