平台案例丨AI 8个月攻坚GPCR难成药靶点!大湾生物AlfaBodY平台打造长效无反弹减重抗体,研究成果已发布

2026-07-17

GIPR作为下一代肥胖代谢治疗黄金靶点,因属于GPCR跨膜蛋白,构象不稳定、筛选难度大、候选分子亲和力与成药性难以兼顾,是业内公认的难成药靶点。传统技术路线开发一款合格抗GIPR抗体往往需要18–24个月,通常面临三大行业痛点:

• 亲和力和细胞功能难达标:传统免疫和文库筛选得到的抗体结合能力弱,难以对标海外标杆AMG133亲本抗体2G10;
• 筛选周期冗长:动物免疫+多轮体外/体内优化验证,完整开发周期普遍超18个月;
• 成药性缺陷后置暴露:分子筛选完成后才发现非特异结合、高免疫原性、易聚集等CMC问题,大量前期研发投入作废。

大湾生物选取GIPR抗体设计作为案例,验证自研AI智能化分子设计平台AlfaBodY的能力,仅耗时8个月完成全流程研发,快速生成候选分子并完成体外体内药效验证,完整印证AI平台攻克GPCR难成药靶点、快速产出差异化抗体的硬核实力。平台相关研究《Generation of High-Affinity Anti-GIPR Antagonist Antibodies with Sustained and Non-rebound Weight Loss in DIO Mice by AlfaBodY》,已发布在生物医药领域国际学术预印本平台bioRxiv。文章完整披露AlfaBodY从结构预测、抗体序列生成和虚拟筛选、体外多层次筛选、肥胖动物体内药效验证全链条标准化流程,以完整GIPR抗体案例证明:AI智能化分子设计AlfaBodY平台,可高效攻克GPCR类传统难成药靶点,为抗体新药开发提供可复制、高效率的全新研发范式。


▲AlfaBodY平台研究成果已发布在生物医药领域国际学术预印本平台bioRxiv


平台案例:8个月快速产出GIPR高性能验证分子
AlfaBodY平台主导驱动整套抗GIPR拮抗剂单抗开发流程,实现从结构预测、抗体设计、体外多维度验证、可开发性评估到体内药效验证闭环提速。平台完成了BLI/SPR亲和力、细胞结合、cAMP功能、非特异结合、成药性评估与验证、DIO肥胖小鼠体内药效全维度试验,顺利完成候选分子的开发,实现难成药GPCR靶点高效突破,8个月完成传统GIPR抗体完整开发18–24个月工作量。


▲左图和右图分别是候选抗体分子AB106-156和AB106-131与抗原结合的结构预测图


AI定向分子设计,亲和力提升近10倍
AlfaBodY依托原子级抗原-抗体结合模拟算法,针对GIPR胞外结构定向生成抗体序列。经过4轮AI设计,累计生成157个抗体分子,通过湿实验筛选获得高亲和力的候选分子,无需海量随机克隆筛选,快速锁定高亲和力候选分子。

▲图中显示了每轮设计抗体相对于参考抗体 2G10 的结合亲和力比值。经过四轮优化,结合亲和力显著提高。


使用生物膜干涉(BLI)进行的亲和力测量表明,AB106-131的亲和力为1.2 nM,AB106-156的亲和力为1.7 nM,分别比2G10强了10倍和7倍。通过流式细胞术测定了抗体与稳定表达 GIPR (P48546) 的 HEK293-T 细胞结合,AB106-156、AB106-131 和 2G10 的 EC50 值分别为 3.2 nM、2.2 nM 和 2.8 nM。用GIPR过表达细胞系构建的 cAMP 信号报告细胞系来评估抗体对 GIP/GIPR 信号通路的阻断作用,AB106-156、AB106-131 和 2G10 的 IC50 值分别为 5.9 nM、4.4 nM 和 4.0 nM。两个候选分子的细胞结合和阻断功能与 2G10 相当。



AI探索更广阔的序列空间
AlfaBodY生成的抗体序列AB106-131和AB106-156与亲本抗体的序列一致性分别为74.4%和81.9%,CDR区的一致性分别为71.7%和75.0%,证明了AI能够在最大程度扩展序列空间的同时提高活性。



前置脱靶风险筛查,保障安全性
AlfaBodY内置脱靶结合预测模型,在分子设计阶段提前剔除易非特异结合序列;后续FACS细胞验证佐证平台预判结果:GIPR阴性HEK293T细胞检测中,AB106系列分子荧光MFI数值与空白PBS、对照标杆完全持平,无任何脱靶结合风险,从源头降保证成药性,避免后续反复优化纠错。



联动AlfaDAX预判可开发性,规避CMC风险

AlfaBodY平台结合成药性预测系统AlfaDAX,在分子设计阶段同步评估优化表面电荷、聚集倾向、粘度、非特异性结合、免疫原性等十余项关键指标:AB106-156免疫原性评分仅0.13,明显优于对标分子;分子稳定性、冻融、40℃加速稳定性全部达标,低聚集、适配高浓度制剂。依托平台前置评估,项目同步推进CHO细胞株构建、培养基优化、早期生产工艺开发。该验证流程的跑通,证明了平台具备“设计即兼顾CMC成药性”的能力,可帮助合作伙伴规避后期因成药性问题导致的项目返工。



pI:等电点 分子表面不带电荷的pH值。

Hu:人源化评分 分数越高,人源化程度就越高。
Stab:稳定性评分 分数越低,代表抗体越稳定,大于1表示分子结构稳定性差。
AP:聚集沉淀评分 分数大于1表示产生聚集沉淀的风险较高。
Vis:粘度评分 分数大于1表示在高浓度(>150mg/ml)时存在粘度较高的风险。
NSB:非特异性结合评分 分数大于1表示有非特异性结合的风险。
abPTM:结构预测信心指数 该指数小于0.6表示预测的结构不可信。
Block Rate:阻断评分 分数小于0.75表示抗体对靶点和配体的结合阻断活性较差。
Energy:结合自由能 分数大于-5表示靶点与抗体的结合稳定性弱,可能导致亲和力较低。
Immu:免疫源性评分 分数大于1表示发生ADA的风险可能会大于5%。


体内药效验证AI平台实力
AlfaBodY设计获得AB106-156,在hGIPR DIO肥胖小鼠模型中展现出当前主流减重药物不具备的核心优势:



1.减重效果强劲,联用协同增效:AB106-156单药最大减重18.2%,优于司美格鲁肽15.5%;二者联用最高减重25.4%,双通路协同效应显著。



2.停药不反弹,实现代谢长效稳定:在停药19天的恢复期内,司美格鲁肽组体重明显反弹10.7%,AI生成的AB106-156仅反弹2.7%,停药后血糖控制依旧持续改善。



3.选择性减脂,完整保护瘦体重:MRI体成分检测显示,司美格鲁肽减重伴随瘦体重流失、停药后脂肪快速回升;AB106-156仅针对性消耗脂肪组织,瘦体重几乎无损耗,长期优化身体组分。


同靶点项目横向对比
传统CRO通过蛋白免疫和细胞免疫筛选了超过2000个分子,虽然获得了亲和力接近Benchmark的分子,但是即使通过亲和力成熟,细胞功能仍然弱于Benchmark,甚至无阻断功能。



对比传统技术的两年攻坚,AlfaBodY平台在8个月高效产出并验证了优质的GIPR分子,这套完整开发案例直观展现AI对源头创新药物研发的颠覆性赋能,彰显了平台“提速、提质、差异化创新”等优势。

作为行业领先的AI大分子设计平台服务商,未来大湾生物将持续依托AlfaBodY智能化分子设计平台,通过平台对外授权、共同开发以及技术服务等多样化合作模式,助力全球药企与科研机构攻克各类GPCR、跨膜蛋白等难成药靶点,加速输出更多具备全球竞争力的创新药物。

如需了解更多AlfaBodY平台技术细节或行业解决方案,欢迎与我们联系。


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