免疫球蛋白M（IgM）是人类免疫系统自然产生的抗体，是由一个有J链组成的五聚体。与传统的IgG抗体相比，IgM有一些独特的特征：IgM有10个结合位点（IgG抗体只有2个），因此IgM具有更强的抗原结合能力。《Nature》曾报道，鼻腔给药IgM可防护SARS-CoV-2多个病毒变种的入侵，其最高中和效力是IgG的230多倍。
IgG抗体与IgM抗体的结构区别
Nature. 2021 Jul; 595(7869): 718-723.
Nature. 2021 Jul; 595(7869): 718-723.
正因强结合抗原的特点，使得IgM在临床治疗中具有一定优势。事实上，IgM已被证明在多种动物模型中有效，包括非人灵长类动物，并且是首批进行临床试验的单抗。在早期临床试验的IgM项目中，多数使用的是天然IgM，该抗体通常是从患者身上分离，或者是从鼠类杂交瘤中人源化的。随着对IgM表达系统和制造的研究深入，科研人员尝试将IgM作为一种新的工程抗体形式用于各种适应症，目前已有高亲和力的IgM抗体进入临床试验。
由于IgM较大的分子量和生产复杂度，如何获得高质量IgM成为了药物研发产业化的重要制约因素。汉腾生物已具备高表达IgM的经验，经过载体系统改进及生产工艺的优化后可提高lgM表达量，最高可达8g/L。这是汉腾生物的又一项技术新突破，可有效解决IgM的产业化生产难题。
IgMaxTM表达载体平台和IgMasterTM工艺平台是汉腾生物自主研发的IgM相关开发平台，其具备了高产量、高纯度和高效价的特点，技术转移路线清晰，可满足大规模生产的需求。
特色1：独特的载体系统
在细胞株构建阶段，汉腾生物研发团队选择了具有最高稳定性和特定生产力的CHO细胞系作为最终的先导克隆，并且通过调节载体比例改变产生的抗体滴度。汉腾生物IgMaxTM表达载体平台最高可以达到8g/L的产量，并且IgM构型均一，其中，五聚体比例接近100%，几乎无六聚体产生（IgM有五聚体和六聚体形式，包含开放J链的五聚体形式是开发和生产IgM的目标构型）。
通过汉腾生物IgMaxTM表达载体平台高表达IgM五聚体构型
特色2：下游纯化工艺
汉腾生物研发的IgM几乎无六聚体，减少了这方面的工艺开发难度。但另一方面，IgM溶解范围较窄，为其纯化带来了比较大的困难。汉腾生物IgMasterTM工艺平台的技术路线可以有效解决此难题，纯化方式根据第一步骤的区别主要有亲和层析和非亲和层析两种。这两种方式都可以达到97%以上纯度，残留的宿主细胞蛋白（HCP）水平都控制的比较好（HCP<100ppm），回收率达到＞55%，让工艺成本及效益达到较理想的状态。
汉腾生物工艺平台纯化步骤中去除高分子量和低分子量的前后对比
特色3：完善的分析检测方法
IgM单体轻链与其它型的抗体类似，重链分为4个恒定区和1个可变区。汉腾生物理化分析团队已开发完成了五聚体和六聚体超大型蛋白分子的完整表征分析和放行检测解决方案。通过分子量，氨基酸序列覆盖率，二硫键，自由巯基，翻译后修饰，N-糖基化水平/修饰率，唾液酸分析，圆二色谱，内源荧光光谱，热稳定性等实验，对IgM一级结构和高级结构进行全方位表征，验证其51个N-糖基化位点和98对正确配对的二硫键。为IgM的质量控制保驾护航。
汉腾生物IgM五聚体结构示意图
此外，汉腾生物通过ELISA结合、假病毒体外中和试验和SPR技术等方法评估lgM活性及综合效力。其中，假病毒体外中和试验的优点就是操作简单且安全。
汉腾生物生化平台可提供多种针对生物学活性的高质量分析
特色4：制剂稳定性开发
以鼻喷制剂为例，汉腾生物团队为IgM抗体开发出稳定的鼻喷制剂，可在室温条件使用长达1个月。
汉腾生物鼻喷制剂平台可提供多剂量、单剂量和冻干单剂量不含防腐剂的鼻喷剂型
汉腾生物已建成符合国际标准的GMP生产基地，满足临床I、II、III期及商业化生产需求。基地基于QbD理念设计，质量体系符合中国NMPA、美国FDA以及欧盟EMA的要求，主要用于单抗、双抗、融合蛋白及重组蛋白等生物药的生产。目前可实现IgM从3L放大至2000L的商业化生产，并配套了相应的鼻喷制剂、西林瓶以及预灌封注射器等灌装服务，满足客户不同的剂型需求。
汉腾生物昆仑生产基地
近年来，经过工程改造的IgM治疗型抗体正在开发中，用于除败血症以外的肿瘤领域，例如，基于IgM开发的DR5 IgM抗体和CD20-CD3双特异性IgM抗体，以及类IgM抗体等。另外，因新冠疫情的爆发，鼻喷新冠病毒中和抗体IgM也成为研发热点。随着对IgM的重新关注，IgM很可能具备独特优势，由此产生改进的生物治疗剂，用于治疗/预防未满足的医疗需求。