ADC定點(diǎn)偶聯(lián)路徑全面盤(pán)點(diǎn)：mTGase，SrtA，糖基偶聯(lián)
傳統(tǒng)的 ADC 偶聯(lián)方法面臨著半衰期短、療效降低以及脫靶效應(yīng)等諸多挑戰(zhàn)。定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù) (如酶促偶聯(lián)、糖基偶聯(lián)等) 提供了精準(zhǔn)的解決之道。
在已披露的 576 款 ADC 中，采用定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)的有 445 款 (占比 77%)，占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；非定點(diǎn)偶聯(lián)的僅有 131 款 (占比 23%)。在定點(diǎn)偶聯(lián) ADC 管線(xiàn)中，61% 處于活躍開(kāi)發(fā)狀態(tài)，而非定點(diǎn)管線(xiàn)中僅有 32% 保持活躍。由此可見(jiàn)，定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)正在加速滲透 ADC 管線(xiàn)。
圖 1. 定點(diǎn)偶聯(lián)與隨機(jī)偶聯(lián)管線(xiàn)情況。Section.01
隨機(jī)偶聯(lián) VS 定點(diǎn)偶聯(lián)
在 ADC 的設(shè)計(jì)中，諸多因素會(huì)對(duì)其成功率產(chǎn)生影響，例如抗體、連接子、有效載荷的選擇、藥物連接位點(diǎn)、偶聯(lián)方式以及藥物抗體比 (DAR) 等。其中，藥物與抗體的偶聯(lián)方式尤為關(guān)鍵，藥物的連接位置和方式會(huì)對(duì) ADC 的穩(wěn)定性、療效等產(chǎn)生影響。
偶聯(lián)方式主要分為兩類(lèi)，即隨機(jī)偶聯(lián)和定點(diǎn)偶聯(lián)。
隨機(jī)偶聯(lián)無(wú)需對(duì)抗體進(jìn)行改造，是基于賴(lài)氨酸和半胱氨酸的偶聯(lián)技術(shù)，其過(guò)程具有隨機(jī)性，偶聯(lián)位置和載藥數(shù)目不確定，所產(chǎn)生的 ADC 是 DAR 不一的混合物，穩(wěn)定性較差，易發(fā)生聚集，動(dòng)力學(xué)性質(zhì)也不盡相同，從而導(dǎo)致非治療性毒副作用增加。
而定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)包括引入反應(yīng)性半胱氨酸偶聯(lián) (Thio - mab) 技術(shù)、鏈間二硫鍵改造、非天然氨基酸偶聯(lián)技術(shù)、酶法偶聯(lián)、糖基偶聯(lián)等。與隨機(jī)偶聯(lián)相比，定點(diǎn)偶聯(lián)得到的 DAR 較為明確，最終成品的一致性更高。
表 1. 不同偶聯(lián)方式的特點(diǎn)。
Section.02
mTGase 酶促偶聯(lián)路徑
微生物轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶 (Microbial Transglutaminase, mTGase) 能夠通過(guò)特異性催化脫糖抗體第 295 位谷氨酰胺側(cè)鏈與含伯胺基團(tuán)的毒素/連接子形成穩(wěn)定的肽鍵，從而實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)偶聯(lián)。
mTGase 可以特異性識(shí)別去糖基化 IgG 抗體 Fc 區(qū)域的 Q295 位點(diǎn)，并將其作為修飾位點(diǎn)與適配底物相結(jié)合。通常先利用 PNGase F 進(jìn)行去糖基化處理，然后再與帶氨基的底物發(fā)生反應(yīng)，以此實(shí)現(xiàn)偶聯(lián)[1]。
圖 2. mTGase 酶促偶聯(lián)路徑[1]。Section.03
Sortase A 酶促偶聯(lián)路徑
Sortase A (SrtA) 是一類(lèi)由革蘭氏陽(yáng)性菌 (如金黃色葡萄球菌、鏈球菌等) 分泌的轉(zhuǎn)肽酶。這類(lèi)酶能夠識(shí)別特定的氨基酸序列，并催化其與細(xì)胞壁或細(xì)胞膜形成共價(jià)連接。
來(lái)自金黃色葡萄球菌的 SrtA 能夠特異性識(shí)別 C 端含有保守氨基酸序列 Leu - Pro - Xxx - Thr - Gly (LPXTG)、N 端含有多聚甘氨酸的蛋白質(zhì) (X 為除半胱氨酸、色氨酸以外的任意氨基酸)[2]。
圖 3. Sortase A 酶促偶聯(lián)路徑[2]。Section.04
糖基偶聯(lián)路徑
糖基位點(diǎn)特異性抗體 - 藥物偶聯(lián)物 (gsADCs) 借助 IgG Fc 上的 Asn297 N - 糖基化位點(diǎn)作為藥物負(fù)載的偶聯(lián)位點(diǎn)，通常需要多種酶參與糖工程改造[3]。
常見(jiàn)路徑為：先運(yùn)用糖苷內(nèi)切酶 (如 endo s、endo s2、endo SH 等) 對(duì)抗體 N - 297 位的糖進(jìn)行酶切，再利用糖基轉(zhuǎn)移酶 (如GalT(Y289L)) 引入疊氮基，最后通過(guò)疊氮與環(huán)辛炔反應(yīng)形成穩(wěn)定的 ADC。糖基偶聯(lián)的詳細(xì)內(nèi)容可參考往期。
圖 4. 糖基偶聯(lián)路徑[3]。
Section.05
小結(jié)
小 M 與大家一同學(xué)習(xí)了糖基偶聯(lián)與酶法偶聯(lián)的技術(shù)路徑。若您認(rèn)為這些內(nèi)容有所幫助，不妨點(diǎn)擊收藏以備不時(shí)之需，更歡迎點(diǎn)贊支持，并分享給有需要的伙伴。您的互動(dòng)是我們持續(xù)輸出優(yōu)質(zhì)內(nèi)容的動(dòng)力，讓我們?cè)诩夹g(shù)探索的道路上攜手共進(jìn)！
|
產(chǎn)品推薦 |
|
Microbial Transglutaminase (MTG) 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，具有高催化效率、高度的專(zhuān)一性、作用條件溫和等特點(diǎn)。 |
|
PNGase F 可從糖蛋白中去除幾乎所有的 N-連接寡糖。 |
|
PNGase F 可從糖蛋白中去除幾乎所有的 N-連接寡糖。凍干粉形式提供。 |
|
Sortase A, S. aureus 在細(xì)胞表面各種分子的連接中發(fā)揮重要作用。 |
|
一種參與胞質(zhì)溶膠中游離寡糖加工的關(guān)鍵酶，可催化N-連接寡糖水解。 |
|
水解 IgG 抗體 γ 鏈 Asn-297 上天冬酰胺連接復(fù)合型聚糖的 β-1,4-二-N-乙酰殼二糖核心。 |
|
是一種 Endo S 和 Endo H 的融合蛋白，可對(duì) N-糖蛋白中的高甘露糖，復(fù)雜型和某些雜合型寡聚糖的殼二糖核心結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割，去除糖蛋白中的 N-連接高甘露糖，可完全替代 Endo S 和 Endo H。 |
|
Bovin beta-1,4-galactosyltransferase 1 (Y289L) 是一種牛來(lái)源的在 Y289L 基因位點(diǎn)上發(fā)生突變的突變型半乳糖基轉(zhuǎn)移酶。 |
[1] Simone Jeger ,Site-Specific and Stoichiometric Modification of Antibodies by Bacterial Transglutaminase[J].Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9995–9997.
[2] Carla P. Guimaraes, Site-specific C-terminal internal loop labeling of proteins using sortase-mediated reactions[J].Nat Protoc. 2013 September ; 8(9): 1787–1799.
[3] Wei Shia, Wanzhen Lid, Jianxin Zhangd. One-step synthesis of site-specific antibodyedrug conjugates by reprograming IgG glycoengineering with LacNAc-based substrates. Acta Pharmaceutica Sinica B.2022:12(5):2417-2428
- 預(yù)染蛋白Marker的功能、分類(lèi)、使用及應(yīng)用
- A-769662作為AMPK激活劑在炎癥、動(dòng)物肥胖和腫瘤模型中的研究應(yīng)用
- SBI-0206965作為ULK1/2與AMPK雙重抑制劑在腫瘤研究中的應(yīng)用
- Everolimus (RAD001)作為mTOR抑制劑在炎癥、免疫調(diào)節(jié)中的應(yīng)用
- 核受體共激活因子RAP250作為BAT代謝負(fù)調(diào)控因子的作用機(jī)制研究
- AZD8055作為mTOR抑制劑的機(jī)制及在腫瘤細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的研究應(yīng)用
- Nutlin-3a(Rebemadlin)作為MDM2拮抗劑在動(dòng)物模型中的研究應(yīng)用
- TIANGEN質(zhì)粒大提解決方案的介紹及數(shù)據(jù)展示
