利用Fc片段結(jié)合的納米抗體做偶聯(lián)藥物的技術(shù)原理及優(yōu)勢
文章來源公眾號：Drugs and technology 作者：福尼亞吹風
澳大利亞蒙納士大學藥物科學研究所Angus P. R. Johnston教授團隊在Nature Nanotechnology期刊在線發(fā)表題為“A versatile antibody capture system drives specific in vivo delivery of mRNA-loaded lipid nanoparticles”的研究論文。該研究報道了一種針對IgG Fc片段結(jié)合的納米抗體TP1107，可將抗體以最優(yōu)取向固定在脂質(zhì)納米顆粒（LNPs）表面，無需對抗體進行修飾或復雜純化。
開發(fā)一種簡單、高效的方法，將抗體以最佳取向固定在LNP表面，實現(xiàn)mRNA的細胞特異性遞送，避免傳統(tǒng)抗體修飾方法導致的取向隨機、親和力下降、工藝復雜等問題。
下圖a. 示意圖比較傳統(tǒng)抗體偶聯(lián)方法。通常，抗體通過琥珀酰亞胺酯與天然存在的賴氨酸殘基隨機反應(yīng)的方式與納米顆粒偶聯(lián)，這會導致抗體在納米顆粒表面取向隨機，從而損害其活性。
b. ASSET技術(shù)：脂化scFv的后插入。使用經(jīng)過N端脂化肽修飾的工程化抗大鼠IgG2a單鏈可變片段(scFv)，可將抗體捕獲在LNP表面。
c. 通過NHS-疊氮化物與賴氨酸殘基偶聯(lián)的抗小鼠/抗大鼠IgG1納米抗體TP1107允許高通量評估抗體；然而，抗體仍然是隨機取向的。
d. 最優(yōu)取向TP1107以最佳取向捕獲抗體，最大限度地提高了結(jié)合效率，并能夠?qū)崿F(xiàn)簡單快速的抗體篩選。
核心技術(shù)：TP1107納米抗體捕獲系統(tǒng)
原理：使用一種名為 TP1107 的抗Fc納米抗體，通過位點特異性修飾（在Gini5位點引入疊氮苯丙氨酸azPhe），使其以最優(yōu)方向結(jié)合小鼠IgG1的Fc段。
優(yōu)勢：無需抗體修飾：只需將抗體與TP1107功能化的LNPs混合即可捕獲。
最佳取向：確保抗體抗原結(jié)合域朝向外部，最大化靶向效率。
無需純化：高親和力結(jié)合，捕獲效率高，省去后續(xù)純化步驟。
結(jié)構(gòu)解析：通過冷凍電鏡確定TP1107與IgG1的結(jié)合位點，指導最優(yōu)連接位點選擇。
納米抗體修飾：
TP1107optimal：位點特異性引入azPhe，與DBCO-PEG-DSPE通過點擊化學反應(yīng)連接。
TP1107random：通過NHS-azide隨機修飾賴氨酸，模擬傳統(tǒng)方法。
LNP功能化：將脂質(zhì)化的TP1107插入預形成的LNPs中，再捕獲目標抗體。
📊 主要實驗結(jié)果
1. 靶向效率顯著提升
與未靶向LNPs相比，mRNA表達量提升超過1000倍。
與傳統(tǒng)隨機抗體偶聯(lián)方法相比，表達量提升超過8倍。
2. 細胞特異性強
在Jurkat細胞和原代人PBMCs中，CD3/CD5/CD7靶向LNPs能高效轉(zhuǎn)染T細胞，幾乎無脫靶表達。
CD22靶向LNPs可特異性轉(zhuǎn)染B細胞，展示平臺的多功能性。
3. 體內(nèi)靶向驗證
在Ai14報告小鼠中，CD3靶向LNPs能高效、特異性地將Cre mRNA遞送給T細胞（脾臟、肝臟、淋巴結(jié)、血液中均有顯著tdTomato表達），且?guī)缀醪话邢蚱渌庖呒毎?/span>
4. 安全性良好
未引起顯著體重下降或肝毒性。
本研究開發(fā)了一種簡便、高效、可擴展的抗體捕獲平臺，無需抗體修飾即可實現(xiàn)最優(yōu)取向的功能化，顯著提高LNP的靶向效率與mRNA表達。
該平臺可快速篩選不同抗體，推動mRNA療法向非疫苗領(lǐng)域（如免疫調(diào)控、細胞重編程）轉(zhuǎn)化。
精確的體內(nèi)T細胞靶向及良好的安全性為臨床轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)，未來可拓展至其他核酸藥物與細胞類型。
