定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)在抗體偶聯(lián)藥物（ADC）中的應(yīng)用

抗體藥物偶聯(lián)物（Antibody-Drug Conjugates, ADC）已成為一類極具潛力的抗腫瘤治療藥物，目前已有十幾種ADC藥物獲批用于治療多種癌癥。傳統(tǒng)的ADC依賴于將細(xì)胞毒素偶聯(lián)至抗體的賴氨酸殘基或鏈間二硫鍵，存在異質(zhì)性高和穩(wěn)定性差的問題，限制了其療效和安全性。為了解決這些問題，研究人員開發(fā)了定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)，將細(xì)胞毒素精確偶聯(lián)至抗體的特定位置，如工程化半胱氨酸、谷氨酰胺、非天然氨基酸、短肽標(biāo)簽和糖鏈等。這些方法顯著提高了ADC的均一性、穩(wěn)定性和藥代動(dòng)力學(xué)特性。

基于工程化氨基酸的定點(diǎn)偶聯(lián)

半胱氨酸定點(diǎn)偶聯(lián)（THIOMAB技術(shù)）
THIOMAB技術(shù)是首個(gè)利用工程化半胱氨酸殘基實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)偶聯(lián)的方法。通過在抗體重鏈（HC）或輕鏈（LC）的特定位點(diǎn)引入未配對(duì)的半胱氨酸，利用硫醇-馬來酰亞胺化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞毒素的精確偶聯(lián)。該方法生成的ADC具有近乎均一的藥物-抗體比（DAR），并顯著提高了治療指數(shù)。多個(gè)基于THIOMAB技術(shù)的ADC已進(jìn)入臨床試驗(yàn)，然而，并非所有半胱氨酸工程化ADC都取得了臨床成功。

硫醇橋聯(lián)偶聯(lián)
硫醇橋聯(lián)技術(shù)利用雙功能連接子捕獲兩個(gè)游離的半胱氨酸硫醇基團(tuán)，生成DAR4的ADC，顯著降低了異質(zhì)性例。

谷氨酰胺定點(diǎn)偶聯(lián)
谷氨酰胺殘基可通過微生物轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（MTGase）進(jìn)行酶促修飾，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)偶聯(lián)。該方法將含胺的細(xì)胞毒素或間隔子偶聯(lián)至去糖基化抗體的HC-Q295位點(diǎn)，無需使用還原劑或氧化劑。

基于非天然氨基酸的定點(diǎn)偶聯(lián)
通過在抗體中引入非天然氨基酸（如對(duì)乙酰苯丙氨酸pAF、對(duì)疊氮甲基-L-苯丙氨酸pAMF和疊氮賴氨酸），可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞毒素的精確和定量偶聯(lián)。該方法生成的ADC具有均一的DAR、高效性和良好的穩(wěn)定性，但也面臨抗體表達(dá)困難和潛在免疫原性等挑戰(zhàn)。

基于糖工程的定點(diǎn)偶聯(lián)
糖工程技術(shù)利用抗體CH2結(jié)構(gòu)域中的N297糖鏈進(jìn)行定點(diǎn)偶聯(lián)。目前已開發(fā)了多種方法將細(xì)胞毒素偶聯(lián)至糖鏈的不同單糖上，包括巖藻糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）、N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）和唾液酸（SA）。

巖藻糖偶聯(lián)
Okeley等人報(bào)道了利用6-硫代巖藻糖（一種巖藻糖類似物）進(jìn)行代謝標(biāo)記，隨后通過馬來酰亞胺化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)偶聯(lián)，生成DAR為1.3的ADC。該方法生成的ADC具有良好的血漿穩(wěn)定性和顯著的抗腫瘤活性。

半乳糖偶聯(lián)
半乳糖或其類似物可通過半乳糖基轉(zhuǎn)移酶引入抗體。Synaffix的GlycoConnect技術(shù)利用內(nèi)切糖苷酶和糖基轉(zhuǎn)移酶將天然糖鏈轉(zhuǎn)化為均一的疊氮標(biāo)記三糖，隨后通過無金屬點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)偶聯(lián)。該技術(shù)已應(yīng)用于多個(gè)臨床階段的ADC。

唾液酸偶聯(lián)
唾液酸（SA）可通過酶促轉(zhuǎn)移至抗體，隨后通過高碘酸氧化與含氨氧基的細(xì)胞毒素偶聯(lián)。另一種方法是通過無銅點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)將C9-疊氮化SA轉(zhuǎn)移至抗體，并與含細(xì)胞毒素的DBCO偶聯(lián)。

糖工程技術(shù)的優(yōu)勢在于無需改變氨基酸序列即可實(shí)現(xiàn)糖鏈偶聯(lián)，但需要特殊的試劑和酶。

基于短肽標(biāo)簽的定點(diǎn)偶聯(lián)
短肽標(biāo)簽（通常為4-6個(gè)氨基酸）可通過酶促反應(yīng)實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)偶聯(lián)。

谷氨酰胺標(biāo)簽偶聯(lián)
Strop等人開發(fā)了谷氨酰胺標(biāo)簽（如LLQG），利用MTGase實(shí)現(xiàn)細(xì)胞毒素的定點(diǎn)偶聯(lián)。該方法生成的ADC具有均一的DAR2，并表現(xiàn)出強(qiáng)效的抗腫瘤活性。

轉(zhuǎn)肽酶介導(dǎo)的偶聯(lián)
轉(zhuǎn)肽酶可催化轉(zhuǎn)肽反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)偶聯(lián)。

結(jié)論
定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)，包括工程化氨基酸、非天然氨基酸、糖工程和短肽標(biāo)簽，顯著推動(dòng)了ADC的發(fā)展，生成了均一性高、治療指數(shù)優(yōu)異的ADC。這些新一代偶聯(lián)技術(shù)確保了批次間的一致性，并為腫瘤治療領(lǐng)域帶來了更多突破。未來的研究將進(jìn)一步優(yōu)化這些技術(shù)，推動(dòng)ADC藥物的進(jìn)一步發(fā)展。

產(chǎn)品信息


參考文獻(xiàn)
1.Site-Specific Antibody Conjugation for ADC and Beyond.
2.Chemical Linkers in Antibody–Drug Conjugates (ADCs).
3.Site-specific conjugation of a cytotoxic drug to an antibody improves the therapeutic index.
4.Site-Specific Antibody−Drug Conjugation through Glycoengineering.
5.Site-specific conjugation of a cytotoxic drug to an antibody improves the therapeutic index.

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