抗体 Fc 糖基重塑介导的定点偶联技术:ADC 制备的精准化解决方案
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2026-03-14 19:01:59
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(来源:抗体圈)

一、研究背景:传统 ADC 的痛点与糖基偶联的优势

传统 ADC 化学偶联方法(马来酰亚胺结合二硫键、胺基偶联赖氨酸)会产生异质化产物,导致 ADC 循环半衰期缩短、疗效降低且存在脱靶效应。而人 IgG 抗体 Fc  N297 位的保守 N - 糖基为定点偶联提供了理想靶点:其位于 Fc 结构域之间,远离抗原结合位点,化学组成与氨基酸不同,可实现特异性修饰,且不会破坏抗体的核心结合功能。

二、Fc 糖基的主要偶联技术方向

目前针对 IgG Fc 保守糖基的偶联技术主要靶向糖基的不同位点,各有特点:

1.核心岩藻糖:通过高碘酸盐氧化结合酰肼反应偶联,或代谢工程引入 6 - 硫代岩藻糖实现巯基修饰,保留抗体免疫反应性且稳定性良好;

2.唾液酸:需先酶促添加半乳糖和唾液酸,再通过氧化形成醛基进行肟连接,但易引发甲硫氨酸氧化影响 FcRn 结合,偶联后药物抗体比率(DAR)约 1.6

3.半乳糖:通过 β- 半乳糖苷酶切除天然半乳糖,再经工程化半乳糖基转移酶(GalT)连接酮基 / 叠氮修饰的半乳糖,可结合无铜点击化学,为 SiteClick™技术基础,适用于成像与治疗双功能 ADC 制备;

4.核心 GlcNAc:本文核心技术靶点,通过 IgG 特异性内切糖苷酶切除天然糖基暴露核心 GlcNAc,再经酶促修饰与点击化学偶联,实现 DAR=2.0 的均一偶联,为 GlyCLICK® 技术核心。

      针对靶向保守型 IgG Fc 聚糖的现有偶联技术的示意图

三、核心技术:GlyCLICK® 偶联技术的原理与流程

GlyCLICK® 技术结合两步酶促反应无铜叠氮 - 炔烃应变促进点击化学(SPAAC,靶向 Fc 糖基的核心 GlcNAc,实现定点、均一偶联,核心步骤为:

GlyCLICK 偶联技术将两步酶促反应与后续的无铜叠氮 - 炔基点击化学反应相结合。

第一步:酶促脱糖基,暴露核心 GlcNAc

利用链球菌来源的EndoS2 内切糖苷酶(Immobilized GlycINATOR),特异性水解 Fc 区的天然复杂糖基,仅保留与天冬酰胺连接的核心 GlcNAc

该酶可水解所有 IgG 亚类的 Fc 糖基,脱糖基效率 100%,且不会破坏抗体的整体结构;酶以固定化形式存在,反应后可快速分离,避免抗体被酶降解。

第二步:酶促叠氮活化,给抗体 “” 上专属 “标签

通过工程化半乳糖基转移酶 GalT (Y289L),将带有叠氮基团(-N3)的半乳糖类似物(GalNAz),精准转移至暴露的核心 GlcNAc 上。工程化酶的底物特异性被改造,可高效识别 GlcNAc 并连接 GalNAz,实现 Fc 区两个位点的精准活化;叠氮基团为生物正交基团,在体内不会与其他分子发生非特异性反应,为后续偶联提供 “专属接口

第三步:无铜点击化学,实现药物与抗体的精准 “牵手

利用无铜叠氮 - 炔烃应变促进点击化学(SPAAC),让叠氮活化的抗体与环辛炔修饰的细胞毒性药物发生共价结合,形成稳定的三唑键。无需铜离子催化,避免铜离子对抗体和细胞的毒性,反应条件温和(25℃避光过夜),适合生物大分子;点击化学的反应特异性接近 100%,仅在叠氮与环辛炔之间发生反应,确保偶联的位点专一性;

最终得到 Fc 区两个位点定点偶联的 ADCDAR 精准为 2.0,无杂化产物。

四、技术优势:均一性、功能性与生物学活性

1.高度均一:偶联后 DAR 精准为 2.0,疏水相互作用色谱(HIC)呈现单一均一峰,无杂化产物;

2.保留抗原结合能力:表面等离子体共振(SPR)分析显示,偶联后的 ADC 与亲本抗体的抗原结合亲和力无显著差异(曲妥珠单抗 KD=1.33 nM,偶联后 KD=1.52 nM);

3.优化的药代与安全性:脱糖基化破坏了抗体与 Fc-γ 受体的相互作用,降低脱靶效应,同时保留与 FcRn 的结合,维持正常的体内循环半衰期;

4.高效抗肿瘤活性:以抗 uPARAP 抗体偶联 PBD 二聚体毒素为例,该方法制备的ADC 在体外可高效杀伤肿瘤细胞,对肉瘤患者原代样本有效,且在体内仅需 2 mg/kg 单剂量即可治愈荷瘤小鼠。

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