科研助攻 | 第三代 ADCs 偶联方式之糖基偶联
ADC (Antibody-Drug-Conjugates),也叫抗体偶联药物,顾名思义,就是将单克隆抗体与细胞毒性药物通过连接子共价连接,利用抗体的特异性将药物精准递送到肿瘤细胞中。作为一种新型疗法,其兼具药物的杀伤性及抗体的靶向性,能够极大改善肿瘤治疗的效果。
设计一个成功的 ADCs 不仅需要关注连接子的稳定性和药物的有效释放,还需要关注其中的偶联技术[1][2]。糖基偶联作为一种定点偶联技术,可以得到在循环系统中稳定的 ADC 化合物,相比随机偶联具有更好的治疗效果,是目前 ADC 领域的研究热点之一。
ADC 的糖基偶联大多作用于 IgG 型抗体,该抗体 Fc 端的每个重链 CH2 结构域 N297 位置存在着保守的糖基化位点,因结合位点远离抗体抗原结合的功能结构域,不会影响抗体抗原的结合。
而在该抗体的结合位点上具有不同类型的糖基,这些糖基可被糖苷内切酶酶切,从而曝露出 N-乙酰氨基葡萄糖,经叠氮修饰后的 N-乙酰半乳糖胺利用糖基转移酶连接到抗体的 N-乙酰氨基葡萄糖上。被叠氮修饰后的抗体进一步与双环酮修饰的连接子-毒素发生点击化学反应,得到糖链定点 ADC 化合物 (glycosite-specific ADCs, gsADCs)[3]。
两酶三步法
图 1. 两酶三步法制备策略[3]。
一酶两步法
相较于两酶三步法而言,单酶催化操作更简便,步骤也更简单。JSKN003 即是采用糖基定点偶联平台开发的新型靶向 HER2 双表位的抗体偶联药物 (ADC):将抗体分子 KN026 重链糖基经过点击化学反应获得 DAR 值约为 4 的定点修饰抗体偶联物。JSKN003 能够结合肿瘤细胞表面的 HER2,通过 HER2 介导的细胞内吞释放有效载荷,发挥抗肿瘤作用。
图 2. 一酶两步法制备策略。
单酶一步法
特异性用于从野生型 IgG 重链的壳二糖核心上切除 N-连接糖 。 |
可以将高甘露糖型低聚糖转移到 N-乙酰氨基葡萄糖 (GlcNAc) 和葡萄糖等单糖上,形成新的低聚糖。 |
可在天冬酰胺连接的复杂双触角和来自糖蛋白和糖肽的高甘露糖寡糖的壳二糖核心内进行水解。 |
可裂解游离或天冬酰胺连接的三触角或 α1-6 岩藻糖基化的二触角寡糖,以及三氨基壳二糖核心结构。 |
在连续去除 N-聚糖中的唾液酸、半乳糖和内部 GlcNAc 残基后,可水解完整 IgG 抗体的 Fc N-聚糖。 |
Protein O-Fucosyltransferase 1 一种糖基转移酶,其富含半胱氨酸基序作为受体糖和 GDP-焦点作为供体。 |
UDP-GalNAc:β-1,3-N-acetylgalactosaminyltransferase 在 N 上合成 GalNAc:beta-1,3GlcNAc (一种新型碳水化合物结构) 和 O-聚糖。 |
α-1,4-N-Acetylglucosaminyltransferase 4 催化 N-乙酰葡糖胺 (GlcNAc) 转移至核心 2 支链 O-聚糖并抑制幽门螺杆菌 H. pylori 生长。 |