Zedira：Andracon–Recombinant Microbial Transglutaminase

文獻解析：偶聯位點和技術對抗體-藥物偶聯物穩定性和藥代動力學的影響

文章標題： Effect of Conjugation Site and Technique on the Stability and Pharmacokinetics of Antibody-Drug Conjugates

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.xphs.2021.08.002

研究背景：

ADCs結合了傳統治療性抗體的特異性和高毒性化療藥物的毒性，已成為一種有前景的抗癌治療手段。評估不同偶聯位點和偶聯技術對ADCs穩定性和藥代動力學（PK）的影響。研究比較了將藥物偶聯到抗體的半胱氨酸殘基（如S239、L328等）和通過微生物轉谷氨酰胺酶（mTG）偶聯到天然抗體位置（如Q295）或識別基序（如LC和HC C-末端）的效果，包括基因工程半胱氨酸技術和基于mTG的酶促偶聯方法。

實驗設計與方法：

使用重組表達的抗體，通過不同的偶聯方法生成DAR（藥物-抗體比）為2的ADCs。通過疏水相互作用色譜（HIC）、納米差示掃描熒光法（nanoDSF）、生物層干涉法（BLI）等評估ADCs的疏水性、熱穩定性和與FcRn的結合動力學。在表達人FcRn的轉基因Tg276小鼠中進行PK研究，評估ADCs的總抗體濃度和結合藥物的穩定性。使用半胱氨酸工程化技術在特定位點引入半胱氨酸，并通過馬來酰亞胺功能化的連接子-載荷（如MC-VC-PAB-MMAE）進行特異性結合。利用mTG酶催化在Q295位或融合至輕鏈（LC）和重鏈（HC）C末端的特定肽基序進行結合。 通過多種體外分析（如疏水相互作用色譜、熱穩定性、FcRn結合、血清穩定性）評估ADCs的特性。

研究結果：

不同偶聯位點對ADC的穩定性有顯著影響，特別是在體內循環中的穩定性。例如，HC C-末端偶聯的ADC在體內表現出較高的藥物釋放率。偶聯到CH2結構域或LC C-末端的ADCs熱穩定性有所下降，但不影響總體PK行為。mTG偶聯到Q295或LC C-末端的ADCs表現出優異的PK行為，而半胱氨酸偶聯的ADCs中，L328位點與已建立的S239位點相當。

模型驗證與應用：

Tg276小鼠模型：驗證了其在預測ADCs PK行為方面的適用性，尤其是能夠檢測到不同偶聯位點引起的微妙差異。

抗體支架影響：研究發現，不同的抗體支架對ADC的PK行為也有顯著影響，強調了選擇適合的抗體和偶聯位點的重要性。

結論與展望：

系統比較了不同偶聯位點和技術對ADC穩定性和PK的影響，確定了L328和LC C-末端分別為半胱氨酸偶聯和mTG偶聯的優選位點。未來研究應進一步探索不同ADC組件之間的復雜相互作用，以優化ADC的設計和開發。

實際應用與意義：

對ADC藥物的研發具有重要意義，為選擇最佳偶聯位點和技術提供了科學依據，有助于提高ADC藥物的療效和安全性。此研究通過系統的實驗設計和全面的評估方法，為ADC藥物的優化提供了寶貴的數據支持和理論指導。

Andracon–Recombinant Microbial Transglutaminase（#T300）在文章中的作用：

酶催化結合：Andracon?（或類似的重組微生物轉谷氨酰胺酶mTG）在本文中作為關鍵酶工具，用于催化ADC中抗體與載荷的連接。mTG能夠在抗體上的谷氨酰胺殘基和連接子上的酰基受體之間形成穩定的異肽鍵。

結合位點特異性：mTG允許通過融合特定肽基序（如LLQG或GGLLQGPP）至抗體的LC或HC C末端，或在抗體去糖基化后結合至內源性Q295位，從而實現位點特異性結合。

穩定性和PK優勢：研究表明，通過mTG結合至Q295位或LC C末端的ADCs在體內外均表現出良好的穩定性和優異的PK行為。這證明了mTG在ADC制備中的潛在優勢。

酶工程：文中還提到了利用工程化mTG變體來允許在全糖基化抗體上進行Q295位的結合，進一步展示了mTG在ADC制備中的靈活性和潛力。

綜上所述，Andracon?（或重組mTG）在本文中作為重要的酶催化工具，為ADC的結合提供了一種位點特異、高效且穩定的方法，顯著影響了ADC的穩定性和PK特性。