Zedira：Andracon–Recombinant Microbial Transglutaminase

文献解析：偶联位点和技术对抗体-药物偶联物稳定性和药代动力学的影响

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

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.xphs.2021.08.002

研究背景：

ADCs结合了传统治疗性抗体的特异性和高毒性化疗药物的毒性，已成为一种有前景的抗癌治疗手段。评估不同偶联位点和偶联技术对ADCs稳定性和药代动力学（PK）的影响。研究比较了将药物偶联到抗体的半胱氨酸残基（如S239、L328等）和通过微生物转谷氨酰胺酶（mTG）偶联到天然抗体位置（如Q295）或识别基序（如LC和HC C-末端）的效果，包括基因工程半胱氨酸技术和基于mTG的酶促偶联方法。

实验设计与方法：

使用重组表达的抗体，通过不同的偶联方法生成DAR（药物-抗体比）为2的ADCs。通过疏水相互作用色谱（HIC）、纳米差示扫描荧光法（nanoDSF）、生物层干涉法（BLI）等评估ADCs的疏水性、热稳定性和与FcRn的结合动力学。在表达人FcRn的转基因Tg276小鼠中进行PK研究，评估ADCs的总抗体浓度和结合药物的稳定性。使用半胱氨酸工程化技术在特定位点引入半胱氨酸，并通过马来酰亚胺功能化的连接子-载荷（如MC-VC-PAB-MMAE）进行特异性结合。利用mTG酶催化在Q295位或融合至轻链（LC）和重链（HC）C末端的特定肽基序进行结合。 通过多种体外分析（如疏水相互作用色谱、热稳定性、FcRn结合、血清稳定性）评估ADCs的特性。

研究结果：

不同偶联位点对ADC的稳定性有显著影响，特别是在体内循环中的稳定性。例如，HC C-末端偶联的ADC在体内表现出较高的药物释放率。偶联到CH2结构域或LC C-末端的ADCs热稳定性有所下降，但不影响总体PK行为。mTG偶联到Q295或LC C-末端的ADCs表现出优异的PK行为，而半胱氨酸偶联的ADCs中，L328位点与已建立的S239位点相当。

模型验证与应用：

Tg276小鼠模型：验证了其在预测ADCs PK行为方面的适用性，尤其是能够检测到不同偶联位点引起的微妙差异。

抗体支架影响：研究发现，不同的抗体支架对ADC的PK行为也有显著影响，强调了选择适合的抗体和偶联位点的重要性。

结论与展望：

系统比较了不同偶联位点和技术对ADC稳定性和PK的影响，确定了L328和LC C-末端分别为半胱氨酸偶联和mTG偶联的优选位点。未来研究应进一步探索不同ADC组件之间的复杂相互作用，以优化ADC的设计和开发。

实际应用与意义：

对ADC药物的研发具有重要意义，为选择最佳偶联位点和技术提供了科学依据，有助于提高ADC药物的疗效和安全性。此研究通过系统的实验设计和全面的评估方法，为ADC药物的优化提供了宝贵的数据支持和理论指导。

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

酶催化结合：Andracon?（或类似的重组微生物转谷氨酰胺酶mTG）在本文中作为关键酶工具，用于催化ADC中抗体与载荷的连接。mTG能够在抗体上的谷氨酰胺残基和连接子上的酰基受体之间形成稳定的异肽键。

结合位点特异性：mTG允许通过融合特定肽基序（如LLQG或GGLLQGPP）至抗体的LC或HC C末端，或在抗体去糖基化后结合至内源性Q295位，从而实现位点特异性结合。

稳定性和PK优势：研究表明，通过mTG结合至Q295位或LC C末端的ADCs在体内外均表现出良好的稳定性和优异的PK行为。这证明了mTG在ADC制备中的潜在优势。

酶工程：文中还提到了利用工程化mTG变体来允许在全糖基化抗体上进行Q295位的结合，进一步展示了mTG在ADC制备中的灵活性和潜力。

综上所述，Andracon?（或重组mTG）在本文中作为重要的酶催化工具，为ADC的结合提供了一种位点特异、高效且稳定的方法，显著影响了ADC的稳定性和PK特性。