科研助攻 ｜ ADC 定点偶联路径全面盘点∶ mTGase, SrtA, 糖基偶联 ｜ MCE

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传统 ADC 偶联如同撒网捕鱼，疗效难以把控且易出现问题，而定点技术恰似精准制导的导弹！本文将揭开 mTGase、分选酶 A、糖基偶联这三大“魔法师”的神秘面纱，看看它们如何施展定位之术，让药物分子在抗体上有序排列，既稳定精准又长效持久！

传统的 ADC 偶联方法面临着半衰期短、疗效降低以及脱靶效应等诸多挑战。定点偶联技术 (如酶促偶联、糖基偶联等) 提供了精准的解决之道。

在已披露的 576 款 ADC 中，采用定点偶联技术的有 445 款 (占比 77%)，占据绝对优势；非定点偶联的仅有 131 款 (占比 23%)。在定点偶联 ADC 管线中，61% 处于活跃开发状态，而非定点管线中仅有 32% 保持活跃。由此可见，定点偶联技术正在加速渗透 ADC 管线。

图 1. 定点偶联与随机偶联管线情况。

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随机偶联 VS 定点偶联

在 ADC 的设计中，诸多因素会对其成功率产生影响，例如抗体、连接子、有效载荷的选择、药物连接位点、偶联方式以及药物抗体比 (DAR) 等。其中，药物与抗体的偶联方式尤为关键，药物的连接位置和方式会对 ADC 的稳定性、疗效等产生影响。

偶联方式主要分为两类，即随机偶联和定点偶联。

随机偶联无需对抗体进行改造，是基于赖氨酸和半胱氨酸的偶联技术，其过程具有随机性，偶联位置和载药数目不确定，所产生的 ADC 是 DAR 不一的混合物，稳定性较差，易发生聚集，动力学性质也不尽相同，从而导致非治疗性毒副作用增加。

而定点偶联技术包括引入反应性半胱氨酸偶联 (Thio - mab) 技术、链间二硫键改造、非天然氨基酸偶联技术、酶法偶联、糖基偶联等。与随机偶联相比，定点偶联得到的 DAR 较为明确，最终成品的一致性更高。

表 1. 不同偶联方式的特点。

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mTGase 酶促偶联路径

微生物转谷氨酰胺酶 (Microbial Transglutaminase, mTGase) 能够通过特异性催化脱糖抗体第 295 位谷氨酰胺侧链与含伯胺基团的毒素/连接子形成稳定的肽键，从而实现定点偶联。

mTGase 可以特异性识别去糖基化 IgG 抗体 Fc 区域的 Q295 位点，并将其作为修饰位点与适配底物相结合。通常先利用 PNGase F 进行去糖基化处理，然后再与带氨基的底物发生反应，以此实现偶联[1]。

图 2. mTGase 酶促偶联路径[1]。

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Sortase A 酶促偶联路径

Sortase A (SrtA) 是一类由革兰氏阳性菌 (如金黄色葡萄球菌、链球菌等) 分泌的转肽酶。这类酶能够识别特定的氨基酸序列，并催化其与细胞壁或细胞膜形成共价连接。

来自金黄色葡萄球菌的 SrtA 能够特异性识别 C 端含有保守氨基酸序列 Leu - Pro - Xxx - Thr - Gly (LPXTG)、N 端含有多聚甘氨酸的蛋白质 (X 为除半胱氨酸、色氨酸以外的任意氨基酸)[2]。

图 3. Sortase A 酶促偶联路径[2]。

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糖基偶联路径

糖基位点特异性抗体 - 药物偶联物 (gsADCs) 借助 IgG Fc 上的 Asn297 N - 糖基化位点作为药物负载的偶联位点，通常需要多种酶参与糖工程改造[3]。

常见路径为：先运用糖苷内切酶 (如 endo s、endo s2、endo SH 等) 对抗体 N - 297 位的糖进行酶切，再利用糖基转移酶 (如GalT(Y289L)) 引入叠氮基，最后通过叠氮与环辛炔反应形成稳定的 ADC。糖基偶联的详细内容可参考往期。

               

图 4. 糖基偶联路径[3]。

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小结

小 M 与大家一同学习了糖基偶联与酶法偶联的技术路径。若您认为这些内容有所帮助，不妨点击收藏以备不时之需，更欢迎点赞支持，并分享给有需要的伙伴。您的互动是我们持续输出优质内容的动力，让我们在技术探索的道路上携手共进！

[1] Simone Jeger ,Site-Specific and Stoichiometric Modification of Antibodies by Bacterial Transglutaminase[J].Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9995–9997.

[2] Carla P. Guimaraes, Site-specific C-terminal internal loop labeling of proteins using sortase-mediated reactions[J].Nat Protoc. 2013 September ; 8(9): 1787–1799.

[3] Wei Shia, Wanzhen Lid, Jianxin Zhangd. One-step synthesis of site-specific antibodyedrug conjugates by reprograming IgG glycoengineering with LacNAc-based substrates. Acta Pharmaceutica Sinica B.2022:12(5):2417-2428

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