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AJICAP第二代:用于抗体-药物偶联物生产的改进型化学位点特异性偶联技术

抗体圈  · 公众号  ·  · 2025-05-22 13:46

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,同时利用硫酯化学防止由于选择性切割反应而导致的聚集。 AJICAP 肽试剂在缓冲溶液中的稳定性得到改善,对靶标赖氨酸的选择性更高, ADC DAR 值更高。这种基于硫酯的策略提供了两种不同的 AJICAP 肽试剂,以访问两个不同的偶联位点( Lys248 Lys288 )。基于 Lys248 Lys288 ADC 的体内生物学研究揭示了相当的疗效和耐受性。此外,还研究了偶联化学在非传统 ADC 生产中的应用。

【NO.2】结果与讨论

2.1.AJICAP 试剂设计和抗体修饰

改进 AJICAP 肽试剂有两个主要挑战(图 1c ):( 1 )用抗体中赖氨酸的胺基取代不稳定的 N- 琥珀酰亚胺( NHS )基团,以及( 2 )在 ADC 合成方案中替换需要氧化还原处理的 AJICAP 试剂中的二硫键。

考虑到保质期和反应性平衡,选择噻吩酯基团作为抗体修饰的反应性基团。 硫酚基团比 NHS 基团具有更高的稳定性和略低的反应性。然而,我们预计 Fc 亲和肽的邻近效应会增强抗体修饰的反应性。此外,与 NHS 酯相比,噻吩酯在反应缓冲溶液中的保质期更长,从而提高了修饰产量和位点特异性。选择烷基硫酯键来替代 AJICAP 第一代试剂中的二硫键。烷基硫酯是众所周知的硫醇保护基团。 N- 琥珀酰亚胺 S- 乙酰硫代乙酸酯是一种广泛用于蛋白质功能化的烷基硫酯试剂。使用 N- 琥珀酰亚胺 S- 乙酰硫代乙酸酯修饰蛋白质赖氨酸,然后使用羟胺进行特异性脱保护,可以在赖氨酸残基上形成巯基。由这些硫酯(烷基和苯基)生产优化的 AJICAP 试剂( 1b )( 1 d; 支持信息( SI ), S1-S3 )。此外,设计了另一种具有不同亲和肽序列的 AJICAP 肽试剂( 6b )来修饰抗体的 Lys288 SI S4 S5 )。在以前的研究中, Lys288 的修饰产量低于 Lys248; 因此,我们安装了刚性架构 (18) 使 AJICAP 试剂的反应性噻吩酯基团在缓冲条件下接近 Lys288

曲妥珠单抗和利妥昔单抗用于证明噻吩酯化学( 1

1. 位点特异性肽偶联

通过使用四极杆飞行时间质谱法( Q-TOFMS )测量肽抗体比( PAR )来计算抗体到偶联物的转化率( SI ,图 S6-S10 ) 和疏水作用色谱( HIC -HPLC SI ,图 S11-S21

在之前的 Lys248 偶联中, AJICAP 试剂( 1a )提供更高的 PAR (条目 1 );然而,由噻吩基团组成的 AJICAP 试剂( 1b )实现了进一步的反应性优化,以满足目标 PAR 并提高了 PAR=2 选择性(条目 2 )。在 Lys288 偶联的情况下,需要进一步的优化研究。在以前的研究中,第一代 AJICAP 试剂( 6a )提供的 PAR 不足(条目 3 (10) ). 为了了解这种现象,我们对试剂 6a 6b 的碱肽(称为 Z34C )与 Fc 蛋白的复合物进行了结构分析 ; (20,21) Z34C 肽到抗体 Lys288 的预测距离比从 FcIII 样肽的预测距离远到 Lys248 SI S22 )。这些结果表明,用于 Lys288 修饰的 AJICAP 试剂需要比用于 Lys248 修饰的 AJICAP 试剂更长的接头( SI S5 S8 S14 )。 因此, 我们调整了肽试剂的连接子长度。几个小组报道了独特的亲和引导蛋白质修饰技术; 在某些情况下,刚性结构,如哌嗪和 proline 在接头部分,是到达反应性基团以靶向氨基酸的强大工具,提高了转化率。这些报道促使我们筛选接头以提高 Lys288 的修饰效率,发现芳香环是一个合适的键。肽偶联步骤中的缓冲液 pH 值取决于 AJICAP 试剂的肽部分的结合亲和力 ; Lys248 偶联的情况下, FcIII 样肽在酸性缓冲液( pH 值约为 5.5 )中显示出最高的结合亲和力。另一方面,用于 Lys288 偶联的 Z34C 在微碱性条件下( pH 值约为 8.0 ,数据未显示)显示出良好的亲和力。

在两种试剂( 1b 6b )中,使用羟胺完成了以下接头切割( SI ,图 S15 S16 S20 S21 ),表明噻吩基团与抗体中的赖氨酸反应,而在肽偶联过程中没有通过烷基硫酯发生副反应。

2.2. AJICAP 技术的能力

通过 HIC-HPLC 分析评估了使用多种抗体的这种偶联化学试剂的兼容性( SI S23-S44 。在传统的半胱氨酸偶联情况下,抗体特性会影响所得 ADC 的反应性和 DAR ;因此,使用具有不同等电点( PI )的多个 ADC 进行共轭检查 (26) 旨在了解 AJICAP 第二代技术的反应耐受性。除了曲妥珠单抗( PI=8.8 ,条目 1 2 )和利妥昔单抗( PI=9.1 ,条目 3 4







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