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核心岩藻糖/半乳糖/末端唾液酸/N-乙酰葡萄糖胺/甘露糖对抗体功能的影响
发布时间:2021-04-12     作者:yyp   分享到:

单克隆抗体与抗原分子结合后可以引发效应功能,效应功能由 Fc 段介导,Fc 与 Fc 受体或相关补体蛋白结合,可引发抗体依赖的细胞毒作用(ADCC)或补体依赖的细胞毒作用(CDC)。单抗 Fc 段的糖基化水平可以影响 ADCC和 CDC,并能改变抗体的药代动力学性质,部分糖型结构还能影响抗体的免疫原性。

1 核心岩藻糖对抗体功能的影响

ADCC 由 Fc 与 Fc-γ 受体(FcγR)结合后引发,其结合力明显受 CH2 结构域中 N-聚糖影响,如降低/去除核心糖结构中的岩藻糖可以提高 ADCC 效应[10]。研究发现由Lec13 突变株表达的岩藻糖敲除的 IgG 抗体,其与 FcγRIIIa结合能力提高了 50 倍,ADCC 效应提高了 100 倍[11]。抗体 N-聚糖核心结构中的岩藻糖是由于蛋白通过高尔基体时,在 α-1,6-岩藻糖转移酶的作用下从 GDP-Fuc 上转移岩藻糖基而得。采用敲除或低表达 α-1,6-岩藻糖转移酶的工程细胞株,或其他途径降低 IgG 抗体中的核心岩藻糖水平,可以达到提高抗体 ADCC 效应的目的[12]。
2 半乳糖对抗体功能的影响
末端半乳糖基对抗体效应功能的影响目前了解得相对较少。有研究表明 CDC 效应是由补体蛋白 C1q 与 IgG抗体 Fc 段结合后引发,末端半乳糖含量增加可以提高CDC 效应[13]。采用糖苷酶处理去除半乳糖基可以减少补体的溶解活性[14]。还有研究表明末端半乳糖化可诱导 CH2 结构域构象变化,导致其结合的 FcγR 增加;高半乳糖和去岩藻糖改造的抗体其 ADCC 活性较未改造前增加 78 倍[15]。提高的半乳糖化可能导致 Fc 段 CH2 结构域之间空间距离增大,暴露出更多的氨基酸序列与 FcγRⅢa 结合[7]。因此,综合以上研究基本表明末端半乳糖可以提高 CDC 效应,但目前 CHO 细胞表达的抗体其末端半乳糖化水平普遍较低,尚未有提高半乳糖化水平的工程细胞株报道。
3 末端唾液酸对抗体功能的影响
哺乳动物细胞表达蛋白的唾液酸修饰类型分为 N-乙酰基神经氨酸(Neu5Ac,NANA)和 N-羟乙基神经氨酸(Neu5Gc,NGNA)。人体内 IgG 的唾液酸类型为 NANA,而 NGNA 型唾液酸主要存在于动物如小鼠体内。而采用哺乳动物细胞(如 CHO 细胞)表达制备的单克隆抗体,经常带有非人的唾液酸 NGNA 修饰。带有 NGNA 的单克隆抗体可能在人体中引发免疫原性[16]。另外,唾液酸含量越高,IgG 与 Fc 受体的亲和力越低,从而导致 ADCC 活性降低,且与细胞表面的抗原结合减弱,其原因可能是唾液酸所占较大的空间导致抗体铰链区弹性减小,从而降低了受体结合能力[17]。有研究通过在表达 IgG 的宿主细胞中共分泌表达唾液酸酶 A 制备的非唾液酸化抗体,显示出更强的ADCC 活性[18]。唾液酸化水平可能影响到蛋白**的代谢。研究表明Fc 融合蛋白的代谢受唾液酸化水平影响**,融合蛋白中唾液酸 NANA 含量越高,体内清除速率越慢,且不受O-连接还是 N-连接的影响,但 NGNA 类型唾液酸对蛋白的清除速率基本没有影响[19]。
4 N-乙酰葡萄糖胺对抗体功能的影响
研究表明末端 N-乙酰葡糖胺基(GlcNAc)可以影响CH2 结构域的热力学稳定性。去除 GlcNAc 后可以观察到明显的热不稳定性,同时对可溶性 FcγRIIb 的结合力略有降低[20]。带有末端 GlcNAc 的 IgG 抗体具有更长的清除半衰期[21]。带有并表达 GnTIII 基因的工程细胞株其表达的抗体的双触角结构中含二等分的 GlcNAc,与 FcγRIIIa 结合能力提高,ADCC 效应增强,10 ~ 20 倍低浓度时即可显示杀伤效应,这也可能是由于空间位阻导致的核心 1,6-岩藻糖暴露减少所致[22-23]。
5 甘露糖对抗体功能的影响
高甘露糖型对 Fc 聚糖的异质性程度影响较为**,常见的末端甘露糖基团包括 Man5GlcNAc2、Man6GlcNAc2、Man7GlcNAc2、Man8GlcNAc2、Man9GlcNAc2。研究表明高甘露糖型的单抗分子与 C1q 的亲和力较低,其 CDC 活性也较低[24];与 FcγRIIIa 亲和力则较高,相应的显示出了较强的 ADCC 活性,但也可能是核心岩藻糖缺失的缘故[25]。高甘露糖型对单抗的药代动力学性质影响较大,大量文献报道高甘露糖型 IgG 分子在人血循环中具有较短的半衰期[26]。FUT-8 突变的 CHO 细胞生产的高甘露糖型和杂合型的 IgG 较复合型具有较高的清除速率[25]。高甘露糖型结构在人体中容易引起免疫原性。文献[27]报道酵母、昆虫细胞、植物来源的糖蛋白多为高甘露糖型,在人体中易引起高免疫原性。抗体中带有寡聚甘露糖的较无寡聚甘露糖的具有**的免疫原性[28]。虽然多数抗体**中高甘露糖水平较低,但仍需密切关注产品可能引起免疫原性。细胞株和生产工艺的变化常伴随着甘露糖含量的变化。鉴于甘露糖型对单抗产品的活性、药代动力学性质、免疫原性都具有重要影响,末端甘露糖的糖型和含量一般应被视为单抗产品的关键质量属性(CQA)之一。

供应产品目录:

六臂甘露糖醇-聚乳酸(ML-PLLA)

氨酸封端的甘露糖醇-聚乳酸(ML-PLLA-GC)

Man-QDs甘露糖修饰量子点

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DSPE-PEG-Man

氨基修饰甘露糖MAN-NH2

活化羧基修饰甘露糖MAN-NHS

生物素修饰甘露糖MAN-Biotin

马来酰亚胺修饰甘露糖MAN-MAL

炔基炔烃功能化甘露糖MAN-ALK

叠氮修饰甘露糖MAN-N3136098-00-5 Heparin disaccharide I-A trisodium salt

136098-04-9 Heparin disaccharide I-H trisodium salt

149368-05-8 Heparin disaccharide I-P trisodium salt

136098-10-7 Heparin disaccharide I-S, tetrasodium salt

136098-06-1 Heparin disaccharide II-A disodium salt

136098-02-7 Heparin disaccharide II-H disodium salt

136098-05-0 Heparin disaccharide II-S trisodium salt

136098-11-8 Heparin disaccharide III-A disodium salt

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136098-07-2 Heparin disaccharide IV-A, sodium salt

123228-39-7 Heparin disaccharide IV-H

136098-08-3 Heparin disaccharide IV-S disodium salt

Heparin sulfate NS-oligosaccharide NS

Heparin sulfate oligosaccharide NAc

Hexasaccharide dp6

Tetradecasaccharide dp14  

Tetrasaccharide dp4

yyp2021.4.12



 

 


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