皮下组织与淋巴液中Fc融合蛋白降解作用对生物利用度的影响机制研究

推荐：本研究针对Fc融合蛋白皮下给药后生物利用度(BA)预测难题，通过建立Fc/Fc与Protein/Fc双检测法，首次揭示蛋白酶介导的降解是影响BA的关键因素。实验证实dulaglutide和romiplostim在皮下组织及淋巴液中发生蛋白区域降解，而abatacept和etanercept保持稳定，为临床给药方案优化提供新依据。

　　

在生物制药领域，Fc融合蛋白因其通过IgG的Fc结构域延长半衰期的特性，已成为治疗多种疾病的重要武器。然而这些"生物导弹"通过皮下注射进入人体时，其生物利用度却像难以预测的谜题——不同药物间差异显著，动物实验数据与临床结果相关性差。这背后究竟隐藏着怎样的生物学黑箱？Daiichi Sankyo Co., Ltd的研究团队在《Drug Metabolism and Pharmacokinetics》发表的研究，首次揭开了皮下组织这个"消化战场"对Fc融合蛋白的筛选机制。

研究采用四大关键技术：1）创新性建立双检测法（Fc区域特异的Fc/Fc法与全蛋白检测的Protein/Fc法）；2）大鼠体内药代动力学模型；3）皮下组织匀浆和淋巴液体外稳定性实验；4）蛋白酶抑制剂控制实验。通过对比abatacept、etanercept、dulaglutide和romiplostim四种Fc融合蛋白，揭示了令人震惊的"蛋白存活率差异"。

【Materials and reagents】

研究选取市售的四种代表性Fc融合蛋白：治疗类风湿关节炎的abatacept(Orencia^?)、etanercept(Enbrel^?)，促血小板生成剂romiplostim(Romiplate^?)和糖尿病药物dulaglutide(Trulicity^?)。

【Pharmacokinetic studies in rats】

大鼠实验显示戏剧性差异：abatacept和etanercept的Fc/Fc法与Protein/Fc法BA值基本一致（如etanercept分别为80.1% vs 78.3%），而dulaglutide和romiplostim出现显著断层（romiplostim 99.4% vs 55.5%）。这暗示后两者的蛋白部分在吸收过程中遭遇"分子截肢"。

【Discussion】

皮下组织匀浆实验验证了这一猜想——dulaglutide和romiplostim的蛋白区域在体外迅速降解，且能被蛋白酶抑制剂挽救。相反，abatacept和etanercept表现出"分子装甲"般的稳定性。这种差异解释了为何后两者能保持结构完整地进入循环系统。

这项研究建立了三项重要认知：首先，皮下组织是Fc融合蛋白的"分子筛"，蛋白酶敏感度决定其BA值；其次，双检测法可精准区分降解发生位点；最后，体外稳定性实验能有效预测体内BA差异。这些发现不仅为优化给药方案提供路线图，更提示药物设计时应将蛋白酶抗性纳入考量，如同为蛋白部分装备"防弹衣"。正如研究者指出，这项机理研究突破了传统经验预测的局限，为个体化给药开辟了新途径。