树脂支持位点特异性抗体偶联技术制备高效稳定抗体-药物偶联物（ADCs）新策略

针对传统抗体-药物偶联物（ADCs）因随机偶联导致的异质性问题，研究人员开发了基于Q295位点特异性硫醇化的树脂支持新方法。通过微生物转谷氨酰胺酶（mTGase）介导的定向修饰和空间位阻磷化物（TPPMS）选择性还原，成功制备DAR 2的均一ADCs，显著提升产物稳定性和治疗效果，为ADC药物开发提供创新技术路径。

　　

在生物医药领域，抗体-药物偶联物（antibody-drug conjugates, ADCs）犹如"生物导弹"，通过抗体精准递送细胞毒性药物。然而传统ADC制备依赖抗体天然半胱氨酸残基的随机偶联，导致产物异质性高、稳定性差——这就像用不同数量的弹头组装导弹，严重影响治疗效果。Mohan Reddy Mullapudi团队在《Bioconjugate Chemistry》发表的突破性研究，为这一难题提供了创新解决方案。

研究团队聚焦IgG1抗体保守的Q295位点，开发出无需工程化改造的位点特异性偶联技术。传统方法需通过全局还原/再氧化暴露Q295硫醇基团，但存在副反应风险。新方法创造性采用树脂支持平台，利用单磺化三苯基膦（monosulfonated triphenylphosphine, TPPMS）的空间位阻效应选择性还原目标二硫键，避免干扰其他结构域。这种"精准拆弹"策略配合微生物转谷氨酰胺酶（microbial transglutaminase, mTGase）介导的定向修饰，实现了高效可控的DAR 2偶联。

关键技术包括：1）PNGase F介导的N-聚糖去除消除空间阻碍；2）mTGase催化Q295位点引入半胱胺；3）TPPMS选择性还原树脂固定化抗体的工程化二硫键；4）tubulysin类细胞毒素的定点偶联评估。所有实验均使用非工程化IgG1抗体完成。

【Q295位点特异性修饰】通过优化酶切条件，实现在保留抗体完整性的前提下高效去除Q297位点N-糖基化，为后续mTGase介导的半胱胺引入创造空间条件。质谱分析证实修饰特异性达95%以上。

【树脂支持还原系统】比较六种还原剂后发现，TPPMS在树脂固相体系中可选择性还原Q295位点二硫键，还原效率较传统方法提升3倍，且不干扰其他结构域二硫键。HPLC监测显示副产物减少80%。

【生物物理特性】动态光散射显示Q295-ADCs的聚集率（<5%）显著低于随机偶联ADC（15-20%）。差示扫描量热法证实热稳定性提高8-10°C，表明空间位阻效应降低分子间相互作用。

【体外药效评估】tubulysin偶联的Q295-ADCs对HER2⁺乳腺癌细胞株的IC₅₀为0.3-0.5 nM，与传统ADC相当但批间差异缩小60%。流式细胞术显示内化效率提高40%，证实位点修饰不影响抗体靶向性。

【血浆稳定性】37°C人血浆中72小时药物释放率<3%，而随机偶联ADC达15%。质谱分析证实连接子稳定性增强源于远离蛋白酶切割位点的定向偶联。

该研究突破性地将酶催化修饰与固相合成相结合，建立首个适用于非工程化抗体的高通量ADC制备平台。相比传统技术，新方法产物均一性提高5倍，工艺时间缩短40%，且无需复杂抗体改造。特别值得注意的是，Q295位点远离抗体可变区，确保药物负载不影响抗原结合——这为现有临床抗体的快速ADC改造开辟新途径。团队正在将该技术拓展至其他细胞毒素和抗体类型，有望推动ADC药物开发进入"精准设计"新时代。