利用Fc片段結(jié)合的納米抗體做偶聯(lián)藥物的技術(shù)原理及優(yōu)勢(shì)

文章來(lái)源公眾號(hào)：Drugs and technology     作者：福尼亞吹風(fēng)

澳大利亞蒙納士大學(xué)藥物科學(xué)研究所Angus P. R. Johnston教授團(tuán)隊(duì)在Nature Nanotechnology期刊在線發(fā)表題為“A versatile antibody capture system drives specific in vivo delivery of mRNA-loaded lipid nanoparticles”的研究論文。該研究報(bào)道了一種針對(duì)IgG Fc片段結(jié)合的納米抗體TP1107，可將抗體以最優(yōu)取向固定在脂質(zhì)納米顆粒（LNPs）表面，無(wú)需對(duì)抗體進(jìn)行修飾或復(fù)雜純化。

開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單、高效的方法，將抗體以最佳取向固定在LNP表面，實(shí)現(xiàn)mRNA的細(xì)胞特異性遞送，避免傳統(tǒng)抗體修飾方法導(dǎo)致的取向隨機(jī)、親和力下降、工藝復(fù)雜等問(wèn)題。

下圖a. 示意圖比較傳統(tǒng)抗體偶聯(lián)方法。通常，抗體通過(guò)琥珀酰亞胺酯與天然存在的賴氨酸殘基隨機(jī)反應(yīng)的方式與納米顆粒偶聯(lián)，這會(huì)導(dǎo)致抗體在納米顆粒表面取向隨機(jī)，從而損害其活性。

b. ASSET技術(shù)：脂化scFv的后插入。使用經(jīng)過(guò)N端脂化肽修飾的工程化抗大鼠IgG2a單鏈可變片段(scFv)，可將抗體捕獲在LNP表面。

c. 通過(guò)NHS-疊氮化物與賴氨酸殘基偶聯(lián)的抗小鼠/抗大鼠IgG1納米抗體TP1107允許高通量評(píng)估抗體；然而，抗體仍然是隨機(jī)取向的。

d. 最優(yōu)取向TP1107以最佳取向捕獲抗體，最大限度地提高了結(jié)合效率，并能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單快速的抗體篩選。

核心技術(shù)：TP1107納米抗體捕獲系統(tǒng)
原理：使用一種名為 TP1107 的抗Fc納米抗體，通過(guò)位點(diǎn)特異性修飾（在Gini5位點(diǎn)引入疊氮苯丙氨酸azPhe），使其以最優(yōu)方向結(jié)合小鼠IgG1的Fc段。

優(yōu)勢(shì)：無(wú)需抗體修飾：只需將抗體與TP1107功能化的LNPs混合即可捕獲。
最佳取向：確�？贵w抗原結(jié)合域朝向外部，最大化靶向效率。
無(wú)需純化：高親和力結(jié)合，捕獲效率高，省去后續(xù)純化步驟。
結(jié)構(gòu)解析：通過(guò)冷凍電鏡確定TP1107與IgG1的結(jié)合位點(diǎn)，指導(dǎo)最優(yōu)連接位點(diǎn)選擇。

納米抗體修飾：
TP1107optimal：位點(diǎn)特異性引入azPhe，與DBCO-PEG-DSPE通過(guò)點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)連接。
TP1107random：通過(guò)NHS-azide隨機(jī)修飾賴氨酸，模擬傳統(tǒng)方法。

LNP功能化：將脂質(zhì)化的TP1107插入預(yù)形成的LNPs中，再捕獲目標(biāo)抗體。

📊 主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1. 靶向效率顯著提升
與未靶向LNPs相比，mRNA表達(dá)量提升超過(guò)1000倍。
與傳統(tǒng)隨機(jī)抗體偶聯(lián)方法相比，表達(dá)量提升超過(guò)8倍。

2. 細(xì)胞特異性強(qiáng)
在Jurkat細(xì)胞和原代人PBMCs中，CD3/CD5/CD7靶向LNPs能高效轉(zhuǎn)染T細(xì)胞，幾乎無(wú)脫靶表達(dá)。

CD22靶向LNPs可特異性轉(zhuǎn)染B細(xì)胞，展示平臺(tái)的多功能性。

3. 體內(nèi)靶向驗(yàn)證
在Ai14報(bào)告小鼠中，CD3靶向LNPs能高效、特異性地將Cre mRNA遞送給T細(xì)胞（脾臟、肝臟、淋巴結(jié)、血液中均有顯著tdTomato表達(dá)），且?guī)缀醪话邢蚱渌�免疫�?xì)胞。

4. 安全性良好
未引起顯著體重下降或肝毒性。

本研究開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)便、高效、可擴(kuò)展的抗體捕獲平臺(tái)，無(wú)需抗體修飾即可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)取向的功能化，顯著提高LNP的靶向效率與mRNA表達(dá)。

該平臺(tái)可快速篩選不同抗體，推動(dòng)mRNA療法向非疫苗領(lǐng)域（如免疫調(diào)控、細(xì)胞重編程）轉(zhuǎn)化。

精確的體內(nèi)T細(xì)胞靶向及良好的安全性為臨床轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)，未來(lái)可拓展至其他核酸藥物與細(xì)胞類型。