5月18日,CDE网站公示,拟将浙江医药和浙江新码联合开发的抗体偶联药物ARX纳入突破性治疗药物。今年1月,FDA就曾授予ARX治疗HER+转移性乳腺癌快速通道资格;Sutro开发的代表性双靶点(EGFR/MUC1)特异性抗体偶联药物M也公示了临床信息。ARX和M都是采用非天然氨基酸(non-naturalaminoacid,nnAA)的抗体偶联技术,这些进展表明,nnAA偶联技术也在持续突破。
非天然氨基酸的抗体偶联技术,与其他定点偶联技术一样,本质上也是在解决随机偶联技术所造成的产品批间不均一、稳定性差、潜在*性等各种问题。非天然氨基酸的抗体偶联技术最复杂、最主要的工作是在抗体的制备阶段,即如何在抗体中插入非天然的氨基酸。非天然,顾名思义,便是在动植物体内不存在的氨基酸;因此,如何编码、转运、插入携带各种官能团(偶联位点)的非天然氨基酸就成了首要解决的问题。
tRNA组合物:nnAA偶联技术基石
在蛋白质合成过程中,DNA、mRNA、tRNA、氨基酸和氨酰tRNA合成酶等功能体及相应的监视系统共同参与。在氨酰tRNA合成酶的作用下,每一个tRNA与对应的氨基酸结合形成氨酰tRNA,再通过其反密码子与mRNA上的密码子互补,将相应的氨基酸连接到正在合成的多肽链上。
Schultz实验室最早开发出非天然氨基酸蛋白质定点修饰技术,通过在细胞或细菌内引入能够特异性识别非天然氨基酸的外源tRNA以及相对应的氨酰tRNA合成酶,催化特定氨基酸与tRNA结合,在进入核糖体后,识别mRNA上的琥珀终止密码子(UAG),实现定点插入[1]。
在插入非天然氨基酸的过程中,tRNA、氨基酸和氨酰tRNA合成酶是相互对应、正交组合的,即一种tRNA只能与一种氨基酸结合,氨酰tRNA合成酶只能结合一种氨酰tRNA,否则就无法实现从DNA到mRNA再到蛋白质的严密的信息传递,也就无法合成所需的蛋白质。这种非天然氨基酸正交翻译技术也称之为遗传密码子扩展技术,利用终止密码子在蛋白翻译过程中将非天然氨基酸插入到蛋白质的氨基酸序列中[]。
参考文献:非天然氨基酸(Pyl)定点插入机制图示终止密码子之外,四联(五联)密码子和再分配的有义密码子以及引入非天然碱基的特殊密码子等技术也在积极探索。根据文献报道,迄今已实现00多种非天然氨基酸的插入,包括60余种是采用改造的古细菌詹氏甲烷球菌(Methanococcusjannaschi;M.jannaschii)的tRNA/酪氨酰tRNA合成酶正交对插入[3],这也就形成了最初的tRNA组合物。
Ambrx:nnAA偶联技术实践者
作为较早运用非天然氨基酸定点偶联技术的公司,Ambrx在年就有相关专利申请(CN),涉及正交tRNA、正交氨酰基tRNA合成酶和正交tRNA/合成酶对的组合物,专利要求中声明的tRNA同样来自詹式甲烷球菌。年,Ambrx将该技术拓展至脊椎动物细胞(CN)。
Ambrx网站信息显示,基于tRNA/tRNA细胞株对(正交组),利用专有的细菌平台(ReCODE平台?)或酵母和哺乳动物细胞平台(EuCODE平台?),Ambrx可以在任何治疗性蛋白质或抗体上进行抗体偶联药物的开发。
来源:Ambrx网站当然,对于引入非天然氨基酸的位点,也不能影响抗体功能,比如疗效、结合力等。ARX中,*性载荷的Linker(AS69)结合在HER单抗重链丙氨酸11和对应的丙氨酸两个位置,形成DAR值为(约1.9)的抗体偶联药物。
来源:adc.bocsci.