嗨，您的抗体几分“甜”？

糖基化是一种结构多样且复杂的蛋白质翻译后修饰，对于抗体而言，糖基化与抗体稳定性、免疫原性、效应功能紧密相关，最终影响抗体药物的生物活性、安全性、有效性。糖基化修饰遍布于抗体不同区域，其中在Fc部分的CH2域中具有保守的N-糖基化位点，通常位于Asn297（图1）。

图1：IgG1抗体结构示意图

针对于抗体药物，尤为关心糖基化修饰对于抗体药物效应功能的影响。单克隆抗体糖基化修饰多数为N-连接的聚糖，其中Fc段N-聚糖可以通过影响CH2结构进而影响Fc与各类Fc效应因子的结合，最终产生对于效应功能的影响（表1）。

|表1：Fc区域糖基化对于Fc与Fc效应因子结合造成的影响（橙色：亲和力减弱；绿色：亲和力增强；灰色：无改变）

糖基化修饰对抗体药物生物活性、安全性、有效性具有巨大影响，被视为抗体药物的关键质量属性 (CQA) 之一。ICH Q6B建议对一些物理化学特性进行表征以证明产品的一致性，包括不同的糖型、各糖型的含量、糖链结构、寡糖图谱、糖基化位点和占有率。同时，检测糖基化修饰所带来的活性影响，特别是Fc与Fc效应因子结合带来的影响也同等重要。针对于后者，已经开发了多种不同的方法和技术，总体分为三大类：

1. 功能细胞分析实验
2. 细胞结合分析实验
3. 非细胞结合分析

图2：IgG-Fc/Fc受体相互作用的分析方法

特别是在非细胞结合分析中，首推的方法就是SPR方法，其优势为：技术适用性广、鲁棒性好、灵敏度高、精准度高。美国药典1108章节，同样给予SPR方法如下的优势评价：无需标签化、提供更精确的动力学数据、可以测量相对广泛的亲和力、可以自动化样品准备、数据分析简单明了、可以与参比品一同来表示相对KD。面对SPR如此多的技术优势，研究人员纷纷选择Biacore用于IgG-Fc/Fc受体相互作用分析，接下来我们就通过两个案例一睹Biacore的风采。

案例一：

MBS301是天广实公司研发的全球首个岩藻糖全敲除的双功能抗体，能够同时结合HER2抗原的D2和D4结构域，从而起到帕妥珠和曲妥珠两个单抗药物联用的效果。而岩藻糖敲除又进一步增强了其ADCC抗肿瘤活性。在其ADCC活性验证中，首先使用Biacore检测帕妥珠、曲妥珠、岩藻糖化、去岩藻糖化的抗体与FcγRIIIa的亲和力，检测结果显示，MBS301去岩藻糖化后与FcγRIIIa的亲和力更强。随后，检测四种靶肿瘤细胞ADCC效应，结果显示，MBS301去岩藻糖化后引发的ADCC效应更强。综上，两个实验一致表明，MBS301去岩藻糖化后带来的ADCC效应活性增强（图3）。

图3：MBS301糖基化修饰活性分析

案例二：

首个国产生物类似药汉利康的上市，开启了中国生物类似药新时代。汉利康与原研药相似性研究文章《Physicochemical and functional assessments demonstrating analytical similarity between rituximab biosimilar HLX01 and the MabThera》详细展示了汉利康 (HLX01) 与原研药美罗华在产品质量上的高度相似性。其中，糖基化修饰与Fc效应功能成为抗体表征重要部分（表2）。

Table 2：Summarized quality attributes and key findings in physiochemical and biological similarity assessment between HLX01 and the reference products

在抗体-FcγR受体结合活性分析中，他们使用Biacore分别检测了不同抗体与FcγRIa, FcγRIIa, FcγRIIb/c, FcγRIIIa-F, FcγRIIIa-V, FcγRIIIb和FcRn的结合。结果显示HLX01与CN-Rituximab和EU-Rituxima结果高度相似（表3）。联合其他数据，最终研究人员得出结论：尽管在聚糖部分相对丰度和重链C端赖氨酸修饰上有轻微变化，但HLX01与美罗华在生物活性没有差异。

Table 3：Summary of functional assay results of HLX01, CN-rituximab and EU-rituxima

“工欲善其事，必先利其器”。Biacore作为分子相互作用检测的金标准，可以为抗体药物糖基化修饰对应的结合活性变化给予精准表征，从而指导抗体药物的筛选、培养和纯化工艺的开发以及产品的质量控制。我们相信随着Biacore的广泛使用，Biacore会助力更多优秀的抗体药物上市。

参考文献：

1. Cymer F, Beck H, Rohde A, et al. Therapeutic monoclonal antibody N-glycosylation–Structure, function and therapeutic potential[J]. Biologicals, 2018, 52: 1-11.

2. 居雪玲, 夏晗雪, 周于人, 等. 抗体药物 N-糖表征及质量研究策略探讨[J]. Pharmacy Information, 2021, 10: 85.

3. 王冲. 单克隆抗体糖基化修饰研究进展[J]. 现代免疫学, 2017, 37(3): 247-252.