双抗ADC、突破性疗法：非人造氨基酸抗体偶联技术解析

近日，CDE网站公示，拟将浙江医药和浙江新码结合开辟的抗体偶联药物ARX788归入突破性医治药物。本年1月，就曾付与ARX788医治HER2+转移性疾速通道资历；Sutro开辟的代表性双靶点（EGFR/MUC1）特同性抗体偶联药物M1231也公示了临床信息。ARX788和M1231都是采取非人造氨基酸（non-natural amino acid， nnAA）的抗体偶联技术，这些停顿标明，nnAA偶联技术也在继续突破。

非人造氨基酸的抗体偶联技术，与其他定点偶联技术一样，实质上也是在解决随机偶联技术所形成的产物批间不均一、稳定性差、潜在毒性等各类成绩。非人造氨基酸的抗体偶联技术最简单、最次要的任务是在抗体的制备阶段，即若何在抗体中拔出非人造的氨基酸。非人造，望文生义，就是在动动物体内不存在的氨基酸；是以，若何编码、转运、拔出携带各类官能团（偶联位点）的非人造氨基酸就成了首要解决的成绩。

tRNA组合物：nnAA偶联技术基石

在卵白质合成进程中，DNA、mRNA、tRNA、氨基酸和氨酰tRNA 合成酶等功效体及响应的监督体系独特参加。在氨酰 tRNA 合成酶的作用下，每一个 tRNA 与对应的氨基酸联合造成氨酰 tRNA，再通过其反暗码子与 mRNA 上的暗码子互补，将响应的氨基酸连贯到正在合成的多肽链上。

Schultz试验室最早开辟出非人造氨基酸卵白质定点修饰技术，通过在细胞或内引入可能特同性辨认非人造氨基酸的外源tRNA以及绝对应的氨酰tRNA合成酶，催化特定氨基酸与tRNA联合，在进入核糖体后，辨认mRNA上的琥珀终止暗码子（UAG），完成定点拔出[1]。

在拔出非人造氨基酸的进程中，tRNA、氨基酸和氨酰 tRNA 合成酶是互相对应、正交组合的，即一种 tRNA 只能与一种氨基酸联合，氨酰 tRNA 合成酶只能联合一种氨酰 tRNA，不然就无奈完成从 DNA 到mRNA 再到卵白质的严密的信息通报，也就无奈合成所需的卵白质。这种非人造氨基酸正交翻译技术也称之为暗码子扩大技术，应用终止暗码子在卵白翻译进程中将非人造氨基酸拔出到卵白质的氨基酸序列中[2]。

终止暗码子之外，四联（五联）暗码子和再分派的有义暗码子以及引入非人造碱基的特别暗码子等技术也在踊跃摸索。依据文献报道，迄今已完成200多种非人造氨基酸的拔出，包含60余种是采取改革的古詹氏甲烷球菌（Methanococcus jannaschi；M. jannaschii）的tRNA/酪氨酰tRNA合成酶正交对拔出[3]，这也就造成了最初的tRNA组合物。

Ambrx： nnAA偶联技术实践者

作为较早运用非人造氨基酸定点偶联技术的公司，Ambrx在2005年就有相关专利申请（CN101273140），波及正交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异样来自詹式甲烷球菌。2008年，Ambrx将该技术拓展至脊椎植物细胞(CN101528914)。

Ambrx网站信息显示，基于tRNA/tRNA 对（正交组），应用专有的平台 (ReCODE 平台？) 或和哺乳植物细胞平台 (EuCODE 平台？) ，Ambrx可以在任何医治性卵白质或抗体长进行抗体偶联药物的开辟。

当然，关于引入非人造氨基酸的位点，也不克不及影响抗体功效，比方疗效、联合力等。ARX788中，毒性载荷的Linker（AS269）联合在HER2单抗重链丙氨酸121和对应的丙氨酸114两个地位，造成DAR值为2（约1.9）的抗体偶联药物。

文献和专利披露的信息中，Ambrx更多的是探讨引入乙酰基氨基酸，如ARX788，对应的造成相似羟肟的联合模式。Linker与抗体通过肟、腙等模式构成的ADC药物，被质疑在轮回中存在不稳定性，Linker容易从抗体脱落招致中靶毒性。然而，数据显示[4]，ARX788具备优越的稳定性。

然则，无论采取原核生物（年夜肠杆菌）照样真核细胞（）体系，与人造氨基酸存在响应的转运体系分歧，非人造氨基酸均波及若何转运至表白体系中的成绩；同时，也存在定点引入和开释因子（RF1/RF2）之间的竞争。并且，关于必要引入分歧官能团的非人造氨基酸作为偶联位点时，不行防止必要添加挑选任务。是以，Sutro公司开辟了一种体外无细胞卵白质合成系统，用于开辟非人造氨基酸定点拔出抗体。

Sutro：nnAA偶联技术继续突破

2010年， Sutro公司申请了一项应用体外卵白合成体系将非人造氨基酸引入卵白的专利（CN102348807）。详细来说，波及使用非正交人造同功有义tRNA，该技术许可通过有义暗码子将多个非人造氨基酸并入，而不用依赖正交tRNA-合成酶对。该专利中也披露了Sutro基于细胞（年夜肠杆菌）起源提取物的体外卵白合成体系，不必要完全的功效细胞，无望解脱固定的生化和生物物理参数限定。