使用高速原子力显微镜对治疗性抗体与Fcγ受体相互作用的定量分析
Saeko Yanaka1,2,3,4, Hiroki Watanabe1, Rina Yogo1,2,3
1Exploratory Research Center on Life and Living Systems (ExCELLS), National Institutes of Natural Sciences.
Biological & pharmaceutical bulletin
|December 24, 2023
概括
高速原子力显微镜显示,莫加穆利祖马布与Fc玛受体 (FcγRs) 的结合停留时间比rituximab. 这种延长的相互作用增强了抗体依赖的细胞细胞毒性,改善了治疗性抗体设计.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 生物制药科学 生物制药科学
背景情况:
- 治疗性抗体,特别是免疫球蛋白G (IgG),在免疫疗法和生物制药中至关重要.
- 抗体功能依赖于通过Fc玛受体 (FcγRs) 调解作用因子功能的抗原结合Fab段和Fc部分.
- 对抗体-FcγR相互作用的定量分析对于理解和优化治疗疗效至关重要.
研究的目的:
- 使用高速原子力显微镜量化分析治疗抗体和FcγRs之间的实时相互作用.
- 为了比较不同的治疗抗体 (rituximab,mogamulizumab) 与FcγRs (FcγRIIIa,FcγRIIa) 的结合动力学,特别是停留时间.
- 阐明Fc糖化和Fab段在FcγR结合和随后的细胞反应中的作用.
主要方法:
- 采用高速原子力显微镜 (HS-AFM) 进行无标签,实时观察分子相互作用.
- 在治疗抗体 (rituximab,mogamulizumab) 和重组FcγRIIIa和FcγRIIa之间量化测量单分子结合停留时间.
- 分析了Fc-glycan结构 (核心fucosylation) 对抗体-FcγR相互作用的影响.
主要成果:
- 与Rituximab相比,Mogamulizumab与FcγRIIIa的停留时间显著更长.
- 莫加穆利祖马布的N-甘氨酸中缺乏核心基化与增强的FcγRIIIa结合和改善的抗体依赖细胞细胞毒性 (ADCC) 相相关.
- 证明了Fab段在FcγRIIa和FcγRIIIa相互作用中的关键作用,支持动力校对的概念.
结论:
- 单分子停留时间测量提供了对治疗性抗体-FcγR相互作用的定量见解,并预测了疗效.
- 定制抗体Fc-glycan结构和优化Fab-FcγR相互作用可以提高治疗抗体的性能.
- 这项研究推进了生物制药抗体设计,以实现更精确,更有效的基于抗体的疗法.
