抗体偶联核酸：四类偶联技术及临床阶段企业

作者：杨超月

1. 电荷相互作用

寡核苷酸主链带负电荷，鱼精蛋白带正电荷。将抗体或抗体片段（Fab或scFv）与鱼精蛋白构建成融合蛋白，通过鱼精蛋白的正电荷偶联带负电荷的寡核苷酸，形成抗体偶联寡核苷酸（antibody– oligonucleotide conjugates，AOC）。

J. Clin. Med. 2021, 10, 838.

优点

简单，灵活。

寡核苷酸进入细胞，多阳离子复合物可充当溶酶体逃逸剂。在溶酶体中，多阳离子复合物充当质子海绵，氯离子在内部扩散以补偿电荷不平衡，导致渗透膨胀，形成泄漏膜。这种溶酶体逃逸很重要，因为 寡核苷酸没有强的膜通透性。

缺点

离子相互作用是可逆的，不稳定的。（对于药物这是致命的）

难以确定OAR（oligonucleotide to antibody ratios）。

2. Avidin/Streptavidin−Biotin偶联

1984年第一个用于AOC的偶联技术（文献3）。通过将硫醇修饰的DNA化学连接到马来酰亚胺激活的链霉亲和素上，生成链霉亲和素-DNA，进一步与各种生物素化蛋白非共价连接。该方法 主要应用于免疫检测方法开发（图a）。

进一步发展，直接利用链霉亲和素的四个生物素结合位点，将生物素化的抗体和生物素化的寡核苷酸直接相连（图b）。

3. 直接偶联

直接偶联方法更类似于ADC药物的偶联策略。将一个可连接的基团添加到寡核苷酸上，并直接偶联到抗体的赖氨酸、半胱氨酸或工程氨基酸上。连接子可以类似于ADC药物，使用可裂解，不可裂解，定点偶联等方式。

J. Clin. Med. 2021, 10, 838.

优缺点

连接子更小，更稳定。

寡核苷携带连接子需要的搭手（handhold），经过化学修饰可以与连接子相连。连接子必须存在于DNA或RNA，双链退火过程中稳定。

不含溶酶体逃逸剂，因此可能会导致寡核苷酸从溶酶体中缓慢逃逸，从而影响AOC的活性。（这一点AOC不同于ADC，工艺开发需要重点考量）

控制ADC中DAR的一种方法是在抗体上引入一种工程位点特异性半胱氨酸。由Genentech公司开发的位点特异性半胱氨酸工程抗体被命名为Thiomab™。与ADC类似，Thiomab™被用于偶联21mer的寡核苷酸。添加的寡核苷酸为抗体重量的~1/10(OAR=1)或~1/6(OAR=2)，通过质谱测定OAR。

4. 核酸双链杂交

一条单链寡核苷酸首先偶联到抗体上，另一条互补链通过杂交方式偶联，形成一个双链AOC。双链杂化的动力学估计为106M·s-1，比点击化学和其他共轭方法快几个数量级。

J. Clin. Med. 2021, 10, 838.

双链杂交方法， 长度很重要。太短，形成的杂交链不稳定，太长则容易形成2级结构。

在有阿霉素插入的情况下，序列的长度决定了AOC可以携带的阿霉素的数量。尽管动力学高于点击化学，但将一个连接子-有效载荷连接到一个寡核苷酸上的成本过高。这种杂交技术在诊断方面非常强有用，但用于治疗药物，工艺挑战大。

J. Clin. Med. 2021, 10, 838.

临床阶段的企业

AvidityBiosciences（纳斯达克：RNA）

Avidity的总部位于加州的拉由拉市，专注于研发抗体寡核苷酸偶联物(AOCs TM )，将单克隆抗体的特异性与寡核苷酸疗法的精度结合起来，以靶向以前RNA疗法无法治疗的疾病。

Avidity的主要候选产品 AOC1001被设计用于治疗强直性肌营养不良 1 型（DM1）患者。目前已经开始在成人进行1/2期临床试验的临床试验，是全球First-in-human的AOC药物。它的推进和扩大管道还包括面肩肱肌营养不良(FSHD)、杜氏肌营养不良(DMD)、肌肉萎缩和庞贝病。

融资历程

2014年2月 A轮 910万美金

2018年10月B轮 1600万美金

2019年4月 B+轮 1500万美金（Lily独家）

2019年年11月 C轮 1亿美金

2020年6月 IPO 募资 2.59亿美金

公司网址：https://www.aviditybiosciences.com/

Dyne Therapeutics（纳斯达克：DYN）

Dyne位于马萨诸塞州的沃尔瑟姆，基于其FORCE™技术平台，使用抗体的Fab段，通过可裂解连接子，连接ASO或者siRNA。

主要针对DM1、FSHD、DMD等肌肉系统疾病。

目前递交了DYNE-251的IND申请，但是2022年1月18日FDA暂停了其IND申请。

融资历程