核药的配体制备：高效亲和在手，纯化“核”惧之有？-医疗器械网

核药的配体制备：高效亲和在手，纯化“核”惧之有？

来源：Cytiva（思拓凡）分类：促销 2024-05-09 10:00:06 45阅读次数

近年来，放射性核素偶联药物 (Radionuclide Drug Conjugates, RDC) 基于在肿瘤精准治疗中展现出的显著疗效和巨大潜力，赢得市场的广泛关注。

RDC分子主要由配体 (Ligand) 、连接臂 (Linker) 、螯合物 (Chelator) 和细胞毒/成像因子（放射性同位素，radioisotope）构成（图1）。其中靶向配体起到精准定位的作用，引导放射性核素到达靶标。

图1：RDC分子结构示意图

常用的配体包括抗体类、非抗体类蛋白支架以及肽类和小分子（图2）。其中抗体类及非抗体类蛋白支架的制备通常采用重组技术进行表达，配合高效的下游纯化工具制备。本文重点介绍在这类分子上的亲和方案选择：

图2：常见核药大分子配体的结构及分类

抗体及抗体片段类

这类配体包含单抗、双抗、纳米抗体等结构与大小不同的分子，需要根据分子结构选择合适的亲和填料（图3）? 抗体亲和填料大赏 | 你“种草”了哪一款？

图3：抗体分子不同位点上的亲和填料选择性

以纳米抗体的纯化为例，Mabselect PrismA与Mabselect VH3都具有该位点的结合能力。Mabselect PrismA一步层析可以快速从E. coli表达产物中捕获VHH，动态结合载量达到42 g/L（图4）。相应的，Mabselect VH3摒除了Fc段的亲和结合能力，专用于纳米抗体的制备，结合载量相较于PrismA有进一步的提高（图5）。

图4：Mabselect PrismA纯化VHH层析谱图

图5：Mabselect PrismA及Mabselect VH3在不同保留时间下对VHH的动态结合载量

非抗体类蛋白支架

(non-antibody protein scaffold)

非抗体类蛋白支架配体是通过体外筛选获得的具有特异靶向性的蛋白分子，例如Affibody、Knottin、Fibronectin domain等。在早期筛选阶段，需要获得多个不同突变体以进行特定靶点亲和力及成药性筛选；在工业制备阶段需要高效纯化途径以应对原核等表达体系产生的多种杂质挑战。而有研究数据显示在C末端的His6-tag对纳米抗体的肾脏滞留具有显著影响。因此对这类分子的无标签化亲和纯化提出了挑战。 Protein Select填料是一款亲和层析填料，用于纯化任何不具有亲和配基的重组蛋白。

其工作原理如图所示，在配体蛋白的N段插入一段36aa的 Protein Select tag，重组表达获得配体分子。采用 Protein Select亲和填料进行纯化时能够特异性的识别并结合这一tag，结合完成后将发生自裂解，获得天然N端的重组蛋白，无需进一步的酶切。

图6： Protein Select的实验过程

以分别带有His-tag和 Protein Select tag的IL-1β的制备流程为例进行对比，两种方式的最终产物纯度均可以达到98% (SDS-PAGE) ，但后者获得了无标签残留的目标分子，并且极大简化了工作流程。

图7：以IL-1β为例，分别采用His-tag和ProteinSelect-tag的纯化结果

图8：不同纯化标签的工艺流程对比

基于核药的广阔应用前景，其配体分子将指向更多疾病靶点。多样化的分子类型对于这类药物的制备和应用提出了挑战。基于 Protein A/Protein G/Protein L抗体亲和填料体系加 Protein Select亲和填料，助力高效纯化平台的搭建。

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参考文献

Peltek OO, Muslimov AR, Zyuzin MV, Timin AS. Current outlook on radionuclide delivery systems: from design consideration to translation into clinics. J Nanobiotechnology. 2019 Aug 21;17(1):90. doi: 10.1186/s12951-019-0524-9. Erratum in: J Nanobiotechnology. 2020 Jan 2;18(1):2. PMID: 31434562; PMCID: PMC6704557.

Stern LA, Case BA, Hackel BJ. Alternative Non-Antibody Protein Scaffolds for Molecular Imaging of Cancer. Curr Opin Chem Eng. 2013 Nov;2(4):10.1016/j.coche.2013.08.009. doi: 10.1016/j.coche.2013.08.009. PMID: 24358455; PMCID: PMC3863941.

Xavier C, Vaneycken I, D'huyvetter M, Heemskerk J, Keyaerts M, Vincke C, Devoogdt N, Muyldermans S, Lahoutte T, Caveliers V. Synthesis, preclinical validation, dosimetry, and toxicity of 68Ga-NOTA-anti-HER2 Nanobodies for iPET imaging of HER2 receptor expression in cancer. J Nucl Med. 2013 May;54(5):776-84. doi: 10.2967/jnumed.112.111021. Epub 2013 Mar 13. PMID: 23487015.

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