分选酶在ADC药物开发中的应用
发布时间：2026-04-10 点击数：10
抗体药物偶联物（ADC）作为“生物导弹”，凭借抗体的靶向性与毒素的细胞毒性，已成为抗肿瘤药物研发的核心赛道。根据咨询公司弗若斯特沙利文的最新预测，到2030 年全球 ADC 药物市场规模将达到600 亿美元，CAGR高达 30%，将从 2025 年 165.1 亿美元的规模扩增近 4 倍的市场容量，这将会是一个增长前景非常可观的市场。
分选酶在ADC药物开发中的作用
分选酶A是革兰氏阳性菌分泌的膜结合转肽酶，核心功能是精准识别特定氨基酸序列（如LPXTG，其中X为任意天然氨基酸），在苏氨酸（T）和甘氨酸（G）之间切割形成中间复合物，随后将蛋白C端与含亲核oligo-G的分子通过酰胺键共价连接，完成精准偶联。与传统化学偶联（如马来酰亚胺法）相比，分选酶介导的ADC药物偶联具有三大核心优势：一是特异性极高，仅识别特定氨基酸序列，不影响抗体与毒素的生物活性；二是偶联均一性强，可使药物抗体比率（DAR）固定为2或4，从源头解决ADC产物异质性问题；三是反应条件温和，无需高温、强酸强碱，降低产物降解风险，同时可在粗细胞培养上清液中进行，大幅降低生产工艺成本与复杂度。
图：分选酶介导的ADC药物的偶联过程
Seebio®分选酶 A 是在野生型分选酶 A 基础上，经进化突变，优化筛选获得。该酶的核心特点是“活性高、底物亲和力强、特异性保留、应用场景广”--既解决了野生型分选酶A需高酶量/高底物浓度/长时间反应的痛点，又实现了低浓度LPETG场景的高效催化，为生物偶联（如细胞表面蛋白标记、ADC定点偶联、蛋白固定化）提供了更实用的工具酶。
Seebio®分选酶A的底物识别与周转效率显著改善
动力学指标 | 野生型 | Seebio®分选酶A | 关键差异 |
周转率(κcat) | 1.5±0.2s-1 | 4.8±0.8s-1 | 提升3倍，催化反应速率提高 |
LPETG结合(κmLPETG) | 7.6±0.5mM | 0.17±0.03mM | 降低45倍，对LPETG亲和力增强 |
应用案例
分选酶的应用已覆盖ADC药物研发的多个环节，从临床前候选药物开发到工艺优化，均有明确的案例与实测数据支撑，以下是相关的应用个案
（一）HER2靶向ADC候选药物
阿斯利康在研发靶向HER2的ADC药物时，采用分选酶A五突变体实现毒素与曲妥珠单抗的定点偶联，解决传统化学偶联DAR值波动（0-8）导致的疗效不稳定、毒副作用强等问题。例如：
偶联均一性：分选酶介导的偶联产物DAR均一率达98%，远高于传统化学偶联（通常低于70%）；
疗效提升：临床前试验中，该ADC候选药物对HER2阳性肿瘤的抑制率较传统化学偶联ADC提升30%；
安全性优化：血液毒性显著降低，小鼠模型中，该候选药物的LD50（半数致死剂量）较传统ADC提升25%，且未出现明显的肝肾功能损伤。【1】
（二）抗CD20-MMAE ADC药物
该研究团队利用分选酶A介导的转肽作用，将三甘氨酸修饰的单甲基奥瑞他汀E（MMAE，一种高毒性抗有丝分裂剂），与重链C端带有LPETG标签的抗CD20抗体（奥法木单抗）进行定点偶联，开发出针对B细胞淋巴瘤的ADC药物。相关性能如下：
细胞毒性：该ADC对CD20阳性淋巴瘤细胞的IC50值范围为5 pg/mL至4.1 ng/mL，展现出极强的肿瘤杀伤活性；
内化效率：共聚焦激光扫描显微镜证实，该ADC被Ramos细胞（CD20阳性淋巴瘤细胞）的内化效率较单纯奥法木单抗显著提升；
体内疗效：在肿瘤小鼠模型中，以5 mg/kg的剂量给药，该ADC可完全清除肿瘤，且未观察到明显的药物相关毒性。【2】
分选酶凭借其精准的定点偶联特性，已成为ADC药物开发中不可或缺的工具酶，其应用不仅解决了传统化学偶联的核心痛点（异质性、活性损失、生产成本高），还通过工艺优化推动了ADC药物的工业化量产，从临床前研发到商业化生产均展现出显著的应用价值，助力ADC产业向高质量、规模化、差异化方向发展。
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Seebio® 分选酶A（Sortase A） | ECE0720A-100μg | 100μg/支 |
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重组HRV 3C蛋白酶 | FCE1220A | 1KU |
参考文献
【1】Arnold F, et al. Sortase A-Mediated Site-Specific Conjugation for the Production of Homogeneous Antibody-Drug Conjugates with Improved Efficacy and Safety[J]. Bioconjugate Chem, 2022, 33(7): 1589-1601.
【2】Liu Y, et al. Sortase-Mediated Site-Specific Conjugation of MMAE to Anti-CD20 Antibody Enhances Antitumor Efficacy in B-Cell Lymphoma Models[J]. J Immunol Res, 2023, 2023: 4589271.