モノクローナル抗体の相補性決定領域におけるアスパラギン酸異性化ホットスポットのN+1エンジニアリング

アスパラギン酸（ASP）異性化は、一般的な分解経路であり、治療抗体の最適化と発達中に適切に特徴付けられる必要がある潜在的な重要な品質属性です。推定上のASPセリン（SER）異性化モチーフは、ヒト化モノクローナル抗体の相補性決定領域で同定され、加速された安定性分析を使用した開発性リスクであることが示されました。この問題に対処するために、さまざまな抗体工学戦略を調査しました。ASP残基の直接工学は、抗原結合親和性と生物活性の5倍以上の損失をもたらし、この残基の重要な役割を示しています。対照的に、N+1位置でのSER残基の合理的なエンジニアリングは、親分子と比較して抗原結合親和性と生物活性に無視できる影響を及ぼしました。さらに、N+1エンジニアリング戦略は、加速された安定性分析によって決定されるように、ASP同型化を効果的に排除しました。この結果は、ASP同型化の速度がN+1残基の同一性に強く依存していることを確認しています。このレポートは、鉛の最適化中にASP同型の発達性リスクを緩和するための系統的抗体工学戦略を強調しています。

Aspartate (Asp) isomerization is a common degradation pathway and a potential critical quality attribute that needs to be well characterized during the optimization and development of therapeutic antibodies. A putative Asp-serine (Ser) isomerization motif was identified in the complementarity-determining region of a humanized monoclonal antibody and shown to be a developability risk using accelerated stability analyses. To address this issue, we explored different antibody engineering strategies. Direct engineering of the Asp residue resulted in a greater than 5× loss of antigen-binding affinity and bioactivity, indicating a critical role for this residue. In contrast, rational engineering of the Ser residue at the n+1 position had a negligible impact on antigen binding affinity and bioactivity compared with the parent molecule. Furthermore, the n+1 engineering strategy effectively eliminated Asp isomerization as determined by accelerated stability analysis. This outcome affirms that the rate of Asp isomerization is strongly dependent on the identity of the n+1 residue. This report highlights a systematic antibody engineering strategy for mitigating an Asp isomerization developability risk during lead optimization.