ENGaseを利用したDual Warhead型ADCの開発

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近年、抗体1分子に異なる種類の薬剤分子を搭載した「Dual Warhead 型ADC」が従来のADCでは治療効果の薄いがん細胞に対しても高い殺傷効果を有することが報告されており、次世代型ADCとして期待されている。しかしこのDual Warhead 型ADCは概念としては提唱されているが、未だ十分な合成法が確立されていない。本研究では抗体分子が297番目のアスパラギン残基にN結合型糖鎖1対を持つ糖タンパク質であることに注目し、申請者らが開発した「糖加水分解酵素を用いたタンパク質の位置選択的PEG化法」を抗体分子へと応用することで、抗体中の糖分子を足がかりとしたこれまでにないDual Warhead型ADCの合成を目指すものである。2022年度はまず、21年度に合成したテトラジン含有オキサゾリンの安定性について検討を行った。種々検討した結果、オキサゾリンの保存に関してこれまで必須であると考えていた塩基性条件は、凍結融解を繰り返さない限りは必要ないことを明らかにすることができた。しかし一方で、実験に使用する際には複数回の凍結融解を繰り返すことが想定される。これらを総合的に判断すると、テトラジン含有オキサゾリンの最適保存条件は5% NaHCO3 水溶液中であると決定した。さらに、テトラジン含有オキサゾリンがENGaseを用いる転移反応により抗体へ収率よく導入できることを見出した。しかしその一方で、従来の反応条件ではオキサゾリン骨格の抗体への非特異な副反応(化学反応)が併発していたことついても明らかとなった。この副反応については反応条件を種々検討した結果、反応温度とオキサゾリンの当量などを適切にコントロールすることで大幅に抑制できることが判明した。現在、これら知見をもとに本来の目的である分子内にアジド基とテトラジン基を有する二官能性オキサゾリンの合成についての検討を行っている。