糖基化分析在生物制药中的应用

2024年全球抗体药物市场规模近3000亿美元，其中Keytruda等重磅药物年销售额超三百亿美元‌，中国抗体药物市场规模达到1375亿元，同比增长33%，2018-2024年复合增长率42.05%‌，增速显著高于全球平均水平。在抗体药领域，抗体药物的有效性、安全性和稳定性高度依赖于蛋白质的糖基化修饰。糖基化不仅影响抗体的结构，还直接决定其与免疫细胞的相互作用、半衰期及免疫原性。相较于传统化学试剂，生物酶凭借高效、精准、温和的特性，成为糖基化分析的“新宠”。

抗体三维结构（AI生成）

涉及到的酶：糖苷酶（如PNGaseF、β-半乳糖苷酶）负责糖链修剪，糖基转移酶（如β-1,4-半乳糖基转移酶、α-2,6-唾液酸转移酶）负责糖单元添加，具体过程如下：

第一步：糖链修剪。用糖苷酶切除抗体Fc段N-糖链上的非目标结构（如岩藻糖、多余的葡萄糖），生成“核心糖链骨架”（通常为GlcNAc₂-Man-GlcNAc₂）。

第二步：糖单元添加。按目标糖型（如高半乳糖型、高唾液酸型），依次加入对应的糖基转移酶和糖供体（如UDP-半乳糖、CMP-唾液酸），酶催化糖供体上的糖单元转移至核心骨架的特定位点，形成均一糖链。

第三步：终止反应。通过升温（50-60℃维持10-15min）调节或加入EDTA终止酶活，避免过度修饰。

糖基化修饰影响抗体的功能特性：

①ADCC/CDC效应：岩藻糖基化降低抗体与FcγRIIIa受体的亲和力，降低ADCC活性；平分型GlcNAc修饰可增强ADCC效应。

②半衰期调控：唾液酸化延长抗体在血清中的半衰期，而高甘露糖基化易被肝脏清除，缩短半衰期。

③免疫原性：非人源糖基化结构（如α-半乳糖）可能引发免疫反应，需严格控制。

图：‌蛋白质糖基化修饰的类型与结构《蛋白质功能调节》‌

未来，随着生技术的不断突破，糖基化分析为生物制药的创新发展注入更强原动力，将迎来更广阔的应用空间。西宝生物提供各类糖基化用工具酶产品，咨询服务热线：400-021-8158或021-50272975。