如果你关注免疫诊断、蛋白组学技术的发展（不管是单细胞还是群体或是空间），你就会发现抗体偶联寡核苷酸(Antibody-Oligonucleotide Conjugates, AOC)越来越多地被用到。如果你关注新型治疗形式，那么在抗体偶联药物ADC之后很热的一个方向就是抗体偶联寡核苷酸AOC的成药形式。
AOC用于各种单细胞Assay
Immuno PCR Assay
Proximity Ligation Assay Ab-oligo偶联物或者称AOC已经被用于从诊断到治疗的很多方面。 AOC最初是为了满足精确有效检测低丰度蛋白质的未满足需求而开发的，在免疫PCR、邻近连接分析PLA、多重免疫测定如Olink基于PEA开发的产品、单细胞多组学特如CITE-seq等检测，以及DNA-PAINT分子成像等领域广泛应用。这些本质上都依赖于抗体的靶标识别特性和核酸的扩增特性。 参考：Olink: 基于亲和力+NGS测序的蛋白组学 // Alamar: 紧随Olink的步伐，这家华人创办的蛋白组学公司
a, AOC小核酸药物；b, PLA；c, DNA Paint 除了生物分析外，AOC还因其通过表面受体介导的内吞作用将包括siRNA、ASO和CpG等在内的遗传治疗有效载荷递送到靶细胞中的潜力而受到极大关注。国内外有多家公司在开发AOC的治疗药物。 理论上，抗体+Linker+寡核苷酸即AOC，其分子量相对较大，在中性和碱性环境下带负电荷、极性大、水溶性强。 抗体因为具有多个官能团，因此可以使用多种缀合化学物质，轻松地与寡核苷酸偶联。 比如，抗体有多个氨基NH2，其作为赖氨酸 (K/Lys)侧链ε-胺和 N 末端 α-氨基分布在各处，其次被常用语进行偶联。除了胺基之外，谷氨酸和天冬氨酸残基以及羧酸 (-COOH) 残基也可以通过其C末端进行偶联。然而，抗体表面分布着大量胺基和羧基官能团，这意味着所用的偶联方法可能会由于结合位点附近缀合残基的空间位阻而导至AOC对靶标失活或亲和力降低。
抗体含有以二硫键 (S-S) 桥形式存在的氧化硫氢基(-SH)，这有助于形成抗体的三级结构。Ab-oligo也可以通过巯基进行缀合反应，但这些二硫桥必须先通过还原剂（例如2-ME / SDS）还原以暴露其反应基团。 半胱氨酸和谷氨酰胺因此成为位点特异性偶联的两种常用氨基酸位点。而另一种实现位点特异性偶联的方法是将含有反应性基团的非天然氨基酸（如叠氮基、乙酰基）引入抗体中。与天然氨基酸偶联相比，非天然氨基酸偶联更稳定、更有效，然而，抗体工程也相对繁琐。 逐渐开发的另一种定点偶联的方法发生在抗体的多聚糖链上，这些碳水化合物残基主要出现在 Fc 区，距离抗原结合位点较远，不易受到空间位阻的影响。聚糖偶联，确定连接的有效载荷寡核苷酸的数量和位置也相对简单。
以上这些都是无连接子偶联，由于直接利用了抗体自身的官能团，可能会影响到天然抗体的性能。所以连接子介导的偶联方法被开发，引入连接分子来交联靶抗体和有效的oligo载荷。 可用的交联化学物质包括硫醇马来酰亚胺、NHS-酯、戊二醛、或者是通过点击化学来实现。
与无连接子的偶联相比，连接子介导的偶联可以更好地控制有效载荷的数量和位点特异性，而无需对抗体进行设计。 以前，用于将寡核苷酸与抗体连接的标准化学和方法既困难又耗时，并且需要化学修饰技术的专业科学知识。如今，已经开发出简单、高效和高产的技术，可以快速、轻松地制备AOC。市面上甚至出现了相应的试剂盒用于用户自主生成AOC。
由于最终的应用场景和实验目的不同，对于AOC偶联反应的终产物要求也不尽相同。但总体上来讲，不同的场景都希望AOC终产物有更精准更一致的OAR值（寡核苷酸与抗体比率，oligonucleotide-to-antibody ratio）或称DoC（偶联程度Degree of Conjugation），因此在进行偶联反应后，需要经过纯化去除未偶联物、多聚体、降解片段等多种副产物。高分辨率离子交换是较为常见的层析方式用于偶联反应后AOC的纯化。 往前看，AOC偶联反应及生产的效率、成本、可及性，以及更精准的定点偶联方式、更一致等OAR值等方面的需求会更加突出。此外，抗体提供及寡核苷酸合成服务都越来越可及，随着科研、检测分析及治疗开发等不同场景的需求越来越明确，AOC制备的灵活性、可扩展性、便利性等要求也至关重要。
作为一种新型生产资料，AOC的发展现在可能依然在婴幼期。 你觉得这里有什么机会吗？欢迎留言。 |
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