ポリエチレングリコールに対する抗体産生のメカニズムを解明 ~抗体を産生させないポリマーの設計指針を得ることに成功~

ad

2025-03-05 九州大学

九州大学の研究グループは、医薬品の安定性向上に広く利用されているポリエチレングリコール(PEG)に対する抗体産生のメカニズムを解明しました。これまで、PEGは抗体を産生しないポリマーと考えられていましたが、近年、PEGに対する抗体が生成され、PEG修飾医薬品の効果が低下することが報告されています。研究では、抗体の前駆体であるB細胞受容体とPEGの相互作用が非常に弱いにもかかわらず、PEGの単純な繰り返し構造により、B細胞受容体がPEG鎖を捕捉し、抗体産生が誘導されることを明らかにしました。さらに、B細胞受容体は変異を通じてPEGに対する親和性を高め、トンネル状の構造を形成することで、PEGを強く捕らえる抗体を生成することが分かりました。これらの知見は、抗体を産生させない新たなポリマーの設計指針となることが期待されます。

<関連情報>

柔軟で特徴のないPEG鎖を捕捉するためにナイーブな抗PEG抗体が用いる戦略 The strategy used by naïve anti-PEG antibodies to capture flexible and featureless PEG chains

Yiwei Liu, Takahiro Mori, Yusei Ito, Kimiko Kuroki, Seiichiro Hayashi, Daisuke Kohda, Taro Shimizu, Tatsuhiro Ishida, Steve R. Roffler, Mika K. Kaneko, Yukinari Kato, Takao Arimori, Takamasa Teramoto, Kazuhiro Takemura, Kenta Ishibashi, Yoshiki Katayama, Katsumi Maenaka, Yoshimitsu Kakuta, Akio Kitao, Takeshi Mori

Journal of Controlled Release  Available online: 10 February 2025

DOI:https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2025.02.001

Graphical abstract

This study unveils mechanisms of PEG binding by naïve anti-PEG IgM—PEG chain sliding, terminal interaction, and tunnel-forming mutations—revealed through VDJ profiling, structural analysis, and simulations.ポリエチレングリコールに対する抗体産生のメカニズムを解明 ~抗体を産生させないポリマーの設計指針を得ることに成功~

Abstract

Polyethylene glycol (PEG) is widely used as a standard stealth polymer, although the induction of anti-PEG antibodies and consequent effects have drawn attention in recent years. To date, several anti-PEG antibodies induced by PEG-modified proteins via the T cell-dependent (TD) pathway, in which affinity maturation occurs, have been reported. In contrast, structures of the naïve anti-PEG antibodies before affinity maturation have not been described in the literature. Here, to understand the details of the naïve anti-PEG antibodies capturing PEG, we studied a naïve anti-PEG antibody induced by a PEG-modified liposome in the absence of affinity maturation via the T cell-independent (TI) pathway. The mutation levels, structures as well as in vitro and in silico binding properties of TI and TD anti-PEG antibodies were compared. The TI anti-PEG antibody showed no mutation and a low binding affinity toward PEG, meanwhile, it allowed PEG chain sliding and weak interaction with the terminal group. Furthermore, the naïve anti-PEG antibodies may obtain high affinities by forming tunnel structures via minimal mutations. This research provides new insights into polymer–antibody interactions, which can facilitate the development of novel stealth polymers that can avoid antibody induction.

有機化学・薬学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました