論文概要

　近年、次世代のバイオ医薬品として抗体医薬品が注目されています。抗体医薬は主に免疫グロブリンG（IgG）抗体がメインであり、その重鎖のFc 部分の 297 番目のアスパラギン（Asn）にN結合型糖鎖が結合しています。この糖鎖が抗体医薬品の薬理作用である抗体依存性細胞傷害(ADCC)や補体依存性細胞傷害(CDC)などのエフェクター効果に大きく影響を与えることが知られています。しかし抗体中の糖鎖構造は不均一であることから（糖タンパク質糖鎖のミクロ不均一性のため）、糖鎖の種類ごとのエフェクター効果についての検証は行われていませんでした。そこで、均一な糖鎖構造を有する抗体を合成し、糖鎖の構造と抗体医薬品の効果を検証することにしました。
　均一な糖鎖構造を有する抗体の合成手法としては「糖鎖リモデリング技術」を使用しました。すなわち、①抗体（糖鎖構造が不均一）をENGaseで処理し、糖鎖構造が均一なアクセプター体（GlcNAc-抗体）とする、②得られたアクセプター体にGlycosynthase存在下、別途合成した均一糖鎖構造の糖鎖オキサゾリンドナーを用いて糖鎖転移反応を行う。これにより得られた均一な糖鎖構造を有する抗体を用いてFcγIIIaに対する結合能力の評価を行い、糖鎖の種類と抗体医薬品の薬理作用の評価を行うことにしました。

　まず、原料となる抗体アクセプター体（GlcNAc-抗体）の合成を行いました。原料として遺伝子改変カイコに生産させたトラスツズマブ（Ttz）を3種類のENGase（EndoD, EndoS, EndoLL）の混合系で加水分解しGlcNAc-Ttzを得ました。
　次に、均一糖鎖構造の糖鎖オキサゾリンドナーの合成を行いました。鶏卵由来の糖ペプチドであるSGPを原料として用いることで4種類の糖鎖オキサゾリン誘導体（M3-oxa, G0-oxa, G2-oxa, A2-oxa）の合成に成功しました。
　次に、均一な糖鎖構造を有する抗体の合成を行いました。GlcNAc-Ttzに対してGlycosynthaseであるEndoS（D233Q）存在下で各種糖鎖オキサゾリン誘導体の転移反応を行うことで、均一な糖鎖構造を有するトラスツズマブ（M3-Ttz, G0-Ttz, G2-Ttz, A2-Ttz）の合成に成功しました。

　得られた均一な糖鎖構造を有するトラスツズマブのFcγIIIaに対する結合能力を調べたところ、結合の強さがG2-Ttz > A2-Ttz > G0-Ttz > M3-Ttzの順になる結果が得られ、抗体の糖鎖の非還元末端側に、ガラクトース残基が付加した抗体が高い薬理を示す可能性が示唆されました。

　この成果は内外の研究者から評価されており、論文や学会発表等で引用されることもしばしばあります。またこの項鎖リモデリング技術を生かして、現在抗体薬物複合体（ADC）の新規合成技術の開発を行っています。