抗体-药物偶联物（ADC药物）抑制糖尿病肾病研究

        糖尿病肾病（DN）是全球肾脏疾病中发病率较高的一种。在DN的发展过程中，一个显著的特征是血管内皮生长因子（VEGF）和Gremlin介导血管内皮生长因子受体2（VEGFR2）在肾小球内的过度激活，导致内皮细胞通透性增加，从而导致蛋白尿。因此，使用单克隆抗体来阻断VEGFR2可能是治疗DN的一种有效策略。然而，传统单克隆抗体主要在肝脏分布，肾脏蓄积较少，这限制了其生物利用度并可能引发副作用。分子量是影响药物或载体在肾脏分布的关键因素，分子量越低，越有利于药物在肾脏中分布。

        抗体片段化是一种简便且有效的方法，用于降低抗体的分子量。完整的免疫球蛋白（IgG）抗体（分子量约为150 kDa）被胃蛋白酶降解为 F(ab′)2 片段（约110 kDa）和Fc片段的几种肽。此外，F(ab′)2片段保留了其特异性结合位点，同时消除了与Fc片段相关的非特异性结合。因此，F(ab′)2片段有望增加在肾脏的积累，从而在治疗肾脏疾病方面发挥更好的效果。

        2023年12月13日，浙江大学药学院药物研究所杜永忠研究团队在Nature Communication杂志发表一篇题为“Anti-VEGFR2 F(ab′)2 drug conjugate promotes renal accumulation and glomerular repair in diabetic nephropathy”的研究论文，该研究采用VEGFR2抗体的F(ab′)2片段（anti-VEGFR2 (F(ab′)2）来阻断糖尿病肾病中VEGFR2的过度激活。在这项研究中，研究团队揭示了IgG抗体的分子量显著影响其在肾脏中的分布。通过去除Fc片段来降低抗VEGFR2抗体的分子量，可以有效增加其在肾脏的蓄积。这一策略有利于阻断DN肾脏中VEGFR2的过度激活，进而抑制疾病的进展。研究中使用的anti-VEGFR2 F(ab′)2片段用胃蛋白酶酶解VEGFR2抗体得到。体内分布研究结果显示，Cy5 标记的F(ab′)2片段抗体在肾脏显示出强的荧光强度，而抗VEGFR2 F(ab′)2-Cy5在肾脏的荧光信号更为显著，这可能与DN肾脏中VEGFR2的高表达有关。

        SS31是一种线粒体靶向抗氧化肽（D-Arg-dimethylTyr-Lys-Phe-NH2）。通过将抗VEGFR2 F(ab′)2与NHS酯修饰的SS31进行酰胺反应，成功制备了抗体片段-药物偶联物（ADC药物），命名为anti-VEGFR2 F(ab′)2-SS31。进一步研究表明，抗体片段化不仅促进了VEGFR2抗体的细胞内摄取，还显著抑制了VEGF诱导的内皮细胞迁移，从而减少了白蛋白尿的形成。此外，体外氧化应激和细胞凋亡实验结果显示，anti-VEGFR2 F(ab′)2-SS31在保护细胞免受高糖诱导的细胞凋亡方面表现出更显著的效果。在抗VEGFR2 F(ab′)2和抗VEGFR2 F(ab′)2-SS31的治疗下，DN小鼠的白蛋白尿症状得到了明显改善。此外，治疗后小鼠的肾小球的肥大情况、细胞数量的增加以及肾小球系膜基质的增多等病理改变均得到了显著的改善。更为重要的是，治疗后肾小球中足细胞的数量明显增加，这一变化表明糖尿病肾病得到了有效的缓解。此外，anti-VEGFR2 F(ab′)2-SS31治疗可有效减少DN引起的巨噬细胞浸润，同时具有强大的抗炎作用。

        综上所述，anti-VEGFR2 F(ab′)2-SS31在DN小鼠肾脏中能实现有效蓄积，通过抑制VEGFR2的过度激活和减少氧化应激，进一步促进了肾小球的修复，最终实现了白蛋白尿的减少和DN症状的缓解。这些发现为抗体片段药物偶合物能够改善在肾脏中的分布的假设提供了概念性验证，并使ADC能有效治疗肾脏疾病成为了一种有前景的治疗策略。

        原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-43847-2