<p>항체에 부착된 당사슬은 ADCC 외의 CDC (complement dependent cytotoxicity)에서도 중요하다는 사실들이 보고되었다. 카이메릭 항체인 alemtuzumab의 경우 당사슬 말단의 갈락토스가 제거되면 불변영역 수용체와 관련된 활성은 변화가 없으나 CDC가 감소하였다. 또한, 항-CD20 항체인 rituxan의 경우에도 갈락토스가 하나 붙어 있는 G1F 당사슬을 가진 항체가 갈락토스가 전혀 없는 당사슬 G0F가 부착된 항체보다 두 배의 CDC 성능을 보였다. 따라서, 이들 항체의 경우 인허가를 받을 때 생산되는 항체에 일정 함량 이상의 갈락토스가 부가되어야 한다는 규격을 따라야하고, 제조 공정에서 당사슬 분석을 통해서 품질 관리가 되도록 엄격하게 제어되고 있다.</p><p>다른 당단백질들에 있어서 당사슬 말단에 부가되는 시알산이 체내 지속성을 결정하는데 반해서, 항체의 불변 영역에 부가되는 당사슬은 시알산이 부가되지 않아도 2~4주에 이르는 매우 긴 체내 반감기를 갖는다. 이는 Asn297에 부착되는 당사슬이 두 개의 heavy chain이 이량체 (dimer)를 이루는 안 쪽에 위치하여 간에 존재하는 asialoglycoprotein 수용체 등에 의해서 인식이 되지 않기 때문으로 생각되고 있다. X-ray 크리스탈 구조 분석에 의하면 불변영역의 당사슬은 단백질의 표면과 다수의 비공유 상호작용을 하고 있어서 불변영역의 3 차 구조를 이루는 일부로 볼 수 있다. 그래서, 불변영역에 부착된 당사슬의 종류와 구조에 따라서 불변영역의 3 차구조가 변하게 되며, 이는 항체의 불변영역 (Fc)과 불변영역 수용체들 (FcI, FcII, FcIII, C1q 등) 간의 상호작용에 영향을 미치게 되는 것이다. 항체 불변영역에 의해서 유도되는 ADCC와 CDC 등의 작용 기능이 치료 효능을 결정하므로, 결론적으로 부착된 당사슬이 항체의 성능을 결정하게 된다. 항체의 불변영역에 당사슬이 부가되지 않은 항체는 이러한 기능이 심각하게 저해되는 것으로 알려져 있다.</p><p>IgG 항체 불변 영역의 당사슬에 부가되는 시알산은 체내 지속성보다는 항염증 작용을 위한 스위치로 작용한다는 연구결과들이 발표되었다. 인간의 혈액 내에는 IgG 항체의 불변영역에 시알산이 부가된 당사슬이 부착되어 있는 경우가 약 \( 5 \% \) 정도 존재하는데, 이들은 불변영역 수용체에 의존하지 않는 기작으로 염증 반응을 억제한다. 이러한 연구 결과들을 바탕으로 미국 록펠러 대학의 Ravetch 교수 그룹은 항체의 불변영역만을 CHO 세포에서 재조합 발현한 후에 효소 반응을 통하여 \( \alpha(2,6) \)-연결가지의 시알산을 부가하여 이를 생쥐에 주사하면 항염증 반응을 유도한다는 것을 보여주었다. 특히, 류마티스 관절염이나 루푸스 및 크론병 등과 같은 자가면역질환을 치료할 수 있다는 것을 모델동물 실험으로 확인하여 새로운 치료제로 개발될 가능성을 보여주었다.</p><p>항체 치료제는 인체에 주사하는 분량 (dose)이 매우 높아서, 많은 양의 원료 의약품이 생산되어야 한다. 이러한, 이유로 CHO 세포 외에 항체를 대량 생산하기 위한 다양한 발현 시스템들의 개발이 시도되고 있다. 그러나, 이들 발현 시스템을 통해 부착된 당사슬이 인간의 것과 다를 경우에 이들의 당사슬 생합성 경로를 인간화 해야 하는 선결과제를 갖는다. 대부분의 치료용 항체의 당사슬은 시알산의 부가를 요구하지 않으므로 다른 당단백질 의약품들보다는 최적의 당사슬을 부가하는 발현 시스템을 개발하기 쉬운 편이다. 미국의 GlycoFi사는 효모의 당사슬 생합성 경로를 인간화하는데 성공하였고, 더 나아가 \( 1 \mathrm{~g} / \mathrm{L} \) 수준으로까지 항체를 생산하는데 성공하였다. 식물의 경우에도 인간화 당사슬이 부착된 항체를 생산하려는 다양한 시도들이 있었으며, 이 방법들은 크게 두 가지로 나뉠 수 있다. 우선, 항체의 C-말단에 소포체 체류 신호 (ER retention signal)를 달아서 식물 특이적인 당사슬이 부가되지 않도록 유도하여 고만노스형의 당사슬이 부가된 항체를 생산하려는 시도들이 있다. 또 다른 방법으로는 Biolex사가 식물 특이적인 당사슬을 부가하는 \( \alpha(1,3) \)-퓨코스 전이효소와 \( \beta(1,2) \)-자일로스 전이효소의 발현을 억제하는 RNAi를 동시에 발현하여 식물 특이적인 당사슬 가지가 없는 형태로 항체를 발현하는데 성공하였다.</p>
카이메릭 항체인 alemtuzumab의 경우 당사슬 말단의 갈락토스가 제거되면 무엇과 관련된 활성은 변화가 없으나 CDC가 감소하였는가?
불변영역 수용체