康奈尔大学主导的国际合作团队开发出一种低成本抗体药物生产新方法。研究人员通过生物工程改造细菌，使其携带可将复杂糖链（聚糖）连接至单克隆抗体（mAbs）的特殊酶，从而提升抗体的免疫防御功能。这项突破性研究发表于《自然通讯》杂志，首席作者为2023级硕士暨2025届博士毕业生Belen Sotomayor。
康奈尔工程学院威廉·刘易斯工程学教授Matt DeLisa指出："通过在重组细菌中构建抗体生物合成路径，我们正朝着让治疗性抗体药物更普惠化的关键方向迈进。这种工程菌具备大规模生物制造潜力，不仅能显著加快蛋白质生产速度，其单位生产成本也远低于传统技术。"
当前抗体药物生产主要依赖中国仓鼠卵巢（CHO）细胞体系，该方法耗时且昂贵，难以应对疫情暴发等紧急状况。相较之下，细菌细胞的生长分裂速度和蛋白生产效率更具优势。DeLisa研究组十余年来持续探索细菌生物工程化应用，此次突破关键在于攻克了细菌天然缺乏蛋白质糖基化的技术壁垒。
"糖基化过程对超过50%的人体蛋白质功能至关重要，"作为康奈尔生物技术研究所主任的DeLisa强调："缺失糖链的抗体将丧失关键免疫功能，无法形成具有治疗价值的药物。"研究团队通过分析50余种细菌基因组，发现海洋脱硫菌（Desulfovibrio marinus）携带的寡糖基转移酶（OST）具备独特活性，可精准在IgG抗体特定区域添加糖链。
这种源自深海菌种的特殊酶展现出前所未有的催化能力："绝大多数OST家族酶无法催化此类反应，而D. marinus菌酶的表现完全超出预期。"研究人员将该基因导入作为生物技术核心载体的大肠杆菌（E. coli）后，成功构建了完整糖基化反应系统。
在生成糖基化IgG抗体后，团队采用马里兰大学Lai-Xi Wang教授开发的化学酶促重塑技术，使糖链结构更符合人体需求。佐治亚大学复杂碳水化合物研究中心Parastoo Azadi团队通过质谱分析验证了糖链修饰效果。由于所有IgG抗体结构相似，该技术理论上可适用于各类抗体药物生产，为癌症、自体免疫及传染病治疗提供新方案。
尽管当前CHO细胞体系在生产浓度上仍占优势，DeLisa教授指出下一步研究重点将聚焦于提升工程菌抗体表达量："我们已突破关键生物合成技术瓶颈，现在需要优化生产浓度以达到与现有体系的竞争力。"
【全文结束】
