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在昔时几十年中，抗体疗法在多种疾病的调理中越来越大齐，包括癌症，炎症性，自己免疫等疾病。由于抗体疗法中通过皮下打针的面目，一般皮下打针的典型剂量（<2mL），这就需要高抗体浓度（>100mg/mL）来提供所需的抗体量。高抗体浓度可能会带来技能挑战，加多资本并蔓延抗体疗法的发展。调感性抗体的自缔合会导致粘度升高，从而给制造和配方带来问题，并抑止皮下打针给药。一些抗体的高浓度粘度已通过可变域突变或添加配方赋形剂来缩短。违反，Fc突变扞拒体粘度的影响商议甚少。

2024年4月4日，Genentech公司的商议东谈主员在MAbs上发表了一篇名为“Modulation of the high concentration viscosity of IgG1 antibodies using clinically validated Fc mutations”的著述。在这里，商议东谈主员商议了一组常见且过程临床考证的Fc突变对两种密切联系的东谈主源化IgG1，κ抗体，omalizumab（抗IgE）和trastuzumab（抗HER2）粘度的影响。发现某些IgG1抗体的高黏度可通过Fc突变缓解，这提供了一种次第，有助于筹算将来可能适用于皮下给药的抗体疗法。

可变结构域，Fc区，IgG1体式对omalizumab和trastuzumab黏度的作用

可变区（尤其是CDR区）在omalizumab单抗的高粘度中证据攻击作用，在等效质地浓度下，omalizumab单抗相应的F(ab’)2的黏度缩短了9.1倍，这标明Fc区域对该抗体的高粘度有权贵孝顺。比较之下，仅Fc片断的粘度相配低。这些效果名义Fab-Fc可能是omalizumab高粘度的攻击促成因素。trastuzumab单抗的黏度彰着依赖于完好的IgG1体式。

IgG自聚合位点可能包括Fab-Fab、Fab-Fc和Fc-Fc相互作用，在自聚合的四搏斗模子中，发现Fab-Fab和Fab-Fc（而非Fc-Fc相互作用）对omalizumab的高粘度作念出了首要孝顺。

Fc变异对omalizumab和trastuzumab单抗黏度的影响

商议了一些常用的Fc变体对omalizumab和trastuzumab高浓度黏度的影响，omalizumab中发现YTE（血清半衰期延长），NG（糖基化），LPLIL（效应功能增强）这3种Fc变异体鉴别使亲本抗体的黏度缩短了10.7倍、2.2倍和1.6倍。

与omalizumab比较，Fc变异均未权贵缩短trastuzumab本已较低的黏度，违反一些Fc变异体加多了trastuzumab的黏度，标明临床阶段抗体中常用的Fc修饰只怕可导致无须要的自聚合。

Fc变体突变的空间定位与权贵的粘度效应

商议东谈主员发现了识别Fc中与自关联联系的拓扑区域，关于omalizumab，缩短黏度的变体NG和LPLIL在上部CH2结构域具有溶剂可及的名义残基，以及在CH2和CH3结构域具有面向糖的残基。omalizumab最权贵的缩短黏度变异型YTE位于CH2/CH3肘部区域。该区域还包含LS突变的位置，LS突变是独一发现粘度权贵升高的omalizumab单抗Fc变异体。omalizumab中影响粘度的突变的空间取向与trastuzumab彰着不同。已已然的扫数权贵加多trastuzumab粘度的变体齐触及替换位于上部CH2结构域的残基。

Omalizumab单抗的高黏度因个体YTE突变而赢得缓解

通过评估YTE三重突变中扫数可能的单寥寂分突变（M252Y、S254T和T256E）和双重身分突变（M252Y：S254T、M252Y：T256E和S254T：T256E），进一步商议了从YTE三重突变（176 cP到16.4 cP）中奥马珠单抗的黏度大幅缩短。通过单个S254T（缩短6.1倍）或T256E（缩短5.8倍）突变，不错部分重现YTE三重突变导致的Omalizumab黏度大幅缩短（10.7倍）。

溶液pH、静电和疏水性影响omalizumab的粘度

Omalizumab具有强pH依赖性，它的粘度在pH6.0时达到最大值，而在更酸性或更碱性的要求下粘度缩短，这标明组氨酸的离子化气象可能对粘度有孝顺。

通过添加赋形剂、NaCl和精氨酸-盐酸（Arg-HCl），商议了促进omalizumab高粘度的非共价相互作用类型。Nacl使omalizumab的粘度缩短，标明它的静电相互作用被屏蔽。然而添加Nacl后，它的单抗YTE变体粘度加多，这意味着Fab-Fab自聚合主要不是由静电驱动。Arg-HCl的加入缩短了omalizumab的粘度。评释酸性和芳醇族基团是通过Fab-Fc和Fab-Fab自关联加多粘度。

亲本和YTE Fc区的分子能源学分析

M252Y单突变体领会SAP评分大幅加多，相应的双突变体（M252Y：S254T和M252Y：T256E）和三突变体（YTE）的SAP评分加多较小，这一不雅察效果与在M252Y中不雅察到的权贵粘度加多一致，标明酪氨酸在增强Fc区域的芳醇性或疏水性方面证据要道作用。点突变周围的静电名义APBS评分受到谷氨酸残基存在与否的权贵影响。与亲本和其他变体（在Fc环上保握正静电电位）比较，单（T256E）、双（M252Y：T256E和S254T：T256E）和三（YTE）突变体均在指定环内推崇出向负静电电位的转换。

探究了不同变体中蚁合平均静电和疏水（SAP）名义特色的变化，扫数具有谷氨酸突变的变体齐推崇出向局部 Fc 区负名义电位的转换，这与不雅察到的粘度缩短一致。

Fc的不雄厚可能有助于缩短omalizumab的粘度

分析每个变体的Fc区联系于不同MD框架的运行亲本晶体结构的均方根偏差（RMSD），了解Fc点突变若何影响Fc区的结构和构象雄厚性。发现亲本Fc联系于晶体结构的环RMSD最低，YTE三重突变体推崇出最权贵的构象变化和不雄厚性，其次是M252Y:T256E双突变体。其他突变体，无论是谷氨酸已经酪氨酸取代，也领会出与亲本Fc比较在相应环内更高的RMSD不雄厚性。S254T变体也领会出与亲本Fc比较增强的不雄厚性，尽管它低于其他变体。Fc的不雄厚可能贯通过加多Fab-Fc相互作用的熵资蓝本艰涩分子间相互作用。

MD分析揭示了YTE突变导致Fc不雄厚的潜在机制，YTE突变会艰涩Fc区域中的一个雄厚的分子内盐桥收集。在朝生型Fc中，R255、K246和K248这些带正电荷的氨基酸酿成一个雄厚的收集，将带负电荷的D249包裹其中。而YTE突变引入的Y252和E256会与这些带正电荷的氨基酸酿成新的分子内相互作用，冲突了这个雄厚的收荟萃构。YTE突变导致Fc区域出现多种故意的构象，推崇出较大的构象不雄厚性。与野生型Fc比较，YTE 变体在MD模拟中领会出更大的均方根偏差（RMSD）。这种构象不雄厚性可能会影响Fab-Fc之间的相互作用，从而缩短抗体的高浓度粘度。