糖基化修飾對蛋白質(zhì)的理(lǐ)化特性和功能(néng)有(yǒu)着重要影響。對于非抗體(tǐ)類重組蛋白來說，糖基化修飾作(zuò)用(yòng)主要是影響穩定性、半衰期及生物(wù)學(xué)效應。而對于抗體(tǐ)類重組蛋白，糖基化修飾主要影響其抗體(tǐ)依賴細胞毒性（ADCC）及補體(tǐ)依賴細胞毒性（CDC）。單克隆抗體(tǐ)藥物(wù)的糖基化結構對于藥物(wù)的療效和安(ān)全具(jù)有(yǒu)重要意義，且具(jù)有(yǒu)高度的異質(zhì)性。由于糖基化種類的多(duō)樣性以及連接方式的多(duō)樣性，因而形成了自然界中(zhōng)最複雜和最多(duō)樣化的蛋白結構。

糖基化修飾是複雜的酶促系列反應，因此不同宿主細胞自身修飾酶的酶活水平差異直接影響了抗體(tǐ)的糖基化修飾水平。重組蛋白表達系統主要包括哺乳動物(wù)細胞、酵母細胞和大腸杆菌等。由于具(jù)有(yǒu)能(néng)夠表達與人類相似的糖基化蛋白能(néng)力，哺乳動物(wù)細胞表達系統應用(yòng)最廣，包括人源的HEK293 和PER.C6、鼠源的CHO、NS0、SP2/0、BHK、MF-9 等細胞系，目前抗體(tǐ)藥物(wù)商(shāng)業化生産(chǎn)用(yòng)宿主細胞主要是CHO、NS0、SP2/0 細胞，其中(zhōng)CHO 細胞應用(yòng)最為(wèi)廣泛。

不同宿主細胞甚至不同克隆間的生長(cháng)、代謝(xiè)、重組蛋白表達能(néng)力和修飾水平均存在一定差異，所以，選擇合适的宿主細胞，甚至選擇合适的克隆十分(fēn)關鍵。宿主細胞和克隆本身的糖基化修飾酶水平存在先天差異，主要區(qū)别在于唾液酸化、半乳糖化、高甘露糖、岩藻糖化等。因此對于生物(wù)類似藥研究和生産(chǎn)，優先選擇與原研藥相同的宿主細胞，且在項目早期如克隆篩選過程中(zhōng)提前關注糖型結構的差異性。對于生物(wù)藥新(xīn)藥研究，重點考慮宿主細胞或者克隆本身特點帶來的質(zhì)量影響，從而指導後續培養工(gōng)藝和純化工(gōng)藝，控制質(zhì)量走向。

目前絕大多(duō)數治療類重組蛋白主要使用(yòng)哺乳動物(wù)細胞作(zuò)為(wèi)宿主細胞進行表達和制備。盡管其他(tā)異源表達系統，如大腸杆菌（表達重組人胰島素）、酵母細胞（表達重組人幹擾素）、昆蟲細胞（表達人乳頭瘤病毒蛋白）作(zuò)為(wèi)過去幾十年重要的宿主細胞，但是哺乳動物(wù)細胞因其具(jù)有(yǒu)能(néng)夠表達與人類相似的糖基化蛋白的優勢，而在現代生物(wù)制藥中(zhōng)占據更加主要的地位。

據報道，人類的IgG末端唾液酸殘基以α-2，6連接， CHO細胞來源的抗體(tǐ)以α-2，3連接。然而，無論是人類的IgG，還是CHO細胞來源的抗體(tǐ)，末端唾液酸殘基的含量都很(hěn)低（僅有(yǒu)不到5%的糖含有(yǒu)唾液酸殘基）。因此，唾液酸殘基連接的不同對産(chǎn)品的質(zhì)量可(kě)能(néng)不會造成影響。而且，許多(duō)人類血清糖蛋白也含有(yǒu)α-2，3連接的唾液酸殘基。

圖1. 重組單抗聚糖結構. A. 人源細胞；B．CHO細胞系；C．鼠源細胞系（NA-0，SP2/0）

鼠源細胞系NS-0糖基化的機制表現出極大的不同之處（圖1）。一些糖基化水平的改變對産(chǎn)品的質(zhì)量和生物(wù)學(xué)活性會産(chǎn)生極大的影響。大多(duō)數鼠源細胞系含有(yǒu)一種額外的糖基化酶，這種α-1，3半乳糖苷酶主要介導半乳糖殘基從α構象的UDP-Gal轉移到末端半乳糖殘基上。人體(tǐ)内含有(yǒu)抗α半乳糖表位的抗體(tǐ)。另外，鼠源細胞系産(chǎn)生NGNA，而并不是産(chǎn)生NANA。NGNA和NANA的區(qū)别是NGNA有(yǒu)一個額外的氧原子。并且，糖蛋白中(zhōng)若含有(yǒu)NGNA殘基，被認為(wèi)與人體(tǐ)的免疫原性密切相關。一些已上市的治療型糖蛋白因為(wèi)含有(yǒu)NGNA殘基而在患者體(tǐ)内引起嚴重的不良反應。鼠源細胞系NS-0和CHO細胞系在岩藻糖基化、半乳糖基化、甘露糖基化水平上的表達區(qū)别尚未見研究報道。

蛋白質(zhì)翻譯後修飾是細胞内新(xīn)生蛋白質(zhì)成熟的重要步驟，是蛋白質(zhì)結構及功能(néng)多(duō)樣性和調節精(jīng)細性的重要細胞生物(wù)化學(xué)基礎。目前發現，與治療性重組蛋白的結構及功能(néng)密切相關的蛋白質(zhì)翻譯後修飾為(wèi)糖基化修飾。蛋白質(zhì)的糖基化修飾是蛋白質(zhì)翻譯的同時或翻譯後發生，在多(duō)種酶的作(zuò)用(yòng)下将糖基或糖鏈連接至多(duō)肽鏈上，經過不同程度的剪切和置換最終形成糖化蛋白的過程。

糖基化可(kě)增加蛋白質(zhì)對熱、變性劑及蛋白酶的抵抗力，進而維持蛋白質(zhì)結構的完整性。另外，糖基化修飾還能(néng)提高重組蛋白的溶解性，如糖鏈唾液酸因其含有(yǒu)親水的基團而在一定程度上屏蔽了疏水基團的疏水作(zuò)用(yòng)從而提高了重組蛋白的溶解性。

通過糖基化修飾增加重組蛋白藥效學(xué)的目的是直接增加其在血液中(zhōng)的半衰期或循壞保留時間，即降低清除率。如提高促卵泡激素（FSH）唾液酸含量（高度唾液酸化亞型），可(kě)顯著降低其腎髒清除率、提高其體(tǐ)内活性。

糖基化修飾可(kě)改變重組蛋白的免疫原性，如DA（Darbeprotein alfa）是一種新(xīn)型的促紅細胞生成素，是經N-糖基化修飾的rhEPO，避免了無糖基化修飾的rhEPO 誘導機體(tǐ)産(chǎn)生中(zhōng)和抗體(tǐ)的負效應。

另外研究表明，單抗藥物(wù)的N-糖基化修飾對抗體(tǐ)的ADCC及CDC 活性均有(yǒu)一定的影響。IgG 抗體(tǐ)藥物(wù)的糖基化修飾主要類型見表1。

1. 周小(xiǎo)菊，納濤等. 糖基化基因修飾對重組蛋白表達及活性的影響. 中(zhōng)國(guó)生物(wù)制品學(xué)雜志(zhì). 2018 年9 月第31 卷第9 期.

2. 江一帆，賈宇，王龍，王志(zhì)明. 細胞培養過程對單克隆抗體(tǐ)糖基化修飾的影響和調控. 中(zhōng)國(guó)生物(wù)工(gōng)程雜志(zhì). 2019，39( 8) : 95-103.

3. 王沖. 單克隆抗體(tǐ)糖基化修飾研究進展. 現代免疫學(xué).2017年第37卷第3期.

4. 劉曉宇. 單克隆抗體(tǐ)糖基化修飾的研究現狀及進展. 中(zhōng)國(guó)生物(wù)制品學(xué)雜志(zhì)2020年2月第33卷第2期.