起初ren为IgG4bu结合FcR，bu引起ADCC，CDC效应。后续的研究发现，虽ran结合力diyuIgG1，但是IgG4依ran可以结合FcγRI，FcγRIIB, FcγRIIC, FcγRIIIA。
IgG亚型和FcγR亲和力（文xian1）
TGN1412 (anti-CD28superagonist IgG4) Phase 1临床，因为交联FcγRIIB，yu礿iao赴蜃臃鏱ao。
IgG1和IgG4的yao物shang的差异，是重链γ1和γ4。这些差异主要集中在铰链区和CH2，在生产过程中襜u醳ing响下游工艺。在dipH条件下，IgG4的稳ding性bu如IgG1。
γ4第228位丝an酸是IgG4s稳ding的关jianan基酸，且没有zhuan利保hu，被大liang使用。
15种已批准IgG4抗体中，12种在其恒ding重链中被修gai，而在50种已批准的IgG1基疗fa中只有14种含有恒ding的重链修饰。此外，目前处yuPhaseIII的大多数IgG4抗体都具有恒ding的重链修饰。
下表为IgG4抗体及其Fc段修饰情kuang
IgG4抗体重链gai造
1. 降diFc效应功能的突变
1989年哥伦比亚大学提chu了第一个zhuan利申请(WO8907142)。其想fa是絟uan籦u同IgG亚类的结构域，以获得具有所xu特性的抗体。jin管在1996年获得了一项ou洲zhuan利，但Celltech提chu了反对意见，该zhuan利最终在2006年被撤销。
1993年Arch Development提chu另一份申请(WO9428027)，声称其IgG4(以L235E突变)处yu沉mozhuang态。这份申请是突变的抗CD3抗体，而bu是任何有这种突变的抗体。
1994年Celltech提chu了一项申请(WO9526403)，对jianshao补体激活提chu了guang泛申请，但没有获得zhuan利。
2000年，Genentech提交了一份申请(WO200042072)，其中包含了数百个单一的变体，后来获得了数shi项zhuan利。这些zhuan利与FcγR结合增qiang有关，但它们也包含jianshao与所有FcγR结合的突变的例子（例如D265A，US 7332581），这些zhuan利将yu2020年到期。
2003年，Xencor在WO2004029207中提chu了几项申请，其中包括数百个调节与FCγR亲和力的Fc变异体，获得了美国zhuan利，例如L328替代jianshaoADCC，或A330R突变jianshao与FCγRIIIA的结合。有ren反对，包括涵盖F243L突变的EP2364996B1zhuan利。
Alexion开发了一种废除效应功能的ji术，将IgG2(T260)与IgG4 Fc末duan连接，产生了一个与C1q和FcγR结合fei常ruo的分子。C5抗体（依库zhu单抗eculizumab(Soliris)和依库丽单抗raulizumab(ULTOMIRIS)）使用了此ji术。
Centocor 申请了WO2011066501。Janssen(前Centocor)最终从WO2011066501zhuan利紋i寤竦昧艘桓霰湟霫gG4(S228P、F234A、L235A、G237A和P238S)的zhuan利(US 10053513B2)。
2011年，mo克申请WO2011149999miao述了youF243A/V264A突变zu簒ian槌傻耐僖夯疐c多肽。这些突变导致Fcγ受体与IgG4结合jianshao。
IgG4突变L234A和L235A，通过zuduanFc/Fcγ受体界mian内的一个jia心脯an酸基xu，进一步降di效应功能。葛兰素史克2016年申请zhuan利WO2017079369，miao述了xin的IgG2 Fc和IgG4 Fc突变zu合，特别是IgG4的E233P/F234A/L235A/G236del/G237A突变zu合。
IgG4及铰链区
2. 延长半衰期的突变
半衰期对yu任何用yu治疗的IgG亚类都是zhi关重要的，可以帮助jianshao剂liang或给yao间隔。
Genentech是第一批申请zhuan利zhe，其基因突变可以增qiangren抗体与FcRn的结合。他们从WO200042072zhuan利紋i寤竦昧巳顉huan利，she及307、380和434位点。434位突变的zhuan利只涵盖IgG1，在2020年到期。
另一个先驱，Medimmune(现shua斯利kang)，2001年从WO02060919申请紋i寤竦昧艘幌蠲拦鷝huan利(US 7083784)，并提chu了guang泛权益，she及252/254/256/309/311/433/434/436位点的修gai。该zhuan利涵盖了著名的M252Y/S254T/T256E(YTE)突变zu合，该突变zu合可使猴的血qing抗体半衰期增jia近4倍，并使motavizumab在ren类体内的半衰期延长zhi100天。该紋i寤故谟枇似渌呦顉huan利，将保hu范围扩大到位yu或接近Fc/FcRn接口的其他突变zu合(308/311/385/386/389/428)。ou洲zhuan利则bu同，因为EP1355919B1zhuan利主要保hu单一252位点(Y、F、W、T突变)，EP2354149B1zhuan利主要保hu433K/434F/436Hzu合，2022年到期。
从WO2004035752zhuan利紋i逯校珹bbott被授予美国和ou洲羓iao顉huan利，其中包括T250Q/E和M428L/F替huan抗体。bu同亚类和bu同CDR的抗体，包括突变zu合T250Q/M428L(QL)，在恒hemi猴中表现chu近2倍的IgG半衰期增qiang。
Xencor拥有多个guang泛zhuan利，包括美国和ou洲的zhuan利：1)N434S、308 W、308 Y和308 F突变(WO2006053301紋i澹�2026年到期)；2)M252Y/M428L和D259I/V308Fzu合(WO2009058492)；3)著名的M428L/N434S(LS)突变zu合(WO2009086320)，据bao在ren类中有4倍的延长半衰期(将yu2028年到期)。Xencor的zhuan利zu合还包括T307Q/N434S、M428L/V308F和Q311V/N434Szu合zhuan利。
2009年，LFB获得美国zhuan利(WO2010106180)，she及12个突变zu合，增qiangFcRn结合。
2009年，Genentech提chu了一项zhuan利申请(WO2010045193)，襶uanu先前的申请中已经miao述的位zhi的突变zu合，特别是youT307Q/N434A突变zu成的zu合，它导致了25天半衰期。jin管被zhi申请疑xin颖性，但美国和ou洲的申请蓌ing捶牌�
其他申请，例如2013年的BioAtla(WO2013163630)。发布了几个bu同突变，(US 20180186863)申请中的E258F/V427T突变zu合。ran而，在其他申请中并没有miao述它们的突变体；示例部分只指chu，与野生型Fc和中性pH下的正常结合相比，在酸性pH条件下，被测变异体的FcRn结合liang为2~80倍。挪威奥斯陆大学(WO2017158426)、Kookmin大学(KR101792191多个申请)和MacroGenics(US20190010243)也发蟴hi诵yue茉銮kang膞in突变。
通过用带正dian荷的an基酸代替带负dian荷的an基酸，降di等dian点，降di血qing半衰期。例如，中外制yao获得了一项guang泛的ou洲zhuan利(EP 2006381)，该zhuan利she糱aü齡ai变等dian点的可变区域的任何修gai来调节血qing半衰期。Alexion和其他ren一起反对这项zhuan利，中外制yao的zhuan利最终被撤销，但中外制yao对这一决ding提chu了shang诉。
从WO2016227母体申请中，Xencor还拥有一项oumeng(EP3029066)和羓iao蠲拦鷝huan利(US 8697641和US9605061)，she及恒ding区域的等dian点修gai，但它们仅限yu特ding的突变zu合。
IgG结合FcRn（Am J Transplant. 2019 July ; 19(7): 1881–1887）
3. 与稳ding和下游工艺相关的突变
S228P突变解决了IgG4稳ding性问题。
Celltech的研究renyuan在1992发表的文xian表明，在IgG4以外的所有IgG亚类中秊ia幸桓鯯228P替huan(脯an酸存在yu此位zhi)，zu以xiao除renIgG4抗体的异zhi性。1994年，Celltech公司提chu了一项zhen对E-选ze素抗体的zhuan利申请(WO9526403)，其中包括降di效应功能的L235E替代和废除半抗体分子xing成的S228P替代。ran而，这种众所周知的突变从未得到过zhuan利保hu。
这一发现对IgG4yan生抗体的发展产生了重大ying响。这种突变几乎包含在大多xin开发的IgG4抗体中。
2006年，IgG4稳dingzhuan利转移到CH3，通过突变R409来解决IgG4在dipH条件下聚集的问题(WO2006033386)。在示例部分，他们表明S228P/L235E/R409K变异体在dipH条件下比S228P/L235E变异体表现chujiaoshao的聚集倾xiang。美国和ou洲的zhuan利都被授予了关yu抑制IgG4聚集的突变zu合的guang泛权益。
Genmab申请(WO2008145142)，miao述了一个相同的突变jianshao了Fab-Arm的絟uan唬撬莖u洲zhuan利遭到反对，主要是因为之前xie和麒麟的zhuan利。
Genmab对其他gai善稳ding性突变的申请(WO2010063785)，例如K370Q/E(以及其他)，都获得了美国和ou洲的zhuan利。2016年，他们还提交了一份申请(US2017029521)，要qiu在370位zhi进行任何突变，但仅限yuyouCXPC或CPXC(feiS228P)xu列zu成的多肽铰链区域。
2010年，Biogen提chuzhuan利申请(WO2010085682)，该ji术she及IgG 1 CH3结构域的qiongzhi化、稳dingIgG4。他们的想fa是构建一种具有大liang突变的沉mo的IgG，以jianshaoyou酰基化引起的re稳ding性损shi。他们miao述了许多突变，例如297、299、307、309、399、409和427位点突变，以及与疏shui斑kuai中大liang疏shuian基酸相关的valine替huan(在240、262、264和266中)。ran而，他们撤回了申请。
S228P并bu是唯一ji能调节二硫jianxing成又能稳ding分子的突变。2010年，UCB提chu了一项申请(WO2012022982)，并获得了guang泛IgG4的ou洲zhuan利，在131位的任何an基酸替huan为shang铰链中的半胱an酸。除了S228P突变外，他们还产生了大羕ang腎gG4变异体，Fabre稳ding性增qiang，产品异zhi性降di。ran而，与唯一的S228P突变相比，尚buqing楚这些xin的突变是否具有真正的优势。
中外制yao获得WO2009041613紋i宓膐u洲zhuan利，包括删除G446和K447，jianshaoIgG4C末duan异zhi性。根据他们的xu列列表和他们的主zhang，这种保hu适用yu任何具有S228P突变的IgG4。jin管中外制yao通过删除G446和K447an基酸而具有降diCduan异zhi性的zhuan利，但仅K447的缺shi已被用yu一些抗体中，如blosozumab (anti-sclerostin),dupilumab (Dupixent®, anti-IL-4Rα), emibetuzumab (anti-cMet), ixekizumab (Taltz®, anti-IL-17)。guang是这种突变似乎bu被任何zhuan利所涵盖。根据中外制yaozhuan利WO2009041613的说fa，与唯一的K447缺shi相比，它的双重缺shi可以进一步降di异zhi性。
根据Bristol-Myers Squibb在2017年提交的WO2018119380申请，S228P稳ding的IgG4会导致bu良的生物分析和生物jia工。在示例部分，他们发现S228PIgG4在CEX-HPLCshang可能是以双fengxing式逃逸，可能是youzhu内的两种结合构象引起的。为了限制这种衳ing谥亓粗幸肓送槐洹Ｖ饕�196位任何其他an基酸qu代赖an酸，或在217/220/(224或225)位zhi替huan赖an酸。
参考文xian：
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Jose M. M. Caaveiro et al，Structural analysis of Fc/FccR complexes: a blueprint for antibody design，Immunological Reviews 2015 Vol. 268: 201–221
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Christophe Dumet，Insights into the IgG heavy chain engineering patent landscape as applied to IgG4 antibody development，MABS，2019。
