浅析|抗体偶联药物

抗体偶联药物（Antibody-Drug Conjugate，ADC）是通过连接子（linker）将具有生物活性的小分子药物偶联至单克隆抗体（单抗）上而产生的。目前绝大部分ADC是由靶向肿瘤抗原的抗体通过连接子与高效细胞毒性的小分子化学药物偶联而成，利用抗体与靶抗原特异性结合的特点，将小分子药物靶向递送至肿瘤细胞进而发挥杀伤肿瘤的作用。

1抗体偶联药物的结构特征

ADC通常由一个完全人源化的单克隆抗体(mAb)、一个细胞毒药物、一个合适的连接子组成。

连接子可分为两部分: linker和attachmentsite，linker的性质决定着ADC的药物动力学性质和治疗效果，循环中药物的过早释放（酸敏感、谷胱甘肽敏感和溶酶体蛋白酶敏感）可导致全身毒性和较低的治疗指数，因此连接子对ADC的成败起关键作用。此外，DAR决定了ADC的均一性。

2抗体偶联药物全球上市产品

国内目前开发阶段最高的有百奥泰的BAT8001（ HER2阳性乳腺癌Ⅲ期）和烟台荣昌的RC48（Ⅱ期，HER2阳性转移性尿路上皮癌的II期临床单臂试验）。

3抗体偶联药物的发展

一代ADC产品

早期的癌症治疗窗口狭小，如杀伤正常细胞造成的副作用; 由于使用剂量低造成的较小治疗指数，为了解决以上弊端，科学家们对此进行了许多尝试，随着偶联技术改进，ADC历经了一代又一代变革。Mylotarg曾在2000年作为单独疗法，得到了美国FDA的加速批准，它也是首款获得批准的抗体药物偶联物。然而，后续的临床试验未能继续彰显这款新药的疗效，安全性上也引起了一些担忧，因此辉瑞公司曾主动将它撤下市场。在调整了剂量，并补充了更多数据后，这款创新药物的收益-风险比终于获得认可，重新上市。

二代ADC产品

mAb技术得到改进，单克隆抗体被仔细选择，提高了肿瘤细胞靶向性，并减少与健康细胞交叉反应。更重要的是，早期使用当时治疗癌症的小分子药物作为毒性荷载缺乏临床研究，后来发现了更有效的小分子物质。与第一代ADC相比，第二代ADC具有更好的CMC特性。

三代ADC产品

目前经过研究者的大量的工作，已经开发出了多种方法可实现细胞毒性药物与确定位点和化学计量的抗体的偶联。

Thiomab技术

ThioBridge技术

引入非天然氨基酸法

酶催化法

4ADC定点偶联技术的发展

Thiomab技术：Thiomab技术最早由Genentech公司的 Junutula等报道, 采用基因工程技术在曲妥珠单抗(trastuzumab)的轻链V110C和重链A114C特定位置处插入半胱氨酸残基, 然后将半胱氨酸上的巯基和单甲基auristatinE (MMAE) 偶联，合成了位点专一的抗体−药物偶联物，其中药抗比为2 的产物高达92.1%

ThioBridge技术：将单抗本身的二硫键还原，利用二溴（或二磺酸盐）试剂与还原的链间二硫化物反应，以提供重新桥接的mAb，得到主要的是药抗比为4的产物。

引入非天然氨基酸法：该方法使用一个进化过的可以特异性识别非天然氨基酸的酪氨酰-tRNA/氨酰-tRNA合成酶, 通过中国仓鼠卵巢细胞(CHO)转染以代替琥珀密码子的第21个氨基酸, 所得细胞即可用于合成带有基因译码——对乙酰苯丙氨酸残基的各种抗体，然后在于羟胺发生肟化反应，得到主要的是药抗比为2的产物。

酶催化法：如分选酶 A (Srt A)是一种具有膜结合巯基转肽酶催化功能的酶, 它能识别蛋白中的主要序列LPETG,裂解苏氨酸(threonine)和甘氨酸间的肽键后形成一种稳定的中间体, 再通过硫酯键把Srt A中的巯基连接到苏氨酸羧基上。

5抗体偶联药物的生产及质量控制

抗体偶联药物的生产：

一步法（Adcetris,etc.）

先将linker和毒素链接再一次性偶联抗体

两步法（Kadcyla）

先将linker连在抗体上再和毒素链接

Manufacturingof Kadcyla

抗体偶联药物的质量控制：

1）抗体的质量控制

参考“抗体偶联药物质量控制和临床前评价专家共识”“人用单克隆抗体质量控制技术指导原则”及“人用重组单克隆抗体制品总论”相关技术要求。一般情况下，必须对抗体进行充分鉴定。应根据关键质量属性、对单抗质量和工艺理解认识的积累以及风险评估的原则，制定适当的质量控制策略。另外，还需对可能影响偶联工艺的质量属性进行充分的研究和适当的控制。

2）连接子及小分子毒素的质量控制

适用于化学全合成或半合成以及从动物、植物、微生物中提取的小分子药物的研制。研制工艺及要求与“连接子的制备”基本一致，可参考《化学药物原料药制备和结构确证研究的技术指导原则》和ICH Q11中的相关要求。研究的基本内容包括工艺的选择、工艺参数的控制、起始原料和试剂的要求、工艺数据的积累、工艺的优化与放大、杂质的去除和控制等。

3）ADC的质量控制

ADC的全面特性分析应采用适宜的、先进的分析技术，从理化性质、免疫学特性、生物学活性和杂质等角度进行全面细致的分析， 并结合对裸抗的特性分析充分了解偶联前后的相关特性变化 ，提供尽可能详尽的信息以反映终产品的质量属性，同时，为制品质量标准的建立提供依据。ADC质量控制至少应包括理化性质分析（一级结构和 药物偶联位点、DAR、药物载药量分布、 分子大小变异体、电荷异构体、高级结构）、免疫学性质和生物学活性、工艺相关杂质和污染物、含量以及合理评估外观（例如性状、颜色、澄清度等）、可见异物、pH值、渗透压、装量/装量差异、不溶性微粒等，冻干制剂还应考虑复溶时间、水分等。

6ADC上市药品结构分享

相关上市ADC药物的结构：

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