抗體偶聯(lián)藥物(antibody-drug conjugate,ADC)與傳統(tǒng)的細(xì)胞毒藥物相比,具有靶向性強(qiáng)、毒副作用小等優(yōu)點(diǎn),在腫瘤治療領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在國(guó)內(nèi),首個(gè)國(guó)產(chǎn)ADC在2021年6月獲批上市。隨著時(shí)間流逝,ADC受到了越來(lái)越多人的關(guān)注。作為癌癥治療臨床研究中一類重要的藥物,抗體偶聯(lián)藥物通過(guò)強(qiáng)效小分子細(xì)胞毒素通過(guò)化學(xué)鍵與單克隆抗體結(jié)合,比抗體具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
ADC的臨床療效主要取決于連接頭、藥物和藥物的性質(zhì),偶聯(lián)位點(diǎn)的選擇(賴氨酸、鏈間半胱氨酸、Fc聚糖)以及分析技術(shù)的改進(jìn)。因此了解ADC的物理化學(xué)性質(zhì)和選擇適當(dāng)?shù)姆治黾夹g(shù),以便在制造和存儲(chǔ)過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行評(píng)估和質(zhì)量監(jiān)控尤為重要。
然而ADC由高特異性和高親和力的抗體,高穩(wěn)定性的連接頭以及高效的小分子細(xì)胞毒藥物所組成,其分子性質(zhì)比較復(fù)雜,以至于表征更為困難,需要采用多種分析方法進(jìn)行表征。
抗體藥物偶聯(lián)比(DAR)
DAR(drug-to-antibody ratio)是ADC藥物特有的衍生詞,其定義為:藥物/抗體比率,即一個(gè)抗體所攜帶載藥數(shù)量的平均值,DAR是平衡療效和安全性的結(jié)果??贵w藥物偶聯(lián)比(DAR)是ADC最重要的質(zhì)量屬性之一,DAR決定了可以輸送到腫瘤的“有效載荷”,直接的影響了ADC的安全性和有效性。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),ADC的效果與DAR直接掛鉤。DAR可以理解為ADC這個(gè)魔法子彈所攜帶的載彈量,然而DAR的數(shù)值并不是越高越好。高DAR雖然擁有更大的載藥量,但同時(shí)也更容易被人體的免疫系統(tǒng)鎖定,從而被當(dāng)成異物清除體外,減少ADC的有效性。因而大部分ADC藥物的DAR限制在2-4之間。如何讓DAR數(shù)值保持在一個(gè)合適的點(diǎn),兼具療效的同時(shí)還保持有效性,是目前仍在思索的問(wèn)題。
DAR表征分析方法
偶聯(lián)方式是影響DAR的重要因素,只有選擇合適的偶聯(lián)技術(shù),才能讓ADC的毒素均一穩(wěn)定地連接在抗體上。有多種方法可以用于測(cè)量DAR值,根據(jù)不同的藥物特性以及結(jié)合位點(diǎn)和連接子的結(jié)構(gòu),需要選取不同的測(cè)量方法。
常見(jiàn)的DAR表征分析方法有疏水作用層析(HIC)、反相液相色譜(RPLC)、液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)、紫外-可見(jiàn)(UV/Vis)光譜、毛細(xì)管電泳-十二烷基硫酸鈉(CE-SDS)等方法,其中色譜和質(zhì)譜是檢測(cè)DAR值的兩種常用方法。
紫外-可見(jiàn)(UV/Vis)光譜
紫外-可見(jiàn)光譜法(UV-Visible)是目前來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單的DAR測(cè)定方法,這種方法需要抗體和小分子藥物具有不同的最大吸收波長(zhǎng),分別計(jì)算二者的濃度進(jìn)而得到ADC的DAR值,適用于多種ADC。該方法要求藥物和抗體的光譜具有不同的最大吸收波長(zhǎng)。UV/Vis基于蛋白質(zhì)濃度測(cè)定技術(shù)而來(lái)。使用ADC在適當(dāng)波長(zhǎng)下的吸光度和抗體與有效載荷的消光系數(shù),可以確定平均DAR。這項(xiàng)技術(shù)簡(jiǎn)便易行,因?yàn)椴恍枰M(jìn)行復(fù)雜的樣品制備和建立HPLC或MS條件。然而,它要求有效載荷的UV-vis最大吸收值與未結(jié)合的抗體的最大吸收值有適當(dāng)?shù)钠?。而且,這種方法不能確定混合物中單一DAR物種的比例。
基于質(zhì)譜的分析法
質(zhì)譜(MS)是另一種常用的ADC表征技術(shù),目前可用的質(zhì)譜儀通常是基于電噴霧電離(ESI)和飛行時(shí)間(TOF)進(jìn)行檢測(cè),也可與具有擴(kuò)展質(zhì)量范圍的Orbitrap相結(jié)合。質(zhì)譜法適用于賴氨酸偶聯(lián)的ADC的DAR值測(cè)定,包括液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜和MALDI-TOF-MS。質(zhì)譜法可分為變性與非變性電噴霧質(zhì)譜法,兩種不同的方法均是根據(jù)物質(zhì)的分子量差異進(jìn)行DAR的分析??贵w偶聯(lián)上不同數(shù)量細(xì)胞毒性小分子后,ADC呈現(xiàn)分子異質(zhì)性,不同的DAR物質(zhì)在高分辨質(zhì)譜的分析下具有不同的質(zhì)荷比(m/z),然后根據(jù)相對(duì)應(yīng)的DAR質(zhì)譜信號(hào)峰強(qiáng)度或峰面積計(jì)算平均DAR值。
MS分析法的分辨率很高,足以區(qū)分ADC中不同類型的異質(zhì)體,可用于分離、鑒定和定量檢測(cè)不同類型的偶聯(lián)分子,因此,可以根據(jù)檢測(cè)到的具有不同DAR值的異質(zhì)體的重量的平均值計(jì)算平均DAR值。ADC分子因偶聯(lián)引入了更多的異質(zhì)性,所以其MS分析方法較傳統(tǒng)mAb的MS分析方法復(fù)雜得多。通常,需要盡可能避免抗體相關(guān)特征的干擾,以獲取更多的ADC特異性結(jié)構(gòu)信息。
小結(jié)
ADC技術(shù)發(fā)展至今,已經(jīng)經(jīng)歷了三代變革,隨著靶點(diǎn)、連接子、載藥和偶聯(lián)技術(shù)的不斷發(fā)展,ADC愈發(fā)成熟。近年來(lái)已有了多種DAR分析表征技術(shù),基于紫外-可見(jiàn)光譜、放射性標(biāo)記、色譜、酶解、質(zhì)譜等技術(shù)的方法均可應(yīng)用于ADC生產(chǎn)中的過(guò)程控制(IPC)或ADC樣品的表征,然而仍然難以建立簡(jiǎn)單方便的DAR檢測(cè)方法,探索的腳步仍然不能停下。
藥品是為人類健康而生產(chǎn),研發(fā)隨著ADC技術(shù)的不斷發(fā)展,未來(lái)將會(huì)有更多結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的大分子ADC藥物出現(xiàn),因此還需要持續(xù)不斷地優(yōu)化和迭代分析表征技術(shù)。
