最新抗原靶点ADC设计工作的组成主题讲座课件.ppt

1、靶点靶点ADC设计工作的组成设计工作的组成靶点靶点ADC设计工作的组成设计工作的组成Linker药药单抗单抗Your company sloganLOGOLOGO靶点靶点（抗原）（抗原）抗体抗体药物药物LinkerADC研究的方向研究的方向Your company sloganLOGOLOGO ADC: Target Selection （抗原靶点）（抗原靶点） ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体） ADC: Paylaods Selection （药物）（药物） ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术） ADC: Other Ti

2、ps（其他相关）（其他相关）主题主题 内容内容 ADC: Target Selection （抗原靶点）（抗原靶点） ADC: Target Selection （抗原选择）（抗原选择） ADC: Target Selection （抗原靶点）（抗原靶点） Specificity (特异性特异性)1 Level of Expression (表达水平表达水平)2 Internalization (内化作用内化作用)3 Target Heterogeneity (抗原异质性抗原异质性)4 Accessibility (可接近性可接近性)5选择靶点的关键因素选择靶点的关键因素所选抗原（即靶点）满足

3、所选抗原（即靶点）满足 ADC: Target Selection （抗原靶点）（抗原靶点） Specificity (特异性特异性)1病变组织病变组织正常组织正常组织说明说明1表达表达不表达不表达2高表达高表达低表达低表达3表达表达表达表达ADC无法接触正常组织无法接触正常组织抗原抗原4表达表达表达表达正常组织再生性强和生正常组织再生性强和生理作用不重要理作用不重要所选抗原能够介导细胞快速内化所选抗原能够介导细胞快速内化ADC根据所设计的根据所设计的linker要求，要求，ADC内化后应进入内化后应进入溶酶体途径溶酶体途径细胞表面抗原介导细胞表面抗原介导ADC内化后，能够通过循环或者再生而内

4、化后，能够通过循环或者再生而 得到补充得到补充 ADC: Target Selection （抗原靶点）（抗原靶点） Internalization (内化作用内化作用)2 ADC: Target Selection （抗原靶点）（抗原靶点） Internalization (内化作用内化作用)2例外情况：例外情况： 在在ADC中，所连接的药物中，所连接的药物不是化疗药物不是化疗药物，而是，而是放疗药放疗药物物（由于放射性元素对细胞的杀伤不需要进入细胞内部）（由于放射性元素对细胞的杀伤不需要进入细胞内部） ADC: Target Selection （抗原靶点）（抗原靶点） Internali

5、zation (内化作用内化作用)2 具体到病变组织的细胞层面具体到病变组织的细胞层面 （靶细胞所表达抗原的绝对数量）（靶细胞所表达抗原的绝对数量） 决定着有多少药物可以进入到细胞决定着有多少药物可以进入到细胞 抗原表达数量要足够的多抗原表达数量要足够的多 （使得进入细胞的药物能够达到有效浓度）（使得进入细胞的药物能够达到有效浓度） ADC: Target Selection （抗原靶点）（抗原靶点） Level of Expression (表达水平表达水平)3 ADC: Target Selection （抗原靶点）（抗原靶点） Target Heterogeneity (抗原异质性抗原异

6、质性)4同一患者同一时期的癌组织中同一患者同一时期的癌组织中癌细胞抗原表达的差异癌细胞抗原表达的差异同一患者同一癌组织在不同时期同一患者同一癌组织在不同时期癌细胞抗原表达的差异癌细胞抗原表达的差异 同类癌症在不同患者体内的同类癌症在不同患者体内的癌细胞抗原表达的差异癌细胞抗原表达的差异主要指实体瘤主要指实体瘤 血癌如淋巴癌不存在这种现象血癌如淋巴癌不存在这种现象阻止阻止ADC进入实体瘤内部的物理障碍进入实体瘤内部的物理障碍 颗粒越大，分子量越大，对实体瘤的穿透力越弱颗粒越大，分子量越大，对实体瘤的穿透力越弱脑内肿瘤脑内肿瘤 面临着血脑屏障的阻碍面临着血脑屏障的阻碍 ADC: Target Se

7、lection （抗原靶点）（抗原靶点） Accessibility (可接近性可接近性)5两种上市两种上市ADC的临床实验结果的临床实验结果与血癌相比，实体瘤的药物可接近性明显较差与血癌相比，实体瘤的药物可接近性明显较差 ADC: Target Selection （抗原靶点）（抗原靶点） Accessibility (可接近性可接近性)5AdcetrisBrentuximab vedotin KadcylaTrastuzumab emtansineMedian Progression-Free Survival 13.3 months9.6 months适应症两类淋巴瘤属于血液癌针对HER

8、2-阳性乳腺癌，为实体瘤 ADC: Paylaods Selection （药物）（药物） ADC: Payloads Selection （药物选择）（药物选择） ADC: Paylaods Selection （药物）（药物）Cytotoxic Potency (细胞毒性细胞毒性)1The Target of Payload (药物作用部位药物作用部位)2 Physicochemical Properties (理化性质理化性质)3Commonly-used Toxic Payloads (常用药物常用药物)4选择药物的关键因素选择药物的关键因素 ADC: Paylaods Selecti

9、on （药物）（药物）Cytotoxic Potency (细胞毒性细胞毒性)1Extremely High IC50 一般低于一般低于10-9 M； 即：比常用的化疗药物（如阿霉素，紫杉醇，5-氟尿嘧啶，氨甲蝶呤等）毒性要高26个数量级！Why Extremely High？ ADC到达肿瘤组织的数量有限（约到达肿瘤组织的数量有限（约12%） 肿瘤细胞表面抗原数量有限肿瘤细胞表面抗原数量有限 癌细胞对癌细胞对ADC内化效率不容乐观内化效率不容乐观 ADC的的Linker不理想的稳定性造成药物提前释放不理想的稳定性造成药物提前释放 ADC: Paylaods Selection （药物）（药物

10、）The Target of Payload (药物作用部位药物作用部位)2药物作用的部位应在细胞内部药物作用的部位应在细胞内部 微管结构微管结构 DNA/RNA 线粒体线粒体 等等避免避免ADC在未接触靶细胞前，伤害正常细胞在未接触靶细胞前，伤害正常细胞 ADC: Paylaods Selection （药物）（药物） Physicochemical Properties (理化性质理化性质)3分子量要小（减少免疫性）分子量要小（减少免疫性）水溶性要好（有关水溶性要好（有关ADC的水溶性）的水溶性）稳定性要好（确保稳定性要好（确保ADC到达细胞内部之前的稳定性）到达细胞内部之前的稳定性）具有

11、可连接基团（利于与具有可连接基团（利于与linker相连）相连）在系统循环中，药物本身稳定性要好在系统循环中，药物本身稳定性要好 ADC: Paylaods Selection （药物）（药物）Commonly-used Toxic Payloads (常用药物常用药物)4已上市和临床在研已上市和临床在研ADC（截至（截至2013） ADC: Paylaods Selection （药物）（药物）Commonly-used Toxic Payloads (常用药物常用药物)4已上市和临床在研已上市和临床在研ADC（截至（截至2013） ADC: Paylaods Selection （药物）（

12、药物）Commonly-used Toxic Payloads (常用药物常用药物)4已上市和临床在研已上市和临床在研ADC（截至（截至2013） ADC: Paylaods Selection （药物）（药物）Commonly-used Toxic Payloads (常用药物常用药物)4已退市和已终止临床实验的已退市和已终止临床实验的ADC（截至（截至2013） ADC: Paylaods Selection （药物）（药物）Commonly-used Toxic Payloads (常用药物常用药物)4已退市和已终止临床实验的已退市和已终止临床实验的ADC（截至（截至2013） ADC:

13、 Paylaods Selection （药物）（药物）Commonly-used Toxic Payloads (常用药物常用药物)4作用部位作用部位药物大类药物大类补充说明补充说明微管微管MaytansinoidsAuristatinsDNACalicheamicin20012001上市上市20112011年退市的年退市的MylotargMylotargDoxorubicin主要是阿霉素某一主要是阿霉素某一个个衍生物衍生物（药药效比普通阿霉素强效比普通阿霉素强7070多倍）多倍）DuocarmycinsRNAAmatoxins ADC: Paylaods Selection （药物）（药物

14、）Commonly-used Toxic Payloads (常用药物常用药物)4Maytansinoids类类作用位点：作用位点：微管蛋白IC50: 10-1010-12M来源：来源：从某种植物，细菌中提取分离得到 ADC: Paylaods Selection （药物）（药物）Commonly-used Toxic Payloads (常用药物常用药物)4Auristatins类类MMAEMMAF作用位点：作用位点：微管蛋白IC50: 10-7 10-10M来源：来源：化学合成，水溶性好 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体） ADC: Antibody Sele

15、ction （抗体选择）（抗体选择） ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体）需要了解三点需要了解三点 免疫球蛋白体内长循环机制免疫球蛋白体内长循环机制1 靶向的概念靶向的概念2 ADC抗体选择原则抗体选择原则3免疫球蛋白（免疫球蛋白（IgG）体内半衰期）体内半衰期1923天！天！白蛋白体内半衰期白蛋白体内半衰期19天！天！v在在PD/PK概念中，这个半衰期是非常长概念中，这个半衰期是非常长为什么？为什么？ ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体） 免疫球蛋白体内长循环机制免疫球蛋白体内长循环机制1体液循环体液循环（高分子或者分子颗粒）（高分子或

16、者分子颗粒）第一：第一：肾脏滤过肾脏滤过作用作用第二：第二：细细胞胞吞吞噬噬体液循环体液循环（高分子或者分子颗粒）（高分子或者分子颗粒）两种命运两种命运心脏心脏肺肺肝肝肾肾肠道肠道胃胃脾脾头部及上肢头部及上肢毛细血管网毛细血管网下肢下肢毛细血管网毛细血管网淋巴循环淋巴循环血液循环血液循环体液循环体液循环第一：第一：肾脏滤过肾脏滤过作用作用肾脏截留分子量肾脏截留分子量 67KDaIgG和白蛋白和白蛋白分子量一般大于分子量一般大于67kDa故能够逃过肾脏滤过作用故能够逃过肾脏滤过作用第二：第二：细细胞胞吞吞噬噬所有血管内皮细胞所有血管内皮细胞肝脏和肺部等器官的吞噬细胞肝脏和肺部等器官的吞噬细胞（无

17、选择性）（无选择性）一般情况下，物质被内皮细胞吞噬后进入溶一般情况下，物质被内皮细胞吞噬后进入溶酶体途径，被该途径中的各种酶降解酶体途径，被该途径中的各种酶降解例外例外: : 存在存在FcRnFcRn溶酶体保护机制溶酶体保护机制什么是什么是FcRn？FcRn: The Neanatal Fc Receptor FcRn几乎表达在所有细胞的表面，而且贯穿整个生命过程几乎表达在所有细胞的表面，而且贯穿整个生命过程作用：作用：保护白蛋白和保护白蛋白和IgG免受溶酶体途径降解，同时将母体免受溶酶体途径降解，同时将母体IgG转运的胎儿转运的胎儿 ADC: Antibody Selection （抗体）（

18、抗体） 免疫球蛋白体内长循环机制免疫球蛋白体内长循环机制1 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体）溶酶体途径溶酶体途径IgG 或或 白蛋白白蛋白FcRn溶酶体溶酶体保护机制保护机制 FcRn 各种裂解酶各种裂解酶总结：总结：IgG和白蛋白体内长循环机制和白蛋白体内长循环机制 （1）分子量或则粒径大于肾小球滤过阀值）分子量或则粒径大于肾小球滤过阀值 （2）FcRn溶酶体溶酶体保护机制，免受内皮细胞保护机制，免受内皮细胞溶酶体途径溶酶体途径的的降解降解 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体） 免疫球蛋白体内长循环机制免疫球蛋白体内长循环机制1 A

19、DC: Antibody Selection （抗体）（抗体） 免疫球蛋白体内长循环机制免疫球蛋白体内长循环机制1ADC体内半衰期完全决定于所连接单抗的性质体内半衰期完全决定于所连接单抗的性质（此处单抗（此处单抗=IgG）Linker药药单抗单抗 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体） 免疫球蛋白体内长循环机制免疫球蛋白体内长循环机制1药物的修饰会在某种程度上减少单抗的体内半衰期药物的修饰会在某种程度上减少单抗的体内半衰期例如：例如：Kadcyla（Trastuzumab emtansine）：由Trastuzumab单抗与药物DM1通过非裂解linker在抗体赖氨酸

20、残基上连接而成 Trastuzumab抗体本身体内半衰期：4.5天 Trastuzumab emtansine体内半衰期：9天属于药剂学范畴属于药剂学范畴借助载体：借助载体： （1）以非共价键通过包裹或者吸附于载体结合）以非共价键通过包裹或者吸附于载体结合 （2）以前药的形式与载体共价连接）以前药的形式与载体共价连接 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体） 靶向的概念靶向的概念2按药物靶向部位可分三级按药物靶向部位可分三级一级靶向：到达特定的靶组织或靶器官一级靶向：到达特定的靶组织或靶器官二级靶向：到达特定的细胞二级靶向：到达特定的细胞三级靶向：达到细胞内特定的部位三

21、级靶向：达到细胞内特定的部位 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体） 靶向的概念靶向的概念2 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体）按实施靶向的方法可分三类按实施靶向的方法可分三类 被动靶向：被动靶向： 主动靶向：主动靶向： 物理化学靶向：物理化学靶向： 靶向的概念靶向的概念2 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体）被动靶向被动靶向：又称自然靶向：又称自然靶向正常人体组织中正常人体组织中颗粒大小颗粒大小聚集倾向聚集倾向12.5-10微米微米被巨噬细胞吞噬被巨噬细胞吞噬2小于小于7微米微米被肝和脾中巨噬细胞吞噬被肝和脾

22、中巨噬细胞吞噬3大于大于7微米微米被肺部最小毛细血管床截留被肺部最小毛细血管床截留4200 - 400 nm集中于肝而后被肝脏清除集中于肝而后被肝脏清除5小于小于10nm缓慢聚集于骨髓缓慢聚集于骨髓 靶向的概念靶向的概念2 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体）被动靶向被动靶向：又称自然靶向：又称自然靶向人体肿瘤组织中则存在人体肿瘤组织中则存在EPREPR效应效应 靶向的概念靶向的概念2肿瘤组织肿瘤组织正常组织正常组织分子量大于分子量大于2万万淋巴引流作用淋巴引流作用渗入组织的物质渗入组织的物质进入淋巴循环进入淋巴循环淋巴引流作用受损淋巴引流作用受损渗透的颗粒无法进入

23、渗透的颗粒无法进入淋巴循环淋巴循环 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体）主动靶向主动靶向： 在药物载体上修饰特定配体（叶酸、糖基、生物素等）或在药物载体上修饰特定配体（叶酸、糖基、生物素等）或者抗体，使之特异性的靶向某类细胞的表面者抗体，使之特异性的靶向某类细胞的表面 针对细胞水平的靶向针对细胞水平的靶向 靶向的概念靶向的概念2 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体）物理化学靶向物理化学靶向： 利用某些物理化学方法使靶向制剂在特定部位利用某些物理化学方法使靶向制剂在特定部位发挥疗效，例如磁导向制剂，热敏感制剂，光敏感发挥疗效，例如磁导向制剂

24、，热敏感制剂，光敏感制剂等制剂等 靶向的概念靶向的概念2 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体）抗体作为药物载体的优势抗体作为药物载体的优势体内的长循环特征体内的长循环特征 分子量大于分子量大于67KDa，逃避肾小球滤过，逃避肾小球滤过 作为作为FcRn受体，被吞噬后可逃避溶酶体途径的降解受体，被吞噬后可逃避溶酶体途径的降解分子量大于分子量大于2万，通过万，通过EPR效应在肿瘤组织中积累效应在肿瘤组织中积累通过抗原通过抗原-抗体特异性作用，靶向靶细胞并进入细胞内部抗体特异性作用，靶向靶细胞并进入细胞内部 ADC抗体选择原则抗体选择原则3ADC的设计初衷就是旨在的设计初

25、衷就是旨在利用抗体的这些特征将药物靶向投递到癌细胞内部利用抗体的这些特征将药物靶向投递到癌细胞内部 ADC: Antibody Selection （抗体）（抗体）ADC抗体选择原则抗体选择原则能够特异性靶向抗原表达阳性的癌细胞能够特异性靶向抗原表达阳性的癌细胞ADC的抗体与抗原结合后能够被细胞快速内化的抗体与抗原结合后能够被细胞快速内化被内化后的被内化后的ADC应被转运到特定细胞器内，通常是指溶酶体，应被转运到特定细胞器内，通常是指溶酶体，从而实现从而实现ADC的降解，释放活性药物的降解，释放活性药物 ADC抗体选择原则抗体选择原则3抗体是针对抗原来设计的，是一一对应的关系抗体是针对抗原来设

26、计的，是一一对应的关系ADCADC设计中一般先确定抗原设计中一般先确定抗原所以抗体的选择原则基本上取决于抗原的选择原则所以抗体的选择原则基本上取决于抗原的选择原则 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术） ADC: Linker Technologies（连接技术）（连接技术） ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.ADCADC中中linkerlinker的介绍的介绍1ADC设计对设计对Linker的要求的要求.3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.在系统循环中的稳定性要好（在到达靶细胞前的循

27、环中）在系统循环中的稳定性要好（在到达靶细胞前的循环中）ADC被靶细胞吞噬后，在细胞内快速裂解释放药物被靶细胞吞噬后，在细胞内快速裂解释放药物水溶性，大小水溶性，大小具有可连接基团（利于与具有可连接基团（利于与linker相连）相连）Bystander Kill Effect ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）1ADC设计对设计对Linker的要求的要求.Bystander Kill Effect ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）1ADC设计对设计对Linker的要求的要求.细胞膜为脂双层细胞膜为脂双层结构结构一

28、般来说，水溶性好的，一般来说，水溶性好的，带电荷的分子很难穿过带电荷的分子很难穿过双层膜，而疏水性分子双层膜，而疏水性分子则交易穿透细胞膜则交易穿透细胞膜ADC进入癌细胞内，经降解产生具有细胞毒性进入癌细胞内，经降解产生具有细胞毒性的的药物或者药物衍生物药物或者药物衍生物若若药物或者药物衍生物药物或者药物衍生物水溶性好或者带有电荷，则无法穿过细胞膜若若药物或者药物衍生物药物或者药物衍生物水溶性差而脂溶性较好，则能够穿过细胞膜，对邻近的癌细胞造成杀伤作用，该作用叫做 Bystander Kill Effect。该作用对不表达靶点抗原的癌细胞造成杀伤 ADC: Linker Technologie

29、s （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.Linker可裂解可裂解非裂解非裂解化学裂解化学裂解酶裂解酶裂解二硫键连接二硫键连接pHpH敏感型（腙键）敏感型（腙键）葡糖苷键连接葡糖苷键连接多肽连接多肽连接按药物释放机制分类按药物释放机制分类 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.pHpH敏感型（腙键）敏感型（腙键）羰基与肼缩合而成的化学键羰基与肼缩合而成的化学键腙键特点腙键特点 中性的血液环境中（中性的血液环境中（pH7.3-7.5）：约）：约6%的裂解率的裂解率 胞内溶酶体（胞内溶酶体（pH4.5-5.0

30、）或者内涵体（）或者内涵体（pH5.0-6.5），易裂解，在），易裂解，在pH4.5时时裂解率约为裂解率约为97% ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.pHpH敏感型（腙键）敏感型（腙键）该药即为该药即为2000年上市而年上市而2010年退市的年退市的ADC药物：药物：Mylotarg ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.二硫键连接二硫键连接基于二硫键的基于二硫键的Linker含有自由巯基的小分子物质（含有自由巯基的小分子物质（GSH和和Cys） 血液

31、环境中：血液环境中：0.005mM 胞内环境中：胞内环境中：0.5 -10mM 癌细胞中癌细胞中GSH和和Cys的平均浓度会更高的平均浓度会更高氧化氧化还原（还原（GSH）体外体外细胞内细胞内 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.二硫键连接二硫键连接基于二硫键的基于二硫键的linker缺陷：缺陷： 血液循环中的稳定性不理想血液循环中的稳定性不理想 （血液中含巯基化合物比较复杂，还有白蛋白的干扰）在二硫键的邻位碳原子上引入基团增加空间位阻提高在二硫键的邻位碳原子上引入基团增加空间位阻提高linker稳定性稳定性如何克服基于二

32、硫键的如何克服基于二硫键的linker缺陷？缺陷？R1R2R3R4SS ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.二硫键连接二硫键连接该药即为该药即为2000年上市而年上市而2010年退市的年退市的ADC药物：药物：Mylotarg ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.Linker可裂解可裂解非裂解非裂解化学裂解化学裂解酶裂解酶裂解二硫键连接二硫键连接pHpH敏感型（腙键）敏感型（腙键）葡糖苷键连接葡糖苷键连接多肽连接多肽连接按药物释放机制分类按药物释放机制

33、分类 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.多肽连接多肽连接基于多肽的基于多肽的Linker：利用溶酶体中的蛋白质水解酶如：利用溶酶体中的蛋白质水解酶如Cathepsin 和和plasmin（这些（这些蛋白质水解酶活性在血液环境中被严格抑制，而在溶酶体环境中酶活性最蛋白质水解酶活性在血液环境中被严格抑制，而在溶酶体环境中酶活性最佳）佳）蛋白质水解酶在癌细胞中的表达一般更高蛋白质水解酶在癌细胞中的表达一般更高基于多肽的基于多肽的Linker血液稳定性更高，在癌细胞中裂解更快血液稳定性更高，在癌细胞中裂解更快 ADC: Link

34、er Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.多肽连接多肽连接基于四肽的基于四肽的Linker： 如：如：Ala-Leu-Ala-Leu Gly-Phe-Leu-Gly缺陷：缺陷： ）因蛋白酶水解效率不高而引起的药物释放慢）因蛋白酶水解效率不高而引起的药物释放慢 ）该类四肽水溶性较差）该类四肽水溶性较差 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.多肽连接多肽连接基于二肽基于二肽+自切除模块的自切除模块的Linker： 最佳的二肽：最佳的二肽：Val-Cit和和Phe-Lys(瓜氨酸瓜氨

35、酸-缬氨酸缬氨酸and苯丙氨酸苯丙氨酸-赖氨酸赖氨酸), 可被可被Cathepsin B特异酶切水解特异酶切水解 自切除模块：自切除模块：PABC2011年年FDA批准治疗白血病批准治疗白血病:AdcetrisLinker采取：采取： Val-Cit+PABC的组合的组合 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.多肽连接多肽连接PABC ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.葡糖苷键连接葡糖苷键连接基于葡糖苷键连接的基于葡糖苷键连接的Linker：利用溶酶体

36、中的：利用溶酶体中的-葡糖苷葡糖苷酸酶酸酶-葡糖苷酸酶大量存在于溶酶体中，且在某些癌细胞中葡糖苷酸酶大量存在于溶酶体中，且在某些癌细胞中过表达，过表达，溶酶体环境溶酶体环境-葡糖苷酸酶活性最高，而在血液环境中，葡糖苷酸酶活性最高，而在血液环境中，酶活受到抑制酶活受到抑制 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.葡糖苷键连接葡糖苷键连接葡糖苷键葡糖苷键 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.Linker可裂解可裂解非裂解非裂解化学裂解化学裂解酶裂解酶裂解二硫键

37、连接二硫键连接pHpH敏感型（腙键）敏感型（腙键）葡糖苷键连接葡糖苷键连接多肽连接多肽连接按药物释放机制分类按药物释放机制分类 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.非裂解非裂解含非裂解型含非裂解型linker的的ADC： ADC被吞噬到细胞后，进入溶酶体途径，在各种裂解酶的作用下，待单抗降解完全后，释放药物的衍生物，对靶细胞进行杀伤。一般稳定性比较好对非裂解型对非裂解型linker的要求的要求 （1）Linker在细胞外不存在降解的条件和因素 （2）ADC胞内降解后的药物衍生物也应具有可观的细胞毒性，所以该linker的使

38、用对药物的要求比较苛刻。 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.非裂解非裂解2013年年FDA批准上市的批准上市的Kadcyla，用于乳腺癌治疗，用于乳腺癌治疗Linker部分部分 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.非裂解非裂解非裂解型非裂解型linker的缺陷的缺陷 （1）对药物要求苛刻，需要筛选验证药物衍生物的细胞毒性 （2）药物释放速度相对较慢 （3）一般ADC胞内降解后的药物衍生物水溶性较好，甚至带有荷电基团，不利于透过细胞膜实施Bystand

39、er Kill Effect。 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）2ADC的的Linker分类分类.主要主要linkers的比较的比较linker类型H1/2药物释放效率药物释放特异性合成难度化学裂解腙键1-3天高低易二硫键高低易多肽7-10天高高难非裂解型7天低低易 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.单抗：单克隆抗体，属于单抗：单克隆抗体，属于IgG 每个单抗分子中约有80-100个赖氨酸残基赖氨酸残基，其中暴露在表面的赖氨酸残基至少30个 每个单抗分子中含有含有4个二硫键个二

40、硫键S-S ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.两种连接方案两种连接方案第一种第一种与单抗的赖氨酸与单抗的赖氨酸残基形成残基形成酰胺键酰胺键第二种第二种(1)还原二硫键还原二硫键(2)与单抗的与单抗的半胱半胱氨酸残基氨酸残基相连相连 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.LinkerHOOC药药Linker药药+第一种第一种一步法一步法适用于非裂解型适用于非裂解型linkerEDC/NHS ADC: Linker Technologies （连接技术

41、）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.第一种第一种例如例如一步法一步法药物部分药物部分Linker部分部分抗体抗体 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.第一种第一种两步法两步法 Linker一般一般先与抗体连接，再与药物连接先与抗体连接，再与药物连接 需要双功能团需要双功能团linker区别于区别于NHS酯的活性基团酯的活性基团与与RG对应的活性基团对应的活性基团NHS酯酯双官能团双官能团linker第一步第一步第二步第二步 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药

42、物的连接抗体与药物的连接.第一种第一种两步法两步法第一步第一步第二步第二步 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.第一种第一种两步法两步法第一步第一步第二步第二步 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.第一种第一种两步法两步法第一步第一步第二步第二步 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.第一种第一种两步法（特殊）两步法（特殊）第一步：第一步：对单抗赖氨酸残基巯基化对单抗赖氨酸残基

43、巯基化第二步：第二步：将巯基化的单抗与马来酰亚胺基化药物连接将巯基化的单抗与马来酰亚胺基化药物连接 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.第二种第二种(1)还原二硫键还原二硫键(2)与单抗的与单抗的半胱半胱氨酸残基氨酸残基相连相连S-SSHSH还原还原(1)还原二硫键还原二硫键 ADC: Other Tips（其他相关）（其他相关）SHSH+(2)与单抗的与单抗的半胱氨酸残基半胱氨酸残基相连相连第二种第二种(1)还原二硫键还原二硫键(2)与单抗的与单抗的半胱半胱氨酸残基氨酸残基相连相连 ADC: Linker Techno

44、logies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.两种连接方案的补充说明两种连接方案的补充说明（1）两种连接方案的缺陷）两种连接方案的缺陷造成造成ADC的不匀一性的不匀一性 ADC的不匀一性的来源的不匀一性的来源 第一种方案：第一种方案： 单抗表面中含有超过30个可供修饰的赖氨酸残基 第二种方案：第二种方案：A）4对二硫键的还原程度； B）还原后，巯基与药物的连接 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.两种连接方案的补充说明两种连接方案的补充说明（2）每个单抗分子所连接的药物）每个单抗分子所连接的药

45、物不是越多越好不是越多越好 理想情况下，越多越好理想情况下，越多越好 如果连接太多会造成的不良现象：如果连接太多会造成的不良现象： A：对于疏水性药物，会降低ADC溶解性，造成ADC自发聚集 B：连接的药物 数量与单抗空间结构的改变程度成反比关系，单抗空间结构变化的越大，所造成的不良现象：特异性识别抗原的能力降低，体内半衰期降低。 ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.两种连接方案的补充说明两种连接方案的补充说明（3）最终所得的）最终所得的ADC是混合物是混合物 是连有不同数量药物分子的单抗混合物，统计学分布 最终所得出的

46、单抗单抗/药物比例药物比例（Drug Antibody Ratio, DAR）是个统计学概念，是个平均值。 通过控制条件，可以控制混合物组分的分布特征，进而控制DAR值所连接药物分子数量所连接药物分子数量所所占占比比例例ADC(%)(%) ADC: Linker Technologies （连接技术）（连接技术）3抗体与药物的连接抗体与药物的连接.两种连接方案的补充说明两种连接方案的补充说明（4）克服）克服ADC不匀一性的努力不匀一性的努力 THIOMABs (Antibody with Engineered Reactive Cysteine Residues) :通过基因工程的手段，在单抗

47、的特定位点引入特定数量的半胱氨酸残基，用于药物连接。 单抗的酶催化修饰单抗的酶催化修饰：利用细菌的谷氨酰胺转氨酶(BTGase)，特异性地将1,5-戊二胺及其衍生物与单抗Gln-295残基通过异肽键相连。 ADC: Other Tips（其他相关）（其他相关） ADC: Other Tips （其他相关）（其他相关） ADC: Other Tips（其他相关）（其他相关）由由ADC畅谈紫衫肽畅谈紫衫肽3Drug-to-Antibody的分析的分析1个人对个人对ADC的评价的评价2 ADC: Other Tips（其他相关）（其他相关）Drug-to-Antibody的分析的分析1紫外分光光度计

48、紫外分光光度计色谱技术色谱技术LC-ESI-MS该分析方法对该分析方法对ADCADC的要求的要求： 药物具有紫外可见吸收药物具有紫外可见吸收 在在UV/Vis范围内，药物和抗体具有差异明显的最大吸收峰范围内，药物和抗体具有差异明显的最大吸收峰 药物或抗体的存在对双方的光吸收性质互不影响药物或抗体的存在对双方的光吸收性质互不影响 Linker在药物和抗体的最大吸收峰位置无吸收或吸收微弱在药物和抗体的最大吸收峰位置无吸收或吸收微弱满足条件后，便可将满足条件后，便可将ADC中药物和单抗看作双组分混合物，利用中药物和单抗看作双组分混合物，利用Beer-Lambert定律计算平均定律计算平均DAR值值

49、ADC: Other Tips（其他相关）（其他相关）Drug-to-Antibody的分析的分析1紫外分光光度计紫外分光光度计例如药物DM1和单抗Trastuzumab形成的ADCDM1：最大吸收252nmTrastuzumab：最大吸收280nm ADC: Other Tips（其他相关）（其他相关）Drug-to-Antibody的分析的分析1紫外分光光度计紫外分光光度计该类该类ADC的异质性的异质性可预测性可预测性强，单抗共强，单抗共4对二硫键，经对二硫键，经还原得到的巯基数量还原得到的巯基数量2-8个个巯基与马来酰亚胺基反应效率高，一般连接的药物分子巯基与马来酰亚胺基反应效率高，一般

50、连接的药物分子数为数为0，2，4，6和和8。 ADC: Other Tips（其他相关）（其他相关）Drug-to-Antibody的分析的分析1色谱技术色谱技术主要用于分析主要用于分析通过单抗通过单抗Cys残基与药物相连的残基与药物相连的ADC(1) Hydrophobic Interaction Chromatography (HIC) 能够保持能够保持ADC的结构完整性，产物一般为含有的结构完整性，产物一般为含有0，2，4，6或者或者8个药物分子的单抗个药物分子的单抗 ADC: Other Tips（其他相关）（其他相关）Drug-to-Antibody的分析的分析1色谱技术色谱技术(2