影响抗体偶联药物稳定性的因素有哪些

在医药研发领域，抗体偶联药物已经成为目前肿瘤研究的重要方向和研究热点之一，该药物和传统的完全或者部分人源化抗体或抗体片段相比，它能够在肿瘤组织内释放高活性的细胞毒素从而理论上疗效更高。和融合蛋白相比，抗体偶联药物又具有更高的耐受性或较低的副作用。在抗体偶联药物研发中，其在循环系统中拥有足够的稳定性是的重要关注点之一。

抗体偶联药物（ADC药物）由抗体、接头和效应分子3个主要组件组成的，它将具有靶向作用的单克隆抗体与具有细胞毒作用的化合物结合。单克隆抗体必须与一个具有治疗作用的细胞毒素偶联，并且这种结合足够稳定，而不至于释放大量细胞毒素进入全身循环；如果结合不稳定导致细胞毒素释放， 最终将引起靶向细胞对毒素的内化。因此抗体偶联药物的稳定性研究至关重要，那么影响抗体偶联药物稳定性的因素有哪些呢？

1、抗体的选择

ADC以抗体为基础的治疗方法通过改变抗原或受体功能、信号传导、诱导补体依赖细胞毒性(CDC)或抗体依赖细胞毒性(ADCC)等多种机制发挥治疗作用，在ADC的研发中正确的选择抗体尤为重要。

在ADC药物中，抗体分子最重要的作用是靶向作用，即将小分子化合物定向投递到抗原抗体结合位点。理想的ADC药物在循环系统中需要具有足够的稳定性，ADC药物过早裂解会使效应分子在尚未到达目标组织时释放出来，果抗体选择性较差或正常组织存在该抗原，则会造成细胞毒药物投递到正常细胞中，造成靶向毒性。

早期ADC中单克隆抗体是鼠源而不是人源化抗体，导致免疫反应和人抗鼠抗体（HAMAs）的产生。目前，ADC药物采用人源化单抗，对可结晶片段（Fc）进行修饰，以降低ADCC和CDC等。上海美迪西临床前研究部门拥有符合国际标准的新药安全性评价研究、同位素药物代谢研究及肿瘤药效研究三大研究平台，可一站式完成ADC药物临床前药效学、药物动力学及安全性评价研究。

2、偶联物接头的稳定性

抗体偶联药物的接头较为关键，如早期的ADC药物Mylotarg在血液中不稳定，由于连接单抗和小分子的接头被血液中的内源性蛋白酶破坏，提前释放出小分子，导致产生与单独使用化学治疗时同样的副作用。偶联物的接头需要在体内足够稳定，不会在血液循环中脱落，避免应为效应分子脱落而产生毒性。而且偶联物的接头还要在靶点能够有效地释放效应分子。

目前使用的连接物按照不同机制主要分为两类，第一类是可裂解连接物，第二类是不可裂解连接物。可裂解连接物根据连接物的分子大小又可分为小分子连接物和大分子连接物。以小分子连接物进行偶联的ADCs药物，其连接物水溶性差而抗体水溶性好，会导致蛋白聚集产生较大的毒副作用。

3、抗体上连接毒素的个数  

毒素、化疗药物以及放射性核素等都是对肿瘤细胞具有较大的杀伤作用的细胞毒性物质，理论上都可以作为抗体偶联药物的效应分子。抗体上连接的毒素个数（DAR）决定了抗体偶联药物的有效性和稳定性。如果DAR太低，细胞毒性就会太小，起不到杀伤肿瘤细胞的作用。若是DAR太高，其免疫原型会大大提高，因此会引起免疫系统的识别从而被清除，随着DAR增高，ADC聚集的可能性就会增加，这都会对ADC产生不利。

对于一个特定的ADC来说DAR的最佳比需要稳定性试验，体内有效性和药代动力学共同来决定。DAR 受许多因素影响，但目前一般生产中会控制产量在 3 或 4 最大。这样会使产品中混杂的未连接的纯单抗杂质比例最小、保证了产品的循环时间接近纯单抗的循环时间、保持了 ADC 中单抗部分对靶点蛋白的吸附能力以及保证了 ADC 中连接的毒素足够有效。

抗体偶联药物是将单克隆抗体，通过化学连接子与小分子毒性药物连接起来的符合分子，其同时具有抗体和小分子药物的理化性质。在研发时需要避免抗体偶联药物分子上偶联的小分子毒性药物在保存过程中的脱落，因为小分子毒性药物的提前脱落会带来ADC 药物的脱靶效应。总之ADC药物的稳定性研究，除了需要考虑抗体大分子本身的稳定性，还需要考虑小分子毒性药物的稳定，以及抗体和小分子毒性药物之间连接子的稳定性。