引言

ADC的復雜性源于其將一個大分子生物制品（抗體）與一個小分子化學藥物（有效載荷）通過化學連接子結(jié)合的混合模式本質(zhì)。這種組合不僅增加了生產(chǎn)過程的復雜性，需要多個獨立的生產(chǎn)工藝（抗體生產(chǎn)、藥物-連接子合成、偶聯(lián)反應），還引入了大量的控制點，從而需要額外的質(zhì)量標準和強化的分析表征。

因此，ADC的開發(fā)不能簡單地將其各組件進行線性疊加，而必須采用一種系統(tǒng)性的工程化思維，將科學理解與基于風險的方法相結(jié)合，在那些真正需要控制的關鍵點上確保質(zhì)量，避免冗余的可比性研究、質(zhì)量標準或產(chǎn)品表征，從而在整個產(chǎn)品開發(fā)生命周期中，使工藝確認能夠?qū)Ｗ⒂趯|(zhì)量至關重要的領域。

一、抗體工程化

1. 靶抗原的選擇與抗體的基本要求

抗體是ADC的“制導系統(tǒng)”，其選擇是ADC成功的首要前提。理想的靶抗原應在腫瘤細胞表面高表達，而在正常組織中表達有限或缺失，以實現(xiàn)腫瘤特異性靶向并減少脫靶毒性。此外，抗原-抗體復合物應能被有效內(nèi)化，這是確保有效載荷成功遞送至細胞內(nèi)的先決條件?？贵w的結(jié)合親和力也需適中，過高的親和力可能反而會阻礙抗體在實體瘤中的均勻分布。

2. 抗體亞型與效應功能的考量

在ADC中使用的抗體，其效應功能，如抗體依賴性細胞介導的細胞毒性（ADCC）或補體依賴的細胞毒性（CDC），其價值通常有限，因為這些活性通常比ADC的細胞毒性效力低一個數(shù)量級。因此，對于作為藥物中間體的單克隆抗體，驗證這些活性通常沒有必要。如果單克隆抗體被特意設計為消除ADCC或CDC功能，那么在抗體中間體的質(zhì)量控制中不包含這些測試具有科學依據(jù)。對于可比性研究，由于ADCC和CDC可以與糖基譜相關，因此一個糖基分析可能就足夠了。

3 抗體的人源化與免疫原性

早期用于ADC的抗體是鼠源的，但它們在人體內(nèi)被證明具有免疫原性。隨著嵌合化、人源化技術（如CDR移植、表面重塑）以及全人抗體技術的出現(xiàn)，這個問題已基本得到解決 。目前，臨床開發(fā)中的ADC大多使用人源化或全人抗體，以降低免疫原性風險。

二、連接子工程化

連接子是ADC技術中的核心挑戰(zhàn)和創(chuàng)新點之一，它決定了ADC的穩(wěn)定性和藥物釋放動力學 。連接子必須在血液循環(huán)中保持穩(wěn)定，以防止有效載荷過早釋放導致全身毒性，但在ADC被腫瘤細胞內(nèi)化后，又能在特定條件下高效斷裂，釋放出活性藥物 。

1. 可裂解連接子

這類連接子設計為在腫瘤細胞特定的微環(huán)境或細胞內(nèi)條件下斷裂 。

• 酸敏感連接子：如腙鍵，在溶酶體的酸性環(huán)境（pH 4.5-5.5）下不穩(wěn)定，易于水解斷裂 。

• 酶敏感連接子：如肽類連接子，最經(jīng)典的是纈氨酸-瓜氨酸二肽連接子，它能被溶酶體中高表達的蛋白酶，如組織蛋白酶B特異性切割 。例如，布倫妥昔單抗維多汀就采用了這種連接子 。這種連接子也是一種“無痕連接子”，因為酰胺鍵斷裂后，對氨基芐基部分會發(fā)生自消去反應，釋放二氧化碳，最終生成MMAE作為最終代謝物 。

• 谷胱甘肽敏感連接子：如二硫鍵，利用細胞質(zhì)內(nèi)高濃度的還原性谷胱甘肽（GSH）與細胞外氧化環(huán)境的差異，在細胞內(nèi)發(fā)生還原斷裂 。

2 不可裂解連接子

這類連接子在細胞內(nèi)非常穩(wěn)定，不會通過化學或酶促作用斷裂 。藥物釋放依賴于抗體蛋白在溶酶體中被完全降解，從而釋放出與氨基酸殘基相連的藥物-連接子復合物 。這種復合物通常是帶電荷的，因此難以穿透細胞膜，限制了旁觀者效應，但可能降低脫靶毒性 。

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三、偶聯(lián)技術與DAR控制

1 隨機偶聯(lián)技術

早期的ADC通常采用隨機偶聯(lián)技術，如通過賴氨酸的氨基或還原的鏈間二硫鍵產(chǎn)生的半胱氨酸巰基進行偶聯(lián) 。這種方法會導致DAR分布不均，產(chǎn)生從DAR0到DAR8等多種不同載藥量的ADC分子混合物 。例如，對于賴氨酸偶聯(lián)的ADC，如阿多曲妥珠單抗恩坦司他，平均DAR通過紫外光譜法測定，而質(zhì)譜或成像等電聚焦可用于量化藥物分布，其DAR分布遵循泊松分布 。對于半胱氨酸偶聯(lián)的ADC，如布倫妥昔單抗維多汀，其DAR譜可通過色譜法分析，從中可以計算出平均DAR 。

2 定點偶聯(lián)技術

為了克服隨機偶聯(lián)帶來的異質(zhì)性問題，定點偶聯(lián)技術應運而生 。這種技術通過在抗體的特定、預設的位點引入反應基團（如工程化的半胱氨酸、非天然氨基酸），實現(xiàn)藥物在抗體上的均一、可控偶聯(lián) 。定點偶聯(lián)能夠產(chǎn)生DAR分布更窄、更均一的ADC產(chǎn)品，從而提高批間一致性和藥代動力學特性 。例如，通過表達帶有突變的抗體基因，將溶劑可及的氨基酸替換為半胱氨酸，其未配對的巰基可以作為有效載荷的附著位點 。這種方法也允許制造DAR值約為2的ADC，其中大部分偶聯(lián)發(fā)生在每個半抗體的單個位點上 。

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四、 創(chuàng)新ADC工程化：雙抗ADC的崛起

為了克服腫瘤異質(zhì)性和抗原逃逸等挑戰(zhàn)，雙特異性抗體藥物偶聯(lián)物應運而生。雙抗ADC能同時識別兩個不同的靶點或同一個靶點上的兩個不同表位。這種設計帶來了多重優(yōu)勢：首先，它可以更精準地打擊腫瘤細胞，提高選擇性，因為很多腫瘤細胞需要同時表達多個特定抗原才能生存。其次，雙靶結(jié)合有時還能幫助藥物更好地進入細胞內(nèi)部 。雙抗ADC主要有兩種，一種是雙表位ADC，即針對同一個靶點的不同部位；另一種是雙靶點ADC，即讓一個抗體同時識別兩個完全不同的靶點。

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結(jié)語

ADC的工程化是一個將化學、生物學和工程學原理深度融合的復雜過程。從抗體的選擇與改造，到連接子和有效載荷的精密設計，再到偶聯(lián)技術和生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，每一個環(huán)節(jié)都至關重要。隨著對ADC作用機制和腫瘤生物學理解的不斷深入，以及新技術的不斷涌現(xiàn)，ADC工程化正朝著更精準、更均一、更安全的方向發(fā)展。雙抗ADC、新型有效載荷（如免疫刺激劑、蛋白降解劑）以及更先進的偶聯(lián)技術，正在為ADC領域開辟新的疆域，有望為癌癥治療帶來革命性的突破。未來的ADC開發(fā)將更加依賴于系統(tǒng)性的工程化思維和跨學科的緊密合作，以最終實現(xiàn)高效、低毒的精準治療目標。

參考文獻：

1.Antibody-Drug Conjugates Fundamentals, Drug Development, and Clinical Outcomes to Target Cancer (Kenneth J. Olivier Jr., Sara A. Hurvitz (eds.))