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干货分享 | ADC药物血浆稳定性研究

2024-12-04
中科新生命
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ADC药物,也被称为“生物导弹”,主要由抗体(Antibody)、小分子毒素(payload)、连接子(linker)三部分组成。其中抗体是整个“导弹”的制导系统,小分子毒素作为“导弹”的炸弹,中间把两者连接起来的就是连接子。

△ADC药物组成

 

其中抗体的作用和其他一般抗体类生物药物类似,就是去找到肿瘤细胞表面的靶点蛋白,介导细胞内吞,将具有高细胞杀伤活性的小分子,比如微管抑制剂(MMAE、MMAF、DM-1等),DNA合成抑制剂(Dxd、SN-38等),递送进入肿瘤细胞。作为连接抗体和小分子毒素的连接子就是比较关键的部分,常见的连接子有:可裂解型(比如mc-Val-Cit-PABC等)和不可裂解性(比如SMCC等)。

 

目前ADC药物在国内外市场都是比较火热的,全球ADC药物2023年销售总额破百亿美元,且有5款药物年销售额破10亿美元,2023年我国license-out交易前十中(按首付款计算),ADC药物占6个。

△已上市ADC药物及重磅药物Enhertu

 

△国内license-out药物

 

作为“生物导弹”,ADC药物经静脉注射进入体循环系统,应在血液循环中保持稳定,与肿瘤细胞表面的靶抗原受体结合,在受体介导的作用内吞进入肿瘤细胞,在肿瘤细胞内被溶酶体水解,连接子断裂后,释放出毒素分子杀伤肿瘤细胞。因此,连接子就成为了一个至关重要的部分,如果其稳定性较差,会造成全身性的毒性,这也就是ADC药物血浆稳定性研究的重点和意义。

△ADC药物作用机制

 

 

 

 

 

ADC药物血浆稳定性研究

2023年9月25日,国家药监局药审中心发布关于《抗体偶联药物非临床研究技术指导原则》,要求在首次临床试验开展前(药物筛选和临床前研究阶段),需要获得ADC的血浆稳定性实验结果。具体来说,就是需要在临床试验开展前,需要在人和动物(药理试验和/或毒理试验动物)的血浆和/或全血等介质中考察ADC的体外稳定性。并且特别强调,ADC的内化裂解、血浆等介质中的稳定性信息对其后续药代动力学、毒理学研究的设计和实施非常重要。

ADC药物血浆

稳定性孵育实验

一般在人和动物(药理试验和/或毒理试验动物,如猴和大鼠等)的血浆中考察ADC的血浆稳定性。ADC药物加入血浆后需要在37℃环境下孵育,以模拟生理环境。一般需要孵育4-21天,孵育过程必须在无菌环境下进行,避免染菌。样品检测后获得DAR/Free payload等随时间变化的曲线。

△ADC药物血浆稳定性孵育流程

ADC体外稳定性的

检测目标选择

由于ADC在血浆孵育过程中会发生不同程度的降解,因此会产生很多种复杂的待测物。首先,需要关注的是游离小分子浓度(free drug/payload),即孵育过程中,从ADC药物上脱落的小分子毒素的浓度;其次,是药物抗体比(DAR),即抗体上连接的小分子毒素的个数;再次,值得关注的是总抗体浓度(Total antibody),即完整抗体的降解情况(包括含小分子偶联抗体和没有偶联的抗体);此外还需要关注ADC药物浓度(Conjugated Antibody),即检测含有小分子偶联的抗体;最后还需要关注结合型payload浓度(Antibody conjugated drug),即偶联在抗体上的小分子浓度。

△ADC体外稳定性的检测目标

游离小分子浓度

(free drug/payload)分析方法

采用经典的三重四极杆质谱以MRM扫描模式做定量分析,使用payload标准品做标曲,可以检测ADC药物中脱落的痕量小分子。使用的标准品是孵育过程中预期可能脱落的化合物,不是完整的linker-payload,比如Enhertu中的Dxd。

药物抗体比(DAR)/总抗体

(total Antibody)分析方法

一般采用磁珠连接生物素化抗原/抗独特型抗体,亲和捕获血浆中的总抗体。对于DAR检测,将ADC从磁珠上洗下,还原后检测还原分子量,计算得到DAR值。对于总抗体检测,直接在磁珠上将ADC酶解为肽段,定量检测特征肽段。