
抗體-藥物偶聯物(Antibody-drug conjugate, ADC)結合了抗體的高特異性和小分子藥物的強細胞毒性。這種組合結合了抗體的獨特和非常敏感的目標能力,可以區分健康組織和癌組織。它還具有細胞毒性藥物的細胞殺傷能力,可能最大限度地減少劑量限制性毒性,同時最大限度地提高所需的治療效果。
ADC的主要優點是可以在體循環中作為藥物使用,最終在靶腫瘤細胞中釋放游離藥物。在這一過程中,連接子在釋放有效藥物靶向腫瘤細胞,決定ADC的藥代動力學特性、治療指標和選擇性,甚至整體成功方面發揮著關鍵作用。目前使用的連接子可分為可切割連接子和不可切割連接子兩大類,它們之間的區別在于它們在細胞內是否會被降解。
一、用于連接的可切割連接
ADC連接子的主要類別是可切割連接子??汕懈钸B接子被設計為對細胞外和細胞內環境差異(pH、氧化還原電位等)表現出化學不穩定性,或者可以被特定的溶酶體酶切割。在大多數情況下,這種連接子被設計成在鍵斷裂后釋放有效載荷分子。這種無跡可循的藥物釋放機制使研究人員能夠根據已知的游離有效載荷的藥理學參數估計共軛有效載荷的細胞毒性。
2.1 可切割接頭的類型
可裂解接頭
腙是一種酸不穩定基團,當ADC被轉運到核內體(pH 5.0-6.0)和溶酶體(pH約4.8)時,它被用作可切割的連接子,通過水解釋放游離藥物。
組織蛋白酶B響應連接子
組織蛋白酶B是一種溶酶體蛋白酶,在多種癌細胞中過表達,參與人類許多致癌過程。組織蛋白酶B的底物范圍相對較廣,但它優先識別某些序列,如苯丙氨酸-賴氨酸(Phe-Lys)和纈氨酸-瓜氨酸(Val-Cit)。這種序列的c端切割肽鍵。
Val-Cit和Val-Ala連接物偶聯p -氨基芐氧羰基(Val-Cit- pabc和Val-Ala- pabc)是adc最成功的可切割連接物。PABC片段使自由有效載荷分子以無跡方式釋放。
雙硫鍵連接子
谷胱甘肽敏感連接子是另一種常見的裂解連接子,其策略依賴于細胞質中較高濃度的還原分子(如谷胱甘肽)(1-10 mmol/L)。二硫鍵嵌入在連接子中,在循環中抵抗還原性裂解。然而,內化后,大量細胞內谷胱甘肽減少二硫鍵,釋放自由有效載荷分子。為了進一步提高循環中的穩定性,通常在二硫鍵旁邊安裝一個甲基。
焦磷酸二酯連接子
該陰離子連接子具有比傳統連接子更高的水溶性和優良的循環穩定性。此外,在內化后,焦磷酸二酯通過內核體-溶酶體途徑快速裂解,釋放未修飾的有效載荷分子。

圖1. 可切割連接子。(Kyoji Tsuchikama & Zhiqiang An. 2018)
二、不可切割的連接子
不可切割連接子由穩定的鍵組成,抵抗蛋白質水解降解,確保比可切割連接子更高的穩定性。不可切割連接子依賴于細胞質和溶酶體蛋白酶對ADC抗體成分的完全降解,并最終釋放與降解抗體衍生的氨基酸殘基連接的有效載荷分子。
與可切割連接子相比,不可切割連接子的最大優點是其等離子體穩定性增強,與可切割連接子相比,這可能提供更大的治療窗口。此外,與可切割的偶聯物相比,它有望降低脫靶毒性,因為不可切割的adc可以提供更大的穩定性和耐受性。

圖2. 不可切割的連接子。不可切割連接的化學穩定性可以承受蛋白質水解降解。單抗的細胞質/溶酶體降解可以釋放與降解的單抗衍生氨基酸殘基相連的有效載荷分子。(Kyoji Tsuchikama & Zhiqiang An. 2018)
三、總結結論
保證游離藥物在腫瘤細胞內的特異性釋放是選擇Linker的最終目的。該連接子對ADC的穩定性、毒性、PK特性和藥效學等具有重要意義。每個環節都有其優點和缺點。在選擇連接子時,必須考慮許多因素,包括單克隆抗體和細胞毒性藥物中的現有基團、反應性基團和衍生功能基團。最后,需要通過個案分析確定如何優化選擇合適的連接物、靶點和毒性分子,平衡ADC藥物的有效性和毒性。
表1. 連接子類型及優缺點比較

參考文獻
1.?Kyoji Tsuchikama & Zhiqiang An. Antibody-drug conjugates: recent advances in conjugation and linker chemistries.?Protein & Cell. 2018; 9:33-46.
2.?Jun Lu. Feng Jiang. Aiping Lu. and Ge Zhang. Linkers Having a Crucial Role in Antibody–Drug Conjugates.?Int J Mol Sci. 2016 Apr; 17(4):561.
3.?Monteiro Ide P, Madureira P, de Vasconscelos A, Pozza DH, de Mello RA. Targeting HER family in HER2-positive metastatic breast cancer: potential biomarkers and novel targeted therapies.?Pharmacogenomics. 2015; 16(3):257-71.
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