点击上方蓝字 关注我们编者按:药物抗体比(DAR)是影响抗体偶联药物(ADC)疗效和安全性的重要因素,DAR过高可能增加毒副作用,而过低则可能无法达到满意的临床疗效。如何增加DAR值并改善DAR均质性,是改进ADC疗效和安全性的重要策略。本文将向读者介绍DAR的定义,以及如何通过偶联技术的改进,从而得到高DAR值且均质性好的ADC。何为DAR?抗体偶联和细胞毒性有效载荷可以影响ADC的药代动力学特征和疗效。传统的药物偶联通常发生在单克隆抗体(mAb)主链上,通过赖氨酸侧链的烷基化或乙酰化,主要见于吉妥珠单抗(GO)和T-DM1(Trastuzumab emtansine)等ADC;或者通过还原二硫键以释放可与连接子结合的半胱氨酸(Cys)残基,主要见于布伦妥昔单抗(BV)等ADC[1]。传统的ADC药物偶联策略是随机的,导致ADC具有一定的异质性,药代动力学特征、疗效和安全性表现有所差异。到目前为止,几乎所有获批的ADC都是通过非特异性修饰Cys或Lys抗体残基或使用还原二硫结构连接子获得的,此类ADC的异质性难以避免,使其治疗效果受限。评估ADC效率的一个重要因素是药物-抗体比(DAR),即每个单克隆抗体(mAb)上结合的药物分子数量。最佳DAR取决于有效载荷的性质[3-4]。目前,不同ADC的DAR差异较大,这主要取决于偶联位点以及轻链或重链的使用。DAR值可影响药物的疗效,因为药物装载量低会导致效力下降,而药物装载量高可能会影响毒性和药代动力学(PK)[4-5]。DAR越高越好吗?目前,已获批ADC的DAR值为2~8。以往认为ADC的最佳DAR值为4,但近期一些DAR值为8的新型ADC相继获批,使得前述观点受到质疑。将mAb与连接子通过定位活性分子的共轭技术(如疏水性掩蔽技术)对于提高DAR的均质性至关重要[6]。一般来说,DAR较高的ADC在体外更活跃,能够更快地分布到血浆中。在对实验室小鼠进行的临床前研究中,DAR为8的ADC,其血浆清除速度相比DAR为2的ADC快五倍,而且没有表现出细胞毒性增加[6]。这主要得益于抗体-连接子复合物的疏水性增加,可以通过使用不影响血浆清除的亲水结构来实现。根据所使用的偶联方法,可以产生具有不同DAR和结合位点的ADC,尤其是一些具有靶向特异性的偶联方法,使用修饰的残基、修饰的糖链、酶连接和化学偶联剂,可以提供均质性更好的ADC产品。通常情况下,偶联氨基酸为Cys或Lys的ADC具有一定的异质性,主要由于以下的潜在问题:(1)产品中可能残留少量未偶联的抗体,从而占据并填充ADC结合位点,降低效率;(2)DAR较高的ADC在体外更活跃,但在体内耐受性较差,并且比DAR较低的ADC清除更快。目前ADC主要有两种偶联方式:随机偶联和位点特异性偶联(SSC)。一般来说,随机偶联占主导地位,但SSC的功能和分析优势更为突出,能够优化偶联位置,增强生物活性及其分析表征,从而合成均质性更好的ADC[7]。在Cys上的SSC方法是利用设计具有Cys残基和链间二硫键的mAb,以利用现有的有效载荷进行马来酰亚胺偶联[8]。确实有!DAR高且均质性好的ADC总的来说,有效的偶联策略可谓ADC成功的关键所在。这一步骤决定了生物偶联物的性质和特性,并显著影响偶联效率。经典的偶联方法是随机偶联到Lys残基和在mAb铰链区还原Cys残基的偶联[9]。这些方法包括在抗体序列中引入修饰的Cys残基或非天然氨基酸,或通过转谷氨酰胺酶和糖基转移酶进行酶偶联。尽管可以通过特定的偶联技术调节DAR曲线,但SSC方法可以得到更加均质的ADC产品,从而提高产量和生物物理特性。蛋白质工程技术则能够在特定位置放置残基,从而实现选择性化学偶联反应。因此,偶联稳定性取决于特定修饰的Cys位点,能够提高治疗指数,同时增加偶联稳定性和PK特性。下表总结了使用不同DAR策略优化一些ADC效率的效果[2,10,11]。表1. 不同偶联策略的效果[2,10,11]偶联策略效果增加DAR+ 增强效力− 增加蛋白质聚集− 改变生物功能− 通过破坏B细胞耐受性引发免疫反应− 增加抗体清除− 减少药物暴露− 增加毒性− 增加蛋白质聚集药物通过抗原结合区域附近的位点附着− 影响体内和体外偶联物稳定性− 连接子不稳定− 药物暴露通过抗原结合区域对称附着DAR+ 增强疗效+ 增加耐受性+有利于;-不利于长期以来,DAR为4被认为是最优的,但最近的研究表明,这主要适用于具有第二代连接子且有效载荷为DM或MMAE的ADC,例如mirvetuximab soravtansine(DAR 3.5),抗BCMA thiomab-amanitin(DAR 2)和depatuxizumab mafodotin(DAR 4)[12,13]。SG是同时具备高DAR且不降低载荷治疗效率的ADC,这是一种抗TROP-2的mAb与SN-38偶联而成的新一代ADC[12,13],这款ADC的亮点之一是通过在连接子结构中加入聚乙二醇单元,使其具有高DAR(7.6),但并没有降低治疗的耐受性或有效性。另一个高DAR且不降低效载荷治疗效率的ADC是T-DXd,其有效载荷为exatecan衍生物DXd,这是一种体外活性比SN-38强十倍的细胞毒性剂,具有更好的安全性,包括更好的溶解性和对邻近癌细胞的旁观者效应,可以有效克服肿瘤异质性;此外,T-DXd的半衰期短,能够减少非靶向毒性;再者,T-DXd通过在抗HER2的曲妥珠单抗Cys残基上使用蛋白酶敏感的马来酰亚胺连接子进行生物偶联,使其不仅DAR值高达7.8,而且均质性好[12,13]。总之,DAR是影响ADC疗效和安全性的重要因素。近年来,随着ADC偶联技术的改进,通过一些增加偶联稳定性和PK特性的SSC方式,能够获得DAR值高,且均质性好的ADC。参考文献上下滑动查看更多内容[1]Abuhelwa, Z.; Alloghbi, A.; Nagasaka, M. 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