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关注并星标CPHI制药在线       在中国医药产业波澜壮阔的发展长卷中，近十年无疑是浓墨重彩的华章。这一时期，国内药企犹如破晓之曙光，冲破阴霾，从全球医药竞争的边缘奋勇突围，逐渐崛起为举足轻重的创新力量。这背后，是无数科研人员、企业决策者、政策推动者等各方的砥砺前行，更是一场关乎技术、市场、理念等全方位的深刻变革。       一、黄金十年：中国药企的逆袭与突围       曾经，中国药企在国际舞台上只能扮演“跟随者”的卑微角色，依附于跨国巨头的技术框架，艰难地在市场夹缝中求生存。然而，时代给予了勇于变革者无限可能，中国药企凭借坚韧不拔的毅力与敏锐的市场洞察，在创新浪潮中完成华丽转身，逐步成为规则制定者。       百济神州的泽布替尼，宛如一颗耀眼的星辰，在全球医药市场划出壮丽轨迹。这款 BTK 抑制剂，不仅成功叩开 70 多个国家和地区的市场大门，收获 26 亿美元的海外销售额，更在与伊布替尼的头对头试验中力挽狂澜，以卓越的疗效证明中国创新药的实力，打破国际权威产品的不可挑战神话，开启中国药企以创新成果引领全球治疗标准的先河。       恒瑞医药，国内药企的佼佼者，凭借 PD-1 卡瑞利珠单抗在国内年销 40 亿的佳绩，稳固其在国内市场的霸主地位。同时，其 HER2 ADC 药物 SHR-A1811 以 1.6 亿欧元首付款授权出海，彰显其在 ADC 领域深厚的技术底蕴与研发实力。恒瑞的“无招胜有招”战略，仿若令狐冲的独孤九剑，不拘泥于传统靶点、适应症的限制，以灵活多变的研发思路，在肿瘤免疫与靶向治疗的复杂武林中，精准击破市场空白，开拓出一片片新蓝海。       翰森制药的蜕变之路，恰似金庸笔下无名老僧的修行历程。从传统仿制药业务起家，历经漫长技术积累与转型阵痛，终在创新药领域修成正果，创新药收入占比高达 77.3%。其与 GSK、默沙东达成的 52 亿美元交易，是合成多肽与 siRNA 技术受到国际认可的有力证明，成为国内药企从仿制迈向创新的教科书式范例，启示着全行业转型的可行路径。       二、技术革命：AI 制药与细胞接合器的“魔法时代”       技术革新，如同清晨的号角，唤醒制药行业沉睡的潜力，宣告“魔法时代”的降临。AI 制药与细胞接合器等前沿技术，正以摧枯拉朽之势重塑研发逻辑，为患者带来更多生的希望。       AI 制药领域，华为云携手天士力打造的“神农大脑”，仅用 18 个月便完成传统模式下 5 年的靶点筛选工作。这一壮举，宛如《三体》中智子对宇宙规律的解构，AI 算法深入生命科学的微观世界，挖掘隐藏在海量数据背后的疾病机理与药物靶点关联，极大缩短研发周期，降低研发成本，为人类攻克疑难杂症提供全新的技术引擎。       英矽智能的 ISM001-055 针对特发性肺纤维化这一棘手病症，顺利推进至临床试验阶段。AI 技术精准的靶点选择与药物设计能力，在该项目中展现得淋漓尽致，为肺纤维化患者这一长期被忽视的群体带来曙光，也进一步验证 AI 在小分子药物研发领域的实用性与巨大潜力。       细胞接合器方面，强生的塔奎妥单抗与特立妥单抗聚焦 CD3 靶点，在多发性骨髓瘤治疗领域屡建奇功。它们如同《哈利波特》中的魔法子弹，精准识别并锁定肿瘤细胞，引导免疫系统发起致命一击，在血液肿瘤的复杂战场上开辟新战线，为患者提供除传统化疗、靶向治疗外的全新选择。       康诺亚 CM355 则是一款 CD20/CD3 双抗产品，凭借出色的临床数据，以 5.2 亿美元授权出海。其独特的双抗设计，既能同时结合肿瘤细胞表面的 CD20 分子与免疫 T 细胞表面的 CD3 分子，又能巧妙避免传统细胞因子风暴风险，展现出中国药企在细胞接合器研发领域高超的技术造诣与创新能力，也标志着国内在双抗药物这一细分赛道与国际先进水平的接轨。       ADC 药物研发竞争激烈，科伦博泰 A166 以 81%的疾病控制率在 HER2 乳腺癌治疗中脱颖而出。它精准的抗体-药物结合技术，确保药物像精确制导的导 弹一样，将高效细胞毒素精准递送至 HER2 阳性乳腺癌细胞，最大 程度减少对正常组织的损伤，在乳腺癌治疗领域树立新标杆。而第一三共 HER3-DXd 在肺癌脑转移治疗中创造 5 例完全缓解的医学奇迹，其独特的 HER3 靶向设计与高效载荷药物搭配，突破血脑屏障这一传统治疗难题，为肺癌脑转移患者这一预后极差的群体带来生的转机，成为 ADC 药物研发的又一座里程碑。       三、出海征途：从借船到造船的范式革命       中国药企的出海之路，恰似古代航海家探索未知海域的壮丽史诗，从早期的借船出海到如今自主造船远航，再到联合舰队模式的创新实践，每一步都镌刻着成长与蜕变。       华北制药维生素原料药出口，是中国药企出海的早期缩影。彼时，国内药企凭借成本优势，主要集中在附加值较低的原料药出口业务，在国际医药产业链底端艰难谋生。而传奇生物的 CAR-T 产品西达基奥仑赛犹如一颗震撼弹，在美国获批上市，以 98%的客观缓解率惊艳全球医药界。这标志着中国药企在生物药这一高附加值领域的创新突破，开启中国创新药以高端生物治疗产品叩开欧美主流市场大门的新纪元，为后续药企出海树立起全新的高度与标杆。       在出海模式的探索上，百济神州的借船出海模式独树一帜。其与诺华的深度合作，借助诺华遍布全球的销售网络、成熟的市场推广团队以及深厚的医学事务资源，迅速将产品推向欧美、亚太等主要市场。这种模式如同古代商贾借助巨商大贾的商船出海贸易，以较低的成本、较快的速度实现产品的国际化布局，为国内创新药企在产品获批初期快速打开国际市场提供了可借鉴的范本。       信达生物则选择自主造船远航的勇者之路。其自主开展全球多中心临床试验，在欧美、亚洲等多地建立完善的临床研究团队与质量控制体系，直接与国际顶尖研究机构合作，确保临床数据的全球认可度。同时，构建自己的国际销售渠道与品牌推广团队，以独立之姿闯荡国际市场。这恰似古代有实力的航海家族打造自己的舰队开辟新航路，虽面临资金、法规、市场竞争等重重挑战，但能最大 程度掌握产品商业化的话语权与利润分配权，塑造中国药企在国际市场的自主品牌形象。       康诺亚的 NewCo 模式则是联合舰队的新尝试。通过与国际合作伙伴共同成立新公司，整合双方在技术、资金、市场资源等方面的优势，共同推动药物研发与商业化进程。这种模式就像不同国家航海势力为攻克某个航海难题而组成的联合舰队，实现优势互补，降低单一企业出海风险，又充分发挥各方特长，成为近年来中国药企针对全球性研发项目、开拓新兴市场的一种创新合作模式，为行业出海战略增添新的维度与选择。       四、绿色觉醒：ESG 重构制药法则       可持续发展浪潮席卷全球，ESG 理念在制药行业生根发芽，成为衡量企业竞争力的关键标尺。中国药企在绿色生产的积极探索，不仅是对地球家园的温柔守护，更是面向未来的战略抉择。       药明生物的绿色 CRDMO 平台，宛如一座可持续发展的灯塔，为行业照亮前行方向。其通过优化生产工艺、引入节能设备、改进能源管理系统等措施，实现能耗降低 30%、废水回收率高达 95%的卓越成绩。在保证产品质量与生产效率的前提下，最大 程度减少对环境的负荷，同时降低运营成本，提升企业的长期竞争力，向全球证明绿色生产与商业成功并非矛盾体，而是可协同共进的双赢局面。       恒瑞医药的零碳工厂建设则是另一道亮丽风景线。厂房屋顶整齐排列的光伏板，如同绿色能源的守护者，将阳光转化为源源不断的清洁电力；车间内智能的 AI 温控系统，精准调控温度湿度，实现能源的精细化管理，降低碳足迹 40%。这不仅是企业对“双碳”目标的积极践行，更成为行业绿色转型的示范样板，激励更多药企加入到环保降碳的行列中，共同塑造制药行业绿色、低碳、可持续的未来生态。       五、未来蓝图：以创新为翼的星辰大海       展望未来，制药行业正如浩瀚宇宙，充满无限可能。三大趋势将引领行业继续高歌猛进，在星辰大海中开拓新天地。       AI 全流程渗透将重塑研发生态。从疾病靶点的发现，AI 算法挖掘基因数据、临床样本数据背后的隐藏关联，精准定位潜在药物靶点；到药物分子设计阶段，利用生成式 AI 创造全新的分子结构并预测其活性、成药性；再到临床试验设计，AI 模拟患者招募、试验流程优化，提高试验成功率；直至商业化阶段，大数据分析预测市场趋势、制定精准营销策略。AI 将深度融入制药的每一个神经末梢，成为企业不可或缺的智能伙伴，推动研发效率呈几何级数提升，使更多创新药以前所未有的速度到达患者手中。       细胞治疗 2.0 时代磅礴来袭，通用型 CAR-T 细胞产品打破传统 CAR-T 制备周期长、成本高昂的桎梏，实现细胞产品的批量化生产、即取即用，为血液肿瘤乃至实体肿瘤的大规模临床应用铺平道路；体内基因编辑技术则以病毒载体或纳米颗粒为“星际飞船”，将基因编辑工具精准递送至病变细胞内部，在细胞内部完成基因修复、替换，实现对遗传性疾病、罕见病的根治，为患者带来一次性治愈的新希望，让基因治疗从科幻走向现实。       全球研发网络的构建将打破地域界限，形成创新合力。以上海为亚洲研发枢纽，链接国内丰富的临床资源、科研人才；以波士顿对接美国顶尖的生物医药创新生态，汲取基础科研最新成果、风险投资活力；以都柏林辐射欧洲，融入欧洲严谨的医学传统与完善的法规体系。三地形成紧密互动的三角矩阵，科研人员跨国交流、项目合作实时开展，数据共享平台高速运转，实现 24 小时不间断的创新接力，加速药物从实验室到市场的进程，推动中国药企深度融入全球创新网络，提升在全球医药版图的话语权与引领力。       在这充满希望与挑战的新征程中，中国药企如同一群怀揣梦想的少年，以创新为翼，无畏前行。他们带着对医学的炽热初心、对人类健康的庄严承诺，在技术的海洋遨游、在市场的天空翱翔。从江湖新秀到武林盟主，从技术追赶到规则引领，每一步都踏出属于中国医药的时代强音。未来，他们将继续书写传奇，在星辰大海般的医药宇宙中，为全人类寻觅更多生命的曙光，开启一个又一个充满奇迹的新篇章，让中国医药之光闪耀全球。       参考文献       1. 中国创新药“黄金十年”启幕：百亿赛道背后的竞速与突围？_制药_全球_国际化，搜狐，2025-04-11       2. 聚焦自身优势 中国药企探路差异化创新与国际化发展，东方财富网，2025-04-10  3. AI制药兴起 生物医药行业迈上新台阶，新浪财经，2025-01-14       4. 又一款TCE在国内获批上市！《领航2025》新型抗体药物—免疫细胞接合器白皮书免费领，搜狐，2025-02-12       5. 药明生物连续五年获评晨星Sustainalytics ESG“行业最高评级”，药明生物官网，2025-02-10  6. 2025年值得关注的七大生物制药领域趋势：AI驱动、癌症疫苗突破与全球资本热潮，腾讯新闻，2025-01-27       7. 2025年创新药企盈利破冰，百济、信达、康方等头部企业商业化反哺研发，搜狐，2025-04-01 8. 1.66万亿美金市场下的中国药企出海之路！百济神州、传奇生物领航，雪球，2025-04-20       9. AI制药兴起 生物医药行业迈上新台阶，中国日报网，2025-01-14       10. 六大抗体偶联(ADC)药物2025年获批在即，全球肿瘤医生网，2024-12-24        作者简介：@南柯，由于父母都是医药行业工作者的原因，自小耳濡目染，对其抱有极大的兴趣。少年不知天高，带着对制药的痴迷，斗胆提笔记录这个创新迸发的时代——中国药企正用硬核科技改写世界医药史，而我想用文字为这场变革按下青春注脚。END领取CPHI & PMEC China 2025展会门票来源：CPHI制药在线声明：本文仅代表作者观点，并不代表制药在线立场。本网站内容仅出于传递更多信息之目的。如需转载，请务必注明文章来源和作者。投稿邮箱：Kelly.Xiao@imsinoexpo.com▼更多制药资讯，请关注CPHI制药在线▼点击阅读原文，进入智药研习社~

摘要：本文将偶联策略分为三类：非特异性、位点特异性但非选择性以及完全位点特异性和选择性方法。总结了三类偶联策略的特点、优缺点、CMC潜力以及每种偶联策略的临床状态。位点特异性和选择性方法将产生更均匀的ADC，这可能会影响ADC的稳定性和药代动力学（PK）特征，然后影响最终的治疗结果。此外，还探讨了开发新型偶联策略的挑战和未来方向。本文介绍了最流行的偶联技术，为研究人员选择偶联技术和推进ADC开发提供了宝贵的资源。    文章是由中国药明合联（WuXi XDC）发现与开发部于2025年3月发表在Antibody Therapeutics的一篇综述。    与传统化疗不同，ADC选择性地靶向肿瘤细胞，同时保留正常细胞，使其成为癌症治疗的理想选择。截至2025年初本文调研准备期间，市场上有15种ADC（与强效毒性有效载荷偶联），已获得美国食品药品监督管理局（FDA）以及中国国家药品管理局和日本药品和医疗器械管理局药品监管机构的批准（表1）。目前已有70多种ADC处于临床II/III期试验中，还有更多ADC处于I期试验中，预计会有更多的ADC实现商业化，在未来几年使癌症患者受益。表1：临床批准的与有效载荷偶联的ADC的基本信息     ADC设计中的多种因素会影响其成功，包括抗体、接头、有效载荷选择、药物附着位点和药物抗体比（DAR），所有这些都起着重要作用。药物附着到抗体上的方法至关重要；药物的连接位置和方式会影响ADC的稳定性、疗效和药代动力学（PK）。这个过程具有挑战性，因为偶联方法受到所涉及的生物大分子脆弱性的限制。此外，反应必须在水溶液（使用最少的有机溶剂）中进行，并在有限的pH值和温度范围内进行。    本文将ADC偶联技术分为三类。     第一类是随机偶联（例如随机赖氨酸）。     第二类是位点特异性的和非位点选择性的，因为这些位点受所使用的偶联技术的限制。该类别包括酶标签、聚糖重塑、亲和肽偶联和“随机”链间半胱氨酸偶联（例如DAR4），因为尽管DAR分布异质，但所有偶联位点都仅限于四个链间半胱氨酸对。     第三类是位点特异性和位点选择性的，修饰氨基酸序列，如工程半胱氨酸或ncAAs，提供各种结合位点（图1A）。关于CMC，随机偶联和链间半胱氨酸偶联通常更简单。位点特异性和位点选择性偶联技术提供了更好的均一性，但可能会遇到更多的CMC挑战，包括蛋白质表达问题（例如非天然氨基酸）、去除杂质所需的额外纯化步骤（例如酶）以及额外的分析和质量控制挑战（例如DAR分布）。第一类：随机偶联1.随机赖氨酸偶联     赖氨酸偶联是一种成熟的生产ADC的技术，利用赖氨酸残基上大约40个溶剂可及的NH2基团，这些残基在中性溶液中具有高亲核性。亲电试剂主要靶向这些氨基，允许接头有效载荷连接而不改变抗体本身。     迄今为止，已有5种市售ADC证明了基于赖氨酸的偶联的功效。在此基础上研发人员开发了一系列广泛的连接剂来改进这一过程，包括N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）及其类似物、苯甲酰氟、异硫氰酸酯和角氨酸酯。    由于这些接头与杂原子具有高度反应性，因此它们也可以在水中淬灭。事实上，NHS酯的水解是影响赖氨酸偶联中LP当量的关键因素之一。此外，反应性较低的接头可以在温和的条件下与半胱氨酸的-SH残基反应，此时与赖氨酸的反应很慢。例如，磺酰可用作半胱氨酸的连接物，而磺酰丙烯酸酯可以与两个半胱氨酸残基反应，起桥连接剂的作用。     赖氨酸偶联接头的高反应性最初导致它们被表征为随机修饰。然而，Liu等对同一ADC的不同批次进行的比较发现，在稳定的制造条件下，偶联位点的分布是一致的。因此，当前赖氨酸偶联ADC的制造工艺可靠且可重复，这是其商业可用性的基石。     然而，不同的条件会产生不同的结果，例如高度异质的DAR，这与快速清除和毒性有关。例如，具有异质性DAR的Mylotarg®因其毒性和安全问题（包括大量早期死亡）于2010年退出市场。在重新定义患者群体以及较低的推荐剂量和不同的时间表后，它于2017年重新获得批准。同时，Mylotarg®的退出对新型赖氨酸偶联ADC产生了深远影响。没有使用不稳定的腙连接子和高效的卡利霉素，而是配备了具有更高稳健性和毒性更小的美登新类似物有效载荷的连接子。设计的变化使Kadcyla®和Elahere®能够实现比Mylotarg更高的剂量和更好的治疗窗口。     对于反应性较低的接头，在温和的偶联条件下，赖氨酸偶联也可以产生均匀的结果，偶联位点是蛋白质表面反应性最强的赖氨酸残基。例如，β-内酰胺或甲基砜已被用于偶联疏水口袋中的K99位点，而五氟苯酚酯已被用于使用K-lock™技术选择性偶联κ轻链的K188位点。它成功地将ADC用于A166、ZV0203和AMT-151等临床试验。磷酸-曼尼希反应可以选择性地改变曲妥珠单抗Fab的K183位置。值得注意的是，赖氨酸上的-NH2基团反应性受蛋白质表面局部化学环境的影响，包括反离子和溶剂化等因素。     总体而言，赖氨酸偶联仍然是ADC生产的可靠方法，可产生化学稳定且可重现的产品。此外，位点特异性偶联技术的发展不断增强其实现更好均一性的潜力。第二类：位点特异性但非位点选择性偶联1.链间半胱氨酸偶联    通常，IgG1抗体在溶剂暴露区域包含四对链间二硫键。使用还原剂如三（2-羧乙基）膦（TCEP）和DL-二硫苏糖醇（DTT）等还原剂后可获得8个游离硫醇。硫醇作为亲核试剂，与赖氨酸残基处的SN2反应相比，更柔软且更容易接受Michael加成。这一特性允许马来酰亚胺及其类似物用作连接器，从而能够形成干净且近乎定量的巯基-琥珀酰亚胺。这种生物正交化学是抗体修饰的理想选择，可产生具有0、2、4、6和8有效载荷的变体。由于巯基较少，半胱氨酸介导的ADC异质性远小于基于赖氨酸的方法。在半胱氨酸偶联技术中，主要方法涉及随机DAR4偶联。而其他偶联技术（包括DAR8、WuXiDAR4和二硫键再桥接）则展示了位点特异性偶联能力。本综述根据它们在硫醇基团参与中的机制相似性，将上述所有技术归类为链间半胱氨酸偶联。与其他偶联方法相比，马来酰亚胺偶联物具有简单、条件可控和高产量等特点（图1A）。迄今为止，马来酰亚胺与还原的链间二硫键偶联仍然是ADC构建的主要方法。在15种具有强效毒性有效载荷的商业化ADC中，有10种和大多数处于临床阶段的ADC都使用了马来酰亚胺偶联技术（表1）。图1：位点特异性偶联技术和链间半胱氨酸偶联过程的方案。（A）位点特异性偶联技术图示，突出关键反应机制和偶联位点。（B）链间半胱氨酸偶联过程与（i）半胱氨酸偶联、（ii）WuXiDAR4和（iii）再桥接的不同策略的图示。由于范围限制，本综述未对所有可用的生物偶联化学试剂进行全面综述。相反，它旨在展示临床ADC管线中最普遍使用的偶联技术，或者那些在更广泛的治疗窗口或更简化的CMC工艺方面具有巨大潜力的技术。我们的目标是帮助新研究人员选择满足其要求的偶联技术。     马来酰亚胺-硫醇偶联物容易发生反向Michael加成反应，导致通过血清蛋白相互作用过早释放有效载荷。这种反向迈克尔加成反应会影响ADC在血浆中的稳定性，并降低其有效性和安全性。为了解决这个问题，科学家们探索了几种策略，包括通过引入其他基团（如N-芳基和邻位氨基）来催化马来酰亚胺的水解，或者用开环马来酰亚胺甲酯取代马来酰亚胺，以避免反向迈克尔加成反应。此外，KTHIOL™、P5™和溴乙酰胺己酰等新型接头已显示出增强的硫醇选择性和对retro-Michael加成反应的耐受性。    此外，尽管可以通过优化还原试剂的量来很好地控制ADC产品的平均DAR，但通过部分还原和偶联实现的ADC的DAR分布仍然是异质的。第一三共的研究人员发现，在4°C下偶联可将DAR4物种的丰度提高到约55%，其中接头-有效载荷主要在Fab区域偶联。为了提高ADC的均一性，减少DAR0和DAR8等有害物质的影响，这两种物质都会显著影响ADC的疗效、PK和毒性，药明合联开发了WuXiDAR4™偶联平台来解决这个问题。    WuXi DAR4™采用“铰链屏蔽”机制，其中Zn等金属离子2+在还原步骤中添加，与IgG1抗体重链之间的链间二硫键结合。这种选择性结合确保只有轻链和重链之间的二硫键被减少，允许接头-有效载荷在这些位置偶联，从而获得具有更高同质性的ADC（超过70%的DAR4物种）。通过额外的柱色谱富集步骤，可以将均一性提高到95%以上。WuXi DAR4™ADCs在细胞来源的异种移植物（CDX）模型中显示出更高的疗效，在小鼠急性毒性试验中显示出更高的耐受性，表明其治疗窗口更广。使用这种方法的7个ADC已进入临床阶段。该工艺在天然人IgG1上运行，可靠且具有成本效益，商品成本与传统随机偶联相当。（图1B）。    获得均相产物的另一种方法是利用二硫键再桥接技术，完全还原四对二硫键并与接头-有效载荷偶联。二硫键再桥接涉及使用双巯基反应接头同时与一对半胱氨酸结合。有效载荷可以通过重新桥接二硫键直接引入，也可以在引入高反应性触发器后通过生物正交反应连接。这种方法保持抗体的形态并控制反应位点，通过改变接头上的有效载荷量，产物的DAR可调节到大约4、8或16。    二硫键再桥接技术中最成熟的试剂是二砜化合物。2014年，来自Abzena的Godwin小组使用二砜试剂合成了DAR4%为78%的ADC，显示出良好的血清稳定性和抗肿瘤活性。OBIPharmaInc.开发的OBI-999采用类似的原理，目前正在台湾和美国进行II期临床试验，已获得FDA治疗胰腺癌的孤儿药地位。除了二砜连接子外，还开发了各种其他再桥接连接子，例如新的马来酰亚胺连接子、哒嗪二酮连接子、IDconnect™、C-Lock™和CysLink。值得注意的是，9MW2821已进入Mabwell的IDconnect™的3期临床试验，STI-6129已进入SorrentoTherapeutics开发的C-Lock™的1/2期临床试验。    然而，通过再桥接方法产生的ADC通常会导致两种异构体的混合物：“全抗体”和“半抗体”物种（图1第3节）。与母体抗体相比，“半抗体”物种的存在可能会影响ADC的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）活性二硫键再桥接技术不断发展，旨在解决“半抗体”异构体问题，提高血清稳定性，并增强这些ADC的安全性和有效性。Chudasama的小组通过将还原剂TCEP与吡哒嗪二酮接头相结合来修饰接头-有效载荷的结构。这种一锅法制备的ADC显著减少了半抗体的形成。然而，该试剂表现出与TCEP相同的不稳定特性，稳定性差，存在储存挑战。该研究小组随后优化了反应序列，首先添加接头-有效载荷，然后添加TCEP，同时降低偶联温度，从而提高了全抗体种类的产量。    关于DAR8技术，DS-8201是第一个也是最著名的ADC获得FDA批准，具有8个在链间半年半胱氨酸中偶联的接头有效载荷。然而，完全减少链间二硫键是否会影响抗体的完整性和稳定性仍然存在争议。辉瑞的研究表明，具有高DAR的ADC会对生物物理特性和热稳定性产生负面影响。相比之下，Seagen的研究结果表明，尽管DAR8ADC完全还原并与PEG12-gluc-MMAE连接，但仍能保持结构和稳定性。此外，Baker和Chudasama报道，曲妥珠单抗的二硫化物完全还原和加帽显著影响CD16a动力学，这与NK细胞反应性有关。因此，全面的结构评估对于评估对ADC及其亲本抗体的任何负面影响至关重要。近年来，研究人员专注于连接子优化，以降低疏水性和聚集倾向，从而最大限度地减少DAR8ADC中的潜在性能权衡。例如，Profound Bio和Multitude Therapeutics已经开发了一系列具有亲水接头的exatecan衍生物。它们各自的ADC候选药物Rinatabart Sesutecan和AMT253已经成功克服了exatecan过度疏水性的挑战和对DAR8ADC的潜在聚集风险。2.酶标签偶联      酶偶联涉及利用识别特定氨基酸序列的酶将有效载荷直接连接到抗体上。该技术在ADC中提供了高均匀性，展示了其作为有效耦合方法的潜力。许多酶需要抗体等底物的序列工程和结构适应。临床上使用的酶包括分选酶A（SrtA），这是一种30kDa的转肽酶，可裂解LPXTG序列形成硫酯酰基酶中间体，使肽-LPXT能够转移到底物的N端。值得注意的例子包括NBE-002（SMAC-Technology™），目前处于1/2期试验中。另一个例子是甲酰甘氨酸生成酶，它附着在CXPXR序列上，将半胱氨酸转化为甲酰甘氨酸，如TRPH-222（SMARtag™）所示，目前处于1期。法尼基转移酶通过在CaaX标签内的半胱氨酸残基上添加类异戊二烯基团来修饰抗体，FS-1502（ConjuAll™）目前处于第3阶段。临床前阶段的酶包括肽天冬酰胺连接酶、微管蛋白-酪氨酸连接酶、胰蛋白酶、磷酸腺苷转移酶、SpyLigase和O6-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶（或SNAP标签）。一些酶，如微生物谷氨酰胺转移酶（mTG），靶向抗体上的天然位点，如Q295位点，催化谷氨酰胺的γ-羧酰胺与有效载荷的游离胺基之间形成酰胺键，代表性分子DP303目前处于III期。酶偶联物分子的成功开发需要解决与偶联物产物的PK以及制备方面相关的问题。     随着酶偶联技术的发展，研究发现，在抗体上放置修饰标签会极大地影响偶联效率和整体产品性能。一些研究表明，与轻链上标记的抗体相比，重链标记的抗体显示出更高的滴度和偶联效率，而其他研究表明，轻链标记的抗体可能提供有效性优势。目前，将ADC生物物理特性与功能结果联系起来的综合数据有限，并且没有选择酶或最佳偶联位点的标准化指南。此外，虽然抗体修饰可以简化偶联过程，但引入异源肽可能会增加免疫原性风险。通过使用通过实践或计算获得的低免疫原性标签，或者采用无标签酶偶联技术，可以减轻这种风险。（选择作为抗体天然结构的表位，或不需要额外的标签）。     研究人员通过增强转基因酶的功能和改进偶联过程来提高反应效率、降低反应可逆性和降低材料成本，从而推进酶偶联应用。例如，野生型SrtA的催化效率和可逆反应较差，需要大量过量的亲核寡甘氨酸修饰底物才能有效形成ADC。为了解决这个问题，研究人员对SrtA进行了改性以提高其催化效果。此外，从一步偶联过渡到两步偶联提高了酶活性并最大限度地减少了反应可逆性。由于降低了成本和有毒废物的产生，这种方法也有望扩大规模，提供了一种精制酶偶联的新方法。     酶偶联工艺通常比传统技术更复杂，需要更广泛的材料和更复杂的步骤，这会显著影响生产成本和成功的可能性。成分的选择（包括酶、工程抗体和小分子有效载荷）必须从一开始就严格遵守医疗产品质量管理规范标准。     此外，与传统偶联相比，酶偶联引入了额外的成分，例如偶联酶、辅因子和表达相关杂质，所有这些都具有潜在的免疫原性。需要采取其他措施来消除最终产品中的催化酶和污染物，例如偶联酶、辅因子、宿主细胞DNA和宿主细胞蛋白。例如，需要额外的多机制色谱柱纯化方法和更复杂、更灵敏的检测系统来控制上述杂质的残留。此外，需要经验丰富的研究人员来评估最简单的生产工艺，以降低CMC阶段的成本。     总体而言，酶偶联是一种强大的位点特异性技术，在临床前和临床阶段取得了许多成功。新一代酶偶联技术可以通过技术更新和优化的CMC工艺来提高产品的均一性。通过协同多维策略，我们可以系统性地降低免疫原性，同时提高产品同质性，确保ADC等生物制剂的安全性和有效性。这实现了工艺稳定性和治疗安全性的双重突破。3.聚糖重塑偶联     近十年来，糖偶联引起了学术界和工业界的极大兴趣。虽然大多数乙二醇偶联方法仍然依赖酶来促进偶联过程，但它们不需要氨基酸序列工程。早期技术涉及使用高碘酸钠（NaIO4）氧化聚糖上的顺式二醇，从而产生醛基用于后续修饰。最近的策略强调游离寡糖重塑，其中天然游离寡糖（附着在N297位点上）被修饰或被新的游离寡糖取代，然后可以与功能性接头或接头-药物复合物连接。例如，Synaffix的GlycoConnect™技术使用内切糖苷酶来修剪天然聚糖亚型，然后添加叠氮基修饰的半乳糖残基和半乳糖基转移酶。然后，这种修饰的游离寡糖通过具有兼容手柄的点击化学连接到有效载荷。当与HydraSpace接头偶联使用时，该方法已在ADC开发中得到广泛采用，六个活跃的临床阶段项目证明了这一点，包括3期的IBI-343和临床前阶段的更多项目。然而，这个过程至少涉及两种酶和三个偶联步骤，这可能会使开发复杂化，降低产量，并增加CMC成本。在过去的几年里，出现了一种基于endoS2（或其变体）的有前途的聚糖重塑技术。这种酶可以去糖基并转移糖基，从而能够在一个偶联步骤中将靶分子连接到N297位点。Huang的小组和GeneQuantum的团队在ADC偶联之前将聚糖底物预先连接到接头-有效载荷上，一步使用单一酶。Wang的团队采用双阶段反应过程，最初以酶促方式掺入叠氮基团，然后通过点击化学连接接头-有效载荷，从而减少酶的使用和反应时间。虽然尚未得到临床验证，但endoS2方法因其降低的CMC成本而具有吸引力。表2：详细介绍了聚糖重塑的各种方法     聚糖重塑技术在临床前研究中显示出有希望的结果。例如，Synaffix的Verkade等人报道，他们的ADC（Brentuximab，DAR2-MMAE）在单剂量为1mg/kg的Karpas-299CDX模型中实现了7/7的完全缓解，而Adcetris（Brentuximab，DAR4-MMAE）在相同剂量下无效。N297-聚糖修饰的优势是显而易见的;然而，要实现最佳疗效，需要选择正确的游离寡糖类型、接头和DAR组合。Huang小组发现，在CDX模型中，在DAR2处具有修剪游离寡糖的ADC优于在DAR4处具有完整游离寡糖的ADC。他们推测，与具有较大尺寸全糖基的ADC相比，修剪后的糖基ADC中的疏水有效载荷更好地容纳在Fc腔内，从而显示出更好的PK。然而，Wang的研究并未显示CDX模型中对修剪聚糖形式与完整聚糖形式的明显偏好。    聚糖对抗体Fc功能的影响引起了人们的担忧。一般来说，重塑不会显著影响新生儿Fc受体的亲和力，这对IgGPK至关重要。Huang的小组指出，Fcγ亲和力在具有完整聚糖的ADC中得保留，但在修剪的ADC中得以保留。虽然Fcγ对免疫刺激ADC很重要，但对于内化和溶酶体有效载荷释放后的经典ADC的看法不同。一些开发人员更喜欢维持IgG效应器功能，例如ADCC、补体依赖性细胞毒性和抗体依赖性细胞吞噬作用，以提高疗效，而另一些开发人员则认为这些功能对肿瘤抑制的影响最小，并可能导致脱靶毒性，这使得有意减弱效应器功能成为一种常见的方法。    游离寡糖重塑的工艺开发复杂程度各不相同。Synaffix的GlycoConnect使用两种酶——内切糖苷酶和半乳糖基转移酶——涉及三个反应步骤，这会使开发复杂化、降低产量并增加CMC成本。或者，endoS2（或其变体）结合了去糖基化和糖基转移，从而简化了该过程。4.亲和肽偶联    亲和定向偶联使用接头或接头-有效载荷，其亲和肽来源于蛋白A或G的IgG结合位点。该肽选择性地结合Fc区的特定位点，使其更接近某些赖氨酸残基，并提高接头和-NH2基团之间的反应速度。为防止与其他反应性-NH2基团发生副反应，应使用温和的接头。    典型的偶联位点位于Fc区的K248/K288或K337残基附近;虽然亲和肽的序列修饰可以将偶联位点转移到Fab区域，但这通常会导致偶联效率降低。     一些开创性的方法包括将接头连接到具有稳定共价键的亲和肽上，然后与抗体共价连接形成ADC。然而，非天然大肽可能通过阻碍FcRn结合来干扰Fc功能，从而可能减少ADC内化。Ishii-Watabe等人指出，这种携带肽的连接子可能会增强ADCC，但未评估PK。     为了最大限度地减少抗体的结构变化，已经开发了各种无痕亲和定向方法。味之素的AJICAP™技术包括两代：第一代使用二硫键，允许还原剂裂解肽，而第二代使用硫酯，在偶联过程中可以直接被赖氨酸取代。Abtis的AbClick™缩短了亲和肽序列，并利用硫酯进行切割，用N-叔丁基马来酰亚胺捕获释放的巯基以提高效率，并留下降冰片烯基团进行偶联。此外，GlycanLink将连接器从K8重新定位到K10，为大体积有效载荷的直接偶联提供更多空间。还开发了替代的无痕方法。Bode等人使用酰基三氟硼酸盐作为接头，在亲和肽上使用光可切割接头后将其去除。Lee等人使用醛肟将接头引导至K248位点。第三类：位点特异性和位点选择性偶联1.工程半胱氨酸     由于其巯基的高反应性，半胱氨酸残基多年来一直是蛋白质和肽修饰的基石。Junutula等开创了在半胱氨酸取代原始氨基酸的位置特异性引入药物的策略，从而产生了称为ThioMAb的半胱氨酸工程抗体。     半胱氨酸工程并非普遍适用，因为某些位置会导致意外形成二硫键而导致的错误折叠。以前的研究表明，溶剂暴露量最小且局部带正电荷的位置（例如曲妥珠单抗中的LC-V205C）会阻止马来酰亚胺交换，并通过快速马来酰亚胺水解产生更稳定的ADC。研究人员观察到，偶联位点极大地影响了ADC的疏水特性;例如，HC-S239C偶联物表现出非常缓慢的马来酰亚胺水解和增强的稳定性。Siddharth等开发了一种基于机制的THIOMAB™药物偶联物（TDC）PK/PD模型，以帮助阐明载药、偶联位点和随后的解偶联对PK和疗效的影响。模型结果表明，药物解离率、总抗体清除率和肿瘤杀伤率随着DAR的增加而增加，并且重链（HC-A114C）比这些TDC上使用的轻链（LC-V205C）位点更容易发生药物解离，这与体外和临床前理解一致。基因泰克的Ohri等[93]使用高通量筛选进行了广泛的研究，以评估用半胱氨酸替换抗HER2抗体（曲妥珠单抗）的每个位置后，由648种不同ThioMab产生的ADC的稳定性。他们分别使用MC-VC-PAB-MMAE和PDS-MMAE鉴定了马来酰亚胺和二硫键偶联物的38个稳定版本（在ELISA中稳定性超过80%）。此外，他们发现位点特异性ADC的体外血浆稳定性与体内稳定性相关。在使用多种不同抗体和不同接头有效载荷形成的ADC中也观察到了这种现象。另一种策略是用丝氨酸部分取代铰链区的半胱氨酸，从而减少可用于偶联的反应性半胱氨酸残基。表3详细介绍了临床阶段ADC中使用的工程半胱氨酸位点。表3：临床阶段工程半胱氨酸偶联技术总结     位点特异性ADC通常比非位点特异性ADC具有更好的临床前特征;然而，关于其临床优势的数据有限。Alex等报道，DCDS0780A的最大给药剂量（DAR2）（一种TDC）为4.8mg/kg，这至少是具有相同接头-有效载荷的非位点特异性ADC（MC-VC-PAB-MMAE）剂量的两倍，例如polatuzum abvedotin（DAR4）。有效性相当，TDC的客观缓解率为59%，非位点特异性ADC的客观缓解率为56%。然而，在TDC中更频繁地观察到眼部毒性（通常导致治疗中断）。已在MMAE以外的有效载荷中观察到眼部不良事件（AE），并且通常与具有稳定接头的ADC相关。Joyce等在另一项针对MUC16的TDCDMUC4064A中报告了类似的观察结果。DMUC4064A（DAR2）的推荐2期剂量确定为5.2mg/kg，而非位点特异性ADCDMUC5754A（DAR4）推荐剂量为2.4mg/kg。在抗MUC16ADC研究中，77例患者中有7例（9%）报告了客观确认的反应，在抗MUC16TDC研究中，65例患者中有16例（25%）报告了客观确认的反应。导致剂量调整的最常见AE包括视力模糊和周围神经病变。本研究中观察到的眼毒性可能归因于抗微管蛋白作用，可能是由眼睛上皮中的MUC16表达介导的，主要通过润滑和保湿滴眼液来控制。     工程半胱氨酸通常通过还原、再氧化和偶联步骤制备。在再氧化过程中，铰链区的大多数半胱氨酸氧化形成二硫键，而工程半胱氨酸仍可用于偶联。此过程有助于避免潜在问题，例如单克隆抗体或片段畸形。     ByondisB.V.的Ruud及其同事推出了2-（二苯基膦基）苯磺酸，这是一种选择性还原剂，靶向工程半胱氨酸，同时保留链间二硫化物。辉瑞公司的Renée报道了一种创新的制造方法，该方法利用中国仓鼠卵巢细胞中的半胱氨酸代谢工程和新型半胱氨酸加帽技术。这种方法可产生高质量的ADC，其特征是DAR均相、完整的天然铰链二硫化物和更少的片段。这些特征可能对治疗效果产生有益影响。     此外，正在努力确定生产无加帽单克隆抗体的最佳位点，这些抗体在整个细胞培养和纯化过程中保持游离半年半胱氨酸。此类位点的例子包括LC-Q124C和LC-Q166C。2.非经典氨基酸     除了与天然残基偶联外，抗体还可以借助生物正交反应进行位点特异性修饰，例如酮缩合和菌株促进的叠氮化物-炔烃环加成反应（SPAAC）等。T遗传密码扩展（GCE）技术使ncAA与生物正交残基的共翻译掺入特定位点的抗体中.这是通过使用宿主-正交氨酰-tRNA合成酶/tRNA对在预突变的无义密码子（通常是TAG终止密码子）处将相关的ncAA掺入靶蛋白来实现的。     在开创性和开创性工作的基础上，安博生物通过其专有的EuCODE表达平台使用ncAApAcF成功制备了含酮抗体。用这种方法制备抗HER2和抗PSMA抗体。在酸性条件下，通过将相应的ADC与羟胺封端的连接子-有效载荷偶联来分别制备，得到DAR约为2的ADC。这些ADC在临床前研究和临床试验中都显示出有希望的结果。此外，研究发现，与类似的异质ADC相比，这些通过酮缩合产生的ADC表现出更好的PK、药效学和安全性。这些ADC易于执行的偶联过程无疑是有利的，并且这些ADC成功开发的可能性似乎高于其他ADC。然而，重要的是要认识到，这种类型的ADC研究相对不足，Veraxa和Brickbio（最近成立的ADC生物技术公司）应该加大精力对这项技术的研究。     尽管药物前景广阔，但基于GCE技术的抗体的低表达是一个主要缺点。全长ncAA修饰的抗体需要有效的终止密码子抑制才能有效地与内源性释放因子竞争。由于内在的转录终止机制和外源ncAA对的潜在低效率，终止密码子的通读效率通常远低于天然氨基酸的理论100%通读效率。     为了解决这个问题，MedImmune的科学家们对表达系统进行了广泛的优化。在细胞系构建和细胞培养工艺开发程序中进行了详细的优化。在最佳表达条件下，瞬时系统的滴度为>100mg/L，稳定表达的滴度为1.5~2.5g/L。利用其复杂的表达技术，成功表达了含叠氮化物和二烯的mAb，从而能够通过SPAAC或Diels-Alder反应进行高效的ADC制备，并在中性pH值下改善了动力学。     Sutro Biopharma通过其复杂的无细胞表达平台XpressCF+，为高效表达携带ncAA的mAb提供了另一种潜在的解决方案。由多达8种ncAA修饰的抗体（尽管是无糖基化形式）在数小时内表达高达g/L。虽然ncAA的通读效率仍然存在，但原核生物无细胞系统的应用大大降低了整体表达成本。这些具有不同有效载荷的ADC经过制备和测试，它们显示出卓越的治疗效果，值得在各个阶段的临床试验中进一步评估。总结：     由于偶联技术对ADC特性的广泛影响，确定特异性抗体/接头-有效载荷组合的最佳偶联位点和化学试剂仍然是一项重大挑战。这些影响包括结合、内化、有效载荷释放、PK、效应器功能等。尽管较新的偶联技术通常显示出更好的疗效和安全性，但临床前研究和临床研究之间的可转化性经常存在差距。本文通过表4总结比较了各种偶联技术的优缺点。表4：偶联技术优缺点总结     此外，新的偶联技术可能会在CMC工艺中存在意想不到的挑战。一些开发人员更偏向使用经过临床验证的偶联技术，尤其是当管线已存在与新靶标和/或有效载荷作用机制相关的风险时。     尽管ADC开发最近取得了进展，但该领域的许多问题仍未解决。随着对ADC复杂性的理解加深，以及从更多采用先进偶联方法的ADC中积累临床数据，预计会出现新的、更合适的偶联技术。这些进步将解决未满足的临床需求。识别微信二维码，添加抗体圈小编，符合条件者即可加入抗体圈微信群！请注明：姓名+研究方向！本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。