抗體偶聯藥物由靶向特異抗原的單克隆抗體與高效細胞毒性的小分子化學藥物偶聯而成。《抗體偶聯藥物》針對抗體偶聯藥物這一新型的癌癥治療手段，圍繞包括其特定靶點和抗體選擇、與小分子藥物偶聯方式等藥物設計原理、工藝方法的開發和放大，以及藥物質量控制技術部分進行系統總結性論述。《抗體偶聯藥物》首先綜合敘述了抗體偶聯藥物的概況和研究進展，并針對抗體偶聯藥物研發中的關鍵技術環節，由在相應領域有多年經驗的專家分章節予以論述。
《抗體偶聯藥物》可供大專院校師生教學使用，也可供從事腫瘤治療基礎研究、藥物研發與質量控制等領域的專業人員，以及藥品監管機構從業者參考使用。
《新生物學叢書》叢書序
前言
第1章 抗體偶聯藥物研發進展 1
摘要 1
1 引言 2
2 抗體偶聯藥物的構成 4
2.1 抗體偶聯藥物的定義 4
2.2 抗體偶聯藥物識別的靶點/抗原 5
2.3 細胞毒素藥物和連接子 6
2.4 抗體的選擇 7
3 目前抗體偶聯藥物的臨床研究結果 8
3.1 維布妥昔單抗(Brentuximab Vedotin/Adcetris?)臨床概況 8
3.2 曲妥珠-美坦新衍生物(T-DM1)臨床概況 9
3.3 CMC-544 (Inotuzumab Ozogamicin)臨床概況 11
3.4 早期臨床試驗中的其他抗體偶聯藥物 12
4 挑戰與前景 15
致謝 17
參考文獻 17
第2章 抗體偶聯藥物靶標選擇：關鍵因素 25
摘要 25
1 引言 25
2 靶標選擇的關鍵因素 25
2.1 特異性 25
2.2 表達水平 26
2.3 內化 26
2.4 靶標的異質性 26
2.5 可及性 27
3 在靶標選擇中需考慮的相關因素 27
3.1 鑒別合適的病患群 27
3.2 靶抗原調節 27
4 實例分析：前列腺特異性膜抗原 27
4.1 特異性 27
4.2 表達水平 28
4.3 內化 29
4.4 異質性 30
4.5 可及性 30
4.6 鑒定合適的病患群 31
4.7 靶標的表達是否可調 32
5 結論 33
參考文獻 33
第3章 抗體偶聯藥物中抗體的選擇：內化和細胞內定位 36
摘要 36
1 引言 36
2 材料 37
2.1 流式細胞術檢測內化所需試劑 37
2.2 細胞內定位檢測所需試劑 37
3 方法 38
3.1 流式細胞術檢測內化 38
3.2 細胞內定位檢測 39
4 注意事項 41
參考文獻 42
第4章 抗體偶聯藥物的負載 43
摘要 43
1 引言 43
2 美登素類化合物 44
3 澳瑞他汀類 47
4 卡奇霉素 49
5 毒傘肽 51
參考文獻 53
第5章 抗體偶聯藥物的連接子技術 60
摘要 60
1 引言 60
2 化學不穩定的連接子 61
2.1 酸不穩定的連接子(腙類) 61
2.2 二硫化物連接子 65
3 酶催化裂解的連接子 67
3.1 肽連接子 67
3.2 β-葡糖苷酸連接子 70
4 不可裂解的連接子 71
5 偶聯考量事項 74
6 結論 75
參考文獻 76
第6章 藥物-接頭穩定性的體內水平檢測 85
摘要 85
1 引言 85
2 材料 87
2.1 活體動物階段 87
2.2 ELISA分析 88
2.3 TFC-MS/MS分析 88
3 方法 89
3.1 PK研究 89
3.2 ELISA：偶聯抗體和總抗體 89
3.3 TFC-MS/MS游離藥物的分析 91
3.4 PK分析 91
4 注意事項 91
致謝 94
參考文獻 95
第7章 抗體偶聯藥物的藥代動力學和ADME表征 97
摘要 97
1 引言 97
2 ADC的藥代動力學 98
3 ADC PK鑒定的分析物選擇和關鍵參數 98
3.1 清除 99
3.2 分布容積 100
4 ADC優化與開發中PK的應用 100
5 ADC PK解釋 101
6 ADC ADME鑒定 102
6.1 ADC連接子在血漿中的穩定性 102
6.2 ADC組織分布 103
6.3 ADC分解代謝/代謝和消除 103
6.4 體外DDI評估 104
7 結論 105
致謝 105
參考文獻 105
第8章 生物制藥環境下細胞毒性化合物的安全操作 109
摘要 109
1 引言 109
2 ADC的工藝 109
3 ADC的有效負載——細胞毒性藥物 110
4 操作人員的職業暴露風險 111
5 風險降低措施 113
5.1 暴露控制 113
5.2 工作環境的監控 114
5.3 個人的保護裝備 114
5.4 泄露 115
5.5 廢棄物管理 115
6 結論 115
致謝 116
參考文獻 116
第9章 針對腫瘤靶向的細胞毒性藥物與抗體鉸鏈區巰基之間基于馬來酰亞胺的
小試、中試規模偶聯 118
摘要 118
1 引言 118
2 材料 120
2.1 實驗室供應和設備 120
2.2 試劑 122
3 方法 122
3.1 利用馬來酰亞胺 PEG作為替代藥物的模擬偶聯 122
3.2 小試(5 mg)規模的ADC制備 124
3.3 150 mg規模的ADC制備 130
3.4 HIC測定藥物抗體偶聯比(DAR) 133
3.5 聚體的SE-HPLC分析 133
3.6 DAR的LC-MS測定 133
4 注釋 134
參考文獻 137
第10章 通過賴氨酸的偶聯方法 139
摘要 139
1 引言 139
2 材料 140
3 方法 141
3.1 一步法偶聯 141
3.2 采用O-琥珀酰亞胺試劑的進行兩步法偶聯 143
3.3 采用亞氨基硫烷試劑進行兩步法偶聯 148
4 注釋 149
參考文獻 149
第11章 基于巰基反應性連接子的位點特異性偶聯：改造THIOMAB 152
摘要 152
1 引言 152
2 材料 153
2.1 位點特異性突變 153
2.2 THIOMAB 153
2.3 偶聯 153
2.4 疏水相互作用色譜(HIC)和質譜(LC-MS)分析 154
2.5 細胞表面結合 154
2.6 體外活性 154
3 方法 155
3.1 定點突變 155
3.2 在HEK293細胞中的小量THIOMAB生產 155
3.3 與含反應性巰基連接子的偶聯 156
3.4 定量 157
3.5 改造ADC的細胞表面結合 159
3.6 改造ADC的體外活性 160
4 注意事項 160
參考文獻 162
第12章 抗體的細菌谷氨酰胺轉胺酶修飾 164
摘要 164
1 引言 164
2 材料 166
2.1 抗體和底物 166
2.2 去糖基化 166
2.3 酶偶聯 166
2.4 抗體重鏈突變 166
2.5 質譜分析 167
3 方法 167
3.1 IgG1的去糖基化 167
3.2 BTGase催化偶聯 167
3.3 定點突變以及去糖基化IgG1的制備 167
3.4 質譜在反應質控中的運用 168
4 注意事項 169
致謝 171
參考文獻 171
第13章 抗體偶聯藥物的制劑處方研發 172
摘要 172
1 引言 172
2 ADC質量屬性的工藝過程考量 174
3 ADC制劑處方開發的考慮因素 174
3.1 物理穩定性 175
3.2 化學穩定性 175
4 穩定性指示方法 177
4.1 藥物抗體偶聯比率(DAR)的測定 177
4.2 反相高效液相色譜法(RP-HPLC)檢測未偶聯的小分子藥物 177
4.3 分子排阻高效液相色譜法(SE-HPLC)分析分子大小異質性 178
4.4 非還原CE-SDS法分析分子大小異質性 179
4.5 活性效價 180
5 影響ADC制劑處方開發的生物物理因素 180
6 配伍研究和臨床注射 182
7 制劑處方的決策 182
參考文獻 182
第14章 偶聯工藝的開發和放大 185
摘要 185
1 ADC工藝開發：為何、如何？ 185
2 熟悉工藝過程 186
3 尋找理想的工藝參數：利用DoE作為工具 187
3.1 制訂實驗計劃 188
3.2 使用DoE 進行參數篩選的例子 188
4 工藝參數的驗證 191
5 規模放大到克級水平及純化工藝的開發 191
6 臨床供應 192
7 通向商業化進程的挑戰 193
致謝 193
參考文獻 194
第15章 納米載體偶聯抗體的方法 195
摘要 195
1 引言 195
2 材料 196
2.1 糖修飾組分 196
2.2 胺或羧酸修飾組分 196
2.3 巰基偶聯組分 196
3 方法 197
3.1 通過高碘酸氧化的糖修飾 197
3.2 通過碳二亞胺的氨基或羧基修飾 199
3.3 通過巰基偶聯 200
4 注釋 204
致謝 205
參考文獻 205
第16章 紫外/可見分光光度法(UV/Vis)測定藥物抗體偶聯比率(DAR) 210
摘要 210
1 引言 210
2 材料 212
3 方法 212
3.1 測定藥物最大吸收λ(D) 212
3.2 測定抗體和藥物在280 nm和最大吸收λ(D)處的消光系數(ε) 212
3.3 獲取ADC樣品的吸收光譜 213
3.4 計算ADC的平均DAR 213
4 注意事項 213
致謝 214
參考文獻 214
第17章 利用疏水作用色譜和反相高效液相色譜法測定藥物抗體偶聯比率(DAR)
和藥物負荷分配 216
摘要 216
1 引言 216
2 材料 218
2.1 儀器設備 218
2.2 HIC 218
2.3 RP-HPLC 218
3 方法 218
3.1 HIC 218
3.2 RP-HPLC 220
4 注意事項 222
參考文獻 223
第18章 用LC-ESI-MS測量藥物抗體偶聯比(DAR)和藥物分布 224
摘要 224
1 引言 224
2 材料 225
2.1 設備 225
2.2 試劑 225
3 方法 226
3.1 樣品制備 226
3.2 LC-ESI-MS分析 226
3.3 DAR和藥物分布的計算 228
4 注意事項 229
致謝 229
參考文獻 230
第19章 成像毛細管等電聚焦測定電荷異質性和未偶聯抗體水平 232
摘要 232
1 引言 232
2 材料 233
3 方法 234
4 注意事項 236
參考文獻 237
第20章 用于測定抗體偶聯藥物(ADC)生產中的可萃取物/可溶出物的基于風險的
科學方法 238
摘要 238
1 引言 238
2 基于風險評估的科學方法 239
3 可萃取物和可溶出物研究運行方案 241
4 結論 243
致謝 243
參考文獻 243
索引 245
彩圖
第1章 抗體偶聯藥物研發進展
Ingrid Sassoon and Véronique Blanc
摘 要
在腫瘤治療中，雖然許多單獨給藥的裸抗藥物臨床療效有一定的局限性，但毋庸置疑的是，生物治療手段已在癌癥治療中擔當著日益重要的角色。如果將具有治療應用前景的抗體和小分子化學藥物通過偶聯反應制備抗體偶聯藥物(antibody-drug conjugate，ADC)，則可以達到進一步提高抗體療效的目的。因為ADC藥物不但能特異性識別腫瘤細胞的表面抗原，而且可利用自身攜帶的高效小分子藥物毒素殺滅腫瘤靶細胞。然而ADC藥物的設計并不僅僅是簡單的組合，它需要對特定腫瘤靶點和其適應證進行全方位考量，并在此基礎上將抗體、連接子和小分子藥物毒素三部分合理地整合在一起。現階段大部分進入臨床試驗的新一代ADC藥物，都是建立在不斷總結第一代ADC藥物的經驗基礎上并結合日益更新的技術所研發的。維布妥昔單抗(Adcetris?)是將抗CD30單克隆抗體和一種高效微管生成抑制劑偶聯而成的ADC藥物，用于治療“霍奇金淋巴瘤(Hodgkin’s lymphoma)”和“間變性大細胞淋巴瘤(anaplastic large cell lymphomas)”，該產品也是迄今為止唯一成功上市的ADC藥物。至今總共有27種抗體偶聯藥物進入臨床試驗(2013年)，適應證主要涉及惡性血液腫瘤和實體腫瘤治療。其中，曲妥珠-美坦新衍生物(trastuzumab emtansine，T-DM1)是曲妥珠單抗通過不可切除連接子偶聯美坦新衍生物(DM1)構成的。在III期臨床試驗中，該藥物對人類表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2，HER2)陽性且難治/復發轉移性乳腺癌表現出顯著療效。而另一些正在進行臨床試驗的ADC藥物，如CMC-544、SAR3419、CDX-011、PSMA-ADC、BT-062和IMGN901，其抗原靶點、連接子及所偶聯的藥物也越來越多樣化，這使我們對ADC藥物的理解不斷深入，同時也使得曾經一度停滯不前的ADC藥物再次迎來了新的發展機遇。為了提升療效，ADC藥物依然還面臨著各種挑戰，主要包括：仍需進一步提高治療指數、靶點的精準選擇、對ADC藥物作用機制的透徹理解，更好地了解和控制ADC藥物脫靶效應的毒副作用，以及臨床試驗方案的優化和確定(包括患者的選擇、給藥方案的設計等)。
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