抗体偶联药物由靶向特异抗原的单克隆抗体与高效细胞毒性的小分子化学药物偶联而成。《抗体偶联药物》针对抗体偶联药物这一新型的癌症治疗手段，围绕包括其特定靶点和抗体选择、与小分子药物偶联方式等药物设计原理、工艺方法的开发和放大，以及药物质量控制技术部分进行系统总结性论述。《抗体偶联药物》首先综合叙述了抗体偶联药物的概况和研究进展，并针对抗体偶联药物研发中的关键技术环节，由在相应领域有多年经验的专家分章节予以论述。

　　《抗体偶联药物》可供大专院校师生教学使用，也可供从事肿瘤治疗基础研究、药物研发与质量控制等领域的专业人员，以及药品监管机构从业者参考使用。

《新生物学丛书》丛书序
前言
第1章 抗体偶联药物研发进展 1
摘要 1
1 引言 2
2 抗体偶联药物的构成 4
2.1 抗体偶联药物的定义 4
2.2 抗体偶联药物识别的靶点/抗原 5
2.3 细胞毒素药物和连接子 6
2.4 抗体的选择 7
3 目前抗体偶联药物的临床研究结果 8
3.1 维布妥昔单抗(Brentuximab Vedotin/Adcetris?)临床概况 8
3.2 曲妥珠-美坦新衍生物(T-DM1)临床概况 9
3.3 CMC-544 (Inotuzumab Ozogamicin)临床概况 11
3.4 早期临床试验中的其他抗体偶联药物 12
4 挑战与前景 15
致谢 17
参考文献 17
第2章 抗体偶联药物靶标选择：关键因素 25
摘要 25
1 引言 25
2 靶标选择的关键因素 25
2.1 特异性 25
2.2 表达水平 26
2.3 内化 26
2.4 靶标的异质性 26
2.5 可及性 27
3 在靶标选择中需考虑的相关因素 27
3.1 鉴别合适的病患群 27
3.2 靶抗原调节 27
4 实例分析：前列腺特异性膜抗原 27
4.1 特异性 27
4.2 表达水平 28
4.3 内化 29
4.4 异质性 30
4.5 可及性 30
4.6 鉴定合适的病患群 31
4.7 靶标的表达是否可调 32
5 结论 33
参考文献 33
第3章 抗体偶联药物中抗体的选择：内化和细胞内定位 36
摘要 36
1 引言 36
2 材料 37
2.1 流式细胞术检测内化所需试剂 37
2.2 细胞内定位检测所需试剂 37
3 方法 38
3.1 流式细胞术检测内化 38
3.2 细胞内定位检测 39
4 注意事项 41
参考文献 42
第4章 抗体偶联药物的负载 43
摘要 43
1 引言 43
2 美登素类化合物 44
3 澳瑞他汀类 47
4 卡奇霉素 49
5 毒伞肽 51
参考文献 53
第5章 抗体偶联药物的连接子技术 60
摘要 60
1 引言 60
2 化学不稳定的连接子 61
2.1 酸不稳定的连接子(腙类) 61
2.2 二硫化物连接子 65
3 酶催化裂解的连接子 67
3.1 肽连接子 67
3.2 β-葡糖苷酸连接子 70
4 不可裂解的连接子 71
5 偶联考量事项 74
6 结论 75
参考文献 76
第6章 药物-接头稳定性的体内水平检测 85
摘要 85
1 引言 85
2 材料 87
2.1 活体动物阶段 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：偶联抗体和总抗体 89
3.3 TFC-MS/MS游离药物的分析 91
3.4 PK分析 91
4 注意事项 91
致谢 94
参考文献 95
第7章 抗体偶联药物的药代动力学和ADME表征 97
摘要 97
1 引言 97
2 ADC的药代动力学 98
3 ADC PK鉴定的分析物选择和关键参数 98
3.1 清除 99
3.2 分布容积 100
4 ADC优化与开发中PK的应用 100
5 ADC PK解释 101
6 ADC ADME鉴定 102
6.1 ADC连接子在血浆中的稳定性 102
6.2 ADC组织分布 103
6.3 ADC分解代谢/代谢和消除 103
6.4 体外DDI评估 104
7 结论 105
致谢 105
参考文献 105
第8章 生物制药环境下细胞毒性化合物的安全操作 109
摘要 109
1 引言 109
2 ADC的工艺 109
3 ADC的有效负载——细胞毒性药物 110
4 操作人员的职业暴露风险 111
5 风险降低措施 113
5.1 暴露控制 113
5.2 工作环境的监控 114
5.3 个人的保护装备 114
5.4 泄露 115
5.5 废弃物管理 115
6 结论 115
致谢 116
参考文献 116
第9章 针对肿瘤靶向的细胞毒性药物与抗体铰链区巯基之间基于马来酰亚胺的
小试、中试规模偶联 118
摘要 118
1 引言 118
2 材料 120
2.1 实验室供应和设备 120
2.2 试剂 122
3 方法 122
3.1 利用马来酰亚胺 PEG作为替代药物的模拟偶联 122
3.2 小试(5 mg)规模的ADC制备 124
3.3 150 mg规模的ADC制备 130
3.4 HIC测定药物抗体偶联比(DAR) 133
3.5 聚体的SE-HPLC分析 133
3.6 DAR的LC-MS测定 133
4 注释 134
参考文献 137
第10章 通过赖氨酸的偶联方法 139
摘要 139
1 引言 139
2 材料 140
3 方法 141
3.1 一步法偶联 141
3.2 采用O-琥珀酰亚胺试剂的进行两步法偶联 143
3.3 采用亚氨基硫烷试剂进行两步法偶联 148
4 注释 149
参考文献 149
第11章 基于巯基反应性连接子的位点特异性偶联：改造THIOMAB 152
摘要 152
1 引言 152
2 材料 153
2.1 位点特异性突变 153
2.2 THIOMAB 153
2.3 偶联 153
2.4 疏水相互作用色谱(HIC)和质谱(LC-MS)分析 154
2.5 细胞表面结合 154
2.6 体外活性 154
3 方法 155
3.1 定点突变 155
3.2 在HEK293细胞中的小量THIOMAB生产 155
3.3 与含反应性巯基连接子的偶联 156
3.4 定量 157
3.5 改造ADC的细胞表面结合 159
3.6 改造ADC的体外活性 160
4 注意事项 160
参考文献 162
第12章 抗体的细菌谷氨酰胺转胺酶修饰 164
摘要 164
1 引言 164
2 材料 166
2.1 抗体和底物 166
2.2 去糖基化 166
2.3 酶偶联 166
2.4 抗体重链突变 166
2.5 质谱分析 167
3 方法 167
3.1 IgG1的去糖基化 167
3.2 BTGase催化偶联 167
3.3 定点突变以及去糖基化IgG1的制备 167
3.4 质谱在反应质控中的运用 168
4 注意事项 169
致谢 171
参考文献 171
第13章 抗体偶联药物的制剂处方研发 172
摘要 172
1 引言 172
2 ADC质量属性的工艺过程考量 174
3 ADC制剂处方开发的考虑因素 174
3.1 物理稳定性 175
3.2 化学稳定性 175
4 稳定性指示方法 177
4.1 药物抗体偶联比率(DAR)的测定 177
4.2 反相高效液相色谱法(RP-HPLC)检测未偶联的小分子药物 177
4.3 分子排阻高效液相色谱法(SE-HPLC)分析分子大小异质性 178
4.4 非还原CE-SDS法分析分子大小异质性 179
4.5 活性效价 180
5 影响ADC制剂处方开发的生物物理因素 180
6 配伍研究和临床注射 182
7 制剂处方的决策 182
参考文献 182
第14章 偶联工艺的开发和放大 185
摘要 185
1 ADC工艺开发：为何、如何？ 185
2 熟悉工艺过程 186
3 寻找理想的工艺参数：利用DoE作为工具 187
3.1 制订实验计划 188
3.2 使用DoE 进行参数筛选的例子 188
4 工艺参数的验证 191
5 规模放大到克级水平及纯化工艺的开发 191
6 临床供应 192
7 通向商业化进程的挑战 193
致谢 193
参考文献 194
第15章 纳米载体偶联抗体的方法 195
摘要 195
1 引言 195
2 材料 196
2.1 糖修饰组分 196
2.2 胺或羧酸修饰组分 196
2.3 巯基偶联组分 196
3 方法 197
3.1 通过高碘酸氧化的糖修饰 197
3.2 通过碳二亚胺的氨基或羧基修饰 199
3.3 通过巯基偶联 200
4 注释 204
致谢 205
参考文献 205
第16章 紫外/可见分光光度法(UV/Vis)测定药物抗体偶联比率(DAR) 210
摘要 210
1 引言 210
2 材料 212
3 方法 212
3.1 测定药物最大吸收λ(D) 212
3.2 测定抗体和药物在280 nm和最大吸收λ(D)处的消光系数(ε) 212
3.3 获取ADC样品的吸收光谱 213
3.4 计算ADC的平均DAR 213
4 注意事项 213
致谢 214
参考文献 214


第17章 利用疏水作用色谱和反相高效液相色谱法测定药物抗体偶联比率(DAR)
和药物负荷分配 216
摘要 216
1 引言 216
2 材料 218
2.1 仪器设备 218
2.2 HIC 218
2.3 RP-HPLC 218
3 方法 218
3.1 HIC 218
3.2 RP-HPLC 220
4 注意事项 222
参考文献 223
第18章 用LC-ESI-MS测量药物抗体偶联比(DAR)和药物分布 224
摘要 224
1 引言 224
2 材料 225
2.1 设备 225
2.2 试剂 225
3 方法 226
3.1 样品制备 226
3.2 LC-ESI-MS分析 226
3.3 DAR和药物分布的计算 228
4 注意事项 229
致谢 229
参考文献 230
第19章 成像毛细管等电聚焦测定电荷异质性和未偶联抗体水平 232
摘要 232
1 引言 232
2 材料 233
3 方法 234
4 注意事项 236
参考文献 237
第20章 用于测定抗体偶联药物(ADC)生产中的可萃取物/可溶出物的基于风险的
科学方法 238
摘要 238
1 引言 238
2 基于风险评估的科学方法 239
3 可萃取物和可溶出物研究运行方案 241
4 结论 243
致谢 243
参考文献 243
索引 245
彩图

第1章 抗体偶联药物研发进展
Ingrid Sassoon and Véronique Blanc
摘 要
在肿瘤治疗中，虽然许多单独给药的裸抗药物临床疗效有一定的局限性，但毋庸置疑的是，生物治疗手段已在癌症治疗中担当着日益重要的角色。如果将具有治疗应用前景的抗体和小分子化学药物通过偶联反应制备抗体偶联药物(antibody-drug conjugate，ADC)，则可以达到进一步提高抗体疗效的目的。因为ADC药物不但能特异性识别肿瘤细胞的表面抗原，而且可利用自身携带的高效小分子药物毒素杀灭肿瘤靶细胞。然而ADC药物的设计并不仅仅是简单的组合，它需要对特定肿瘤靶点和其适应证进行全方位考量，并在此基础上将抗体、连接子和小分子药物毒素三部分合理地整合在一起。现阶段大部分进入临床试验的新一代ADC药物，都是建立在不断总结第一代ADC药物的经验基础上并结合日益更新的技术所研发的。维布妥昔单抗(Adcetris?)是将抗CD30单克隆抗体和一种高效微管生成抑制剂偶联而成的ADC药物，用于治疗“霍奇金淋巴瘤(Hodgkin’s lymphoma)”和“间变性大细胞淋巴瘤(anaplastic large cell lymphomas)”，该产品也是迄今为止唯一成功上市的ADC药物。至今总共有27种抗体偶联药物进入临床试验(2013年)，适应证主要涉及恶性血液肿瘤和实体肿瘤治疗。其中，曲妥珠-美坦新衍生物(trastuzumab emtansine，T-DM1)是曲妥珠单抗通过不可切除连接子偶联美坦新衍生物(DM1)构成的。在III期临床试验中，该药物对人类表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2，HER2)阳性且难治/复发转移性乳腺癌表现出显著疗效。而另一些正在进行临床试验的ADC药物，如CMC-544、SAR3419、CDX-011、PSMA-ADC、BT-062和IMGN901，其抗原靶点、连接子及所偶联的药物也越来越多样化，这使我们对ADC药物的理解不断深入，同时也使得曾经一度停滞不前的ADC药物再次迎来了新的发展机遇。为了提升疗效，ADC药物依然还面临着各种挑战，主要包括：仍需进一步提高治疗指数、靶点的精准选择、对ADC药物作用机制的透彻理解，更好地了解和控制ADC药物脱靶效应的毒副作用，以及临床试验方案的优化和确定(包括患者的选择、给药方案的设计等)。