生物类似药,抗体-药物偶联物(ADC)和糖原工程蛋白都可以被认为是下一代生物药物。
ADC药物包括与细胞毒药物通过赖氨酸和半胱氨酸残基共价结合的单克隆抗体。ADC既具有大分子药物的特异性,又具有小分子药物的细胞毒性,由于它们具有将化学治疗性细胞毒药物直接递送至肿瘤抗原位点的能力,因此具有特别的肿瘤学意义。ADC中的抗体用于靶向识别和大量靶标表达和内化,而药物则应高度有效,并具有明确的作用机制,二者件的连接子则应在血浆中保持稳定并且在内化时稳定释放药物。
当前,已上市的ADC药物共有四个。Gemtuzumab ozogamicin(Mylotarg,Pfizer / Wyeth)是2001年批准用于治疗急性骨髓性白血病的第一个ADC药物; 然而,它于2014年退出市场(虽然仍在日本销售),并于2017年重新进入美国市场。Brentuximab vedotin(Adcetris,Seattle Genetics and Millenial/Takeda)于2011年被批准用于霍奇金淋巴瘤。曲妥珠单抗(Kadcyla, Roche/Genentech)则是在2013年被批准用于HER2阳性乳腺癌。
ADC药物的表征包括单克隆抗体的许多关键质量属性(如氨基酸序列,电荷异质性,翻译后修饰(PTM)等),以及独特的表征如药物与抗体的比例(DAR)、药物分布,药物结合位点和游离药物性质(如游离及结合的细胞毒药物的量,毒性和生物利用度等;参见表I)。
表1 ADC药物标准方法质量属性方法归属鉴别质谱、肽谱图、测序单抗及ADC大小异质性SDS-PAGE、SEC、MALS、MS单抗及ADC电荷异质性IEF、阳离子交换单抗及ADC翻译后修饰LC-MS单抗及ADC载药量(DAR)UV,HIC,HPLCADC载药量分布HIC,MSADC效力(药物)毒性ADC效力(单抗)抗原结合ELISA单抗及ADC
DAR的测定可以使用很多方法,其中之一就是疏水相互作用色谱(HIC)。HIC是反相高效液相色谱法(HPLC)的较温和形式,因此即使在链间二硫键不存在的情况下也能保留ADC的完整性。流动相由含盐试剂组成,其浓度高时通过增加物质和固定相之间的疏水相互作用来保留蛋白质,而后,保留的蛋白质通过降低盐浓度而被洗脱。典型的HIC洗脱液包括流动相A:2.0M硫酸铵,用0.1M磷酸钠调节pH7.0;
流动相B:0.1M磷酸钠(pH7.0)。HIC特别适合于ADC的分离,因为大多数细胞毒药物是疏水性的;
ADC的疏水性取决于偶联药物的数量,因此可以使用HIC来分离具有不同DAR比率的ADC药物。
使用半胱氨酸残基简化连接的ADC药物可以使用天然质谱技术测量,结果也证明HIC与MS技术的结果一致。使用LC-MS技术对ADC药物的DAR进行测定,这种方法应用到糖基化以及去糖基化的ADC药物上。所获得的图谱可以被解卷积,从而计算DAR,这种计算通常使用软件来集成所有的DAR峰值,用最少的用户输入并报告最终的DAR值。