ADC详解系列第三期——连接子篇

前文回顾：

ADC详解系列——靶点篇

ADC详解系列——抗体篇

对ADC药物来说，连接子需要承担两个任务：首先，它要保证ADC在血液中有较好的稳定性；其次，它要保证ADC能精准地将载荷在目标位置释放。

因此，要求连接子具有以下3个特点：

第一，连接子的稳定性好，可以维持ADC在血液循环中的药物浓度，并在细胞毒性药物到达靶点之前不会释放，从而导致最小的脱靶效应，提高ADC药物的安全性；

第二，连接子允许在内化后在目标部位快速释放有效载荷；

第三，连接子合适的亲水性/亲脂性可以增强有效载荷结合和降低免疫原性的特性 ^[1] 。

表1. 连接子的分类

1. 化学裂解的连接子

图2.  Mylotarg的结构示意图

另外一类是可还原的连接子——二硫键，二硫键具有还原型谷胱甘肽依赖性，与血浆（∼5μmol/L）中相比，细胞质中谷胱甘肽的水平较高（1–10 mmol/L），因此还原型二硫键连接子在血液循环中相对稳定，在细胞内谷胱甘肽还原裂解二硫键连接子以释放有效载荷。

与化学不稳定的连接子不同，酶裂解的连接子利用细胞中独特的高浓度水解酶来切割并释放药物，在控制药物释放方面取得了临床成功。

第一类是多肽类连接子，主要包括二肽连接子和四肽连接子。多肽类连接子裂解的机制是ADC通过内吞作用和运输到溶酶体进行内化后，组织蛋白酶B选择性地裂解该连接子，从而释放有效载荷。

已上市ADC药物中应用最多的二肽连接子包括Val-Cit和Val-Ala二肽，两种连接子的稳定性、细胞活性相当。但由于沉淀和聚集，Val-Cit很难实现高DAR，相比之下，Val-Ala连接子可以使DAR高达7.4，但聚合有限（<10%）。与Val-Cit相比，Val-Ala具有较高的亲水性，因此这种连接子在亲脂性有效载荷的背景下更具有优势，比如PBD-二聚体。采用上述二肽连接子的已上市ADC药物包括Adcetris（图3）、Polivy、Padcev和Disitamab Vedotin（RC48）等 ^[4] 。

图3. Adcetris结构示意图

除了二肽连接子，四肽Gly-Gly-Phe-Gly也成功应用于ADC药物，与二肽相比，四肽连接子在血液循环中更加稳定，已上市的ADC药物Enhertu（图4）使用了此类连接子，恒瑞公司即将上市的靶向HER-2的ADC药物SHR-A1811也是采用的上述四肽连接子。

图4. Enhertu结构示意图

第二类酶裂解连接子是葡萄糖苷酶类连接子，主要包括β-葡萄糖苷酶连接子和β-半乳糖苷酶连接子。β-葡萄糖醛酸酶敏感的ADC是通过将β-葡萄糖苷酶连接子与自消除的PABC间隔分子共价结合细胞毒性药物和抗体上。与β-葡萄糖醛酸酶类似，β-半乳糖苷酶在某些肿瘤中过表达，在肿瘤中它水解β-半乳糖苷键，释放药物，不同的是，β-半乳糖苷酶仅存在于溶酶体中，而β-葡萄糖醛酸酶在溶酶体中表达，也在实体瘤的微环境中表达 ^[5] 。

图5. β-葡萄糖醛酸酶连接子结构及释放机制

连接子会影响ADC的稳定性、毒性、药代动力学特性和药效学，因此在ADC设计中会很谨慎地选择相应的连接子。同时，新型连接子的开发正稳步向前，未来将进一步丰富ADC的设计策略，以进一步提高ADC的临床价值。