Monomethyl auristatin E (微管相关抑制剂)

背景^[1-5]

Monomethyl auristatin E(微管相关抑制剂)是合成的抗肿瘤剂。由于其毒性，它不能用作药物本身;相反，它与单克隆抗体（MAB）相连，后者将其导向癌细胞。Monomethyl auristatin E是海兔毒素10的合成衍生物，通过抑制微管蛋白聚合而起到有效的有丝分裂抑制作用。MMAE广泛用作细胞毒性成分制作抗体-药物偶联物(ADCs)以治疗癌症。

在MMAE-MAB-缀合物的国际非专有名称中，vedotin的名称是指MMAE加上其与抗体的连接结构。它是一种有效的抗有丝分裂药物，来自海洋无壳软体动物Dolabella auricularia中称为dolastatins的多肽，在体外临床前研究中显示出强大的活性。和体内，对抗一系列淋巴瘤，白血病和实体瘤。这些药物的效力高达长春碱的200倍，长春碱是用于霍奇金淋巴瘤以及其他类型癌症的另一种抗有丝分裂药物。

MMAE实际上是去甲基-auristatin E;也就是说，N-末端氨基仅具有一个甲基取代基，而不是如auristatin E本身中的两个。单甲基auristatin E是抗有丝分裂剂，其通过阻断微管蛋白的聚合来抑制细胞分裂。单克隆抗体的接头在细胞外液中是稳定的，但一旦缀合物进入肿瘤细胞就会被组织蛋白酶切割，从而激活抗有丝分裂机制。MMAE-MAB-缀合物的结构。由氨基酸缬氨酸（Val）和瓜氨酸（Cit）组成的接头被肿瘤细胞内的组织蛋白酶切割。间隔基（对氨基苯甲酸脒基）标记为绿色，组织蛋白酶可切割的接头为蓝色，附着基团（由马来酰亚胺和己酸组成）为棕色。四个盒子里面的整个激进被称为vedotin。

研究应用^[6][7][8]

1.用于研究Her2抗体与MMAE偶联物的制备及生物活性研究

Her2抗体与海兔毒素MMAE的偶联物,检测该抗体-药物偶联药物(ADC)对于乳腺癌细胞的抑制作用。方法:将Her2抗体通过一个可降解的linker与小分子毒素(MMAE)连接起来,形成抗体药物偶联物(ADC)。通过细胞学试验检测Her2抗体-MMAE偶联物对于肿瘤细胞抑制、细胞凋亡和细胞周期的作用。

结果:通过优化偶联条件,ADC偶联率达80%以上。肿瘤细胞生长抑制的实验显示ADC药物的IC50比单克隆抗体的IC50明显降低,作用效果更加明显。细胞凋亡和细胞周期实验结果表明,ADC药物72h诱导细胞凋亡率高达40%,单一抗体药物则仅为20%。结论:该ADC药物具有很好的抑制乳腺癌细胞的作用。

2.用于研究抗体偶联药物抗CD30-vc-MMAE的异质性分析

立一种基于半胱氨酸偶联方式的抗体偶联药物(antibody-drug conjugates,ADCs)抗CD30-vc-MMAE异质性分析的质控方法。方法本实验应用了分子排阻色谱(SEC-HPLC)、毛细管电泳(CE-SDS)以及实时成像毛细管等电聚焦电泳(iCIEF)等分析方法,对抗体偶联药物抗CD30-vc-MMAE的大小异质性和电荷异质性进行了分析。

结果SEC-HPLC分析的纯度为(95.69±0.01)%;还原CE-SDS分析的纯度为(98.38±0.25)%,非还原CE-SDS可分离开6个主要峰,纯度之和为(97.82±0.44)%;和裸抗药物类似,iCIEF可有效的将酸区,碱区和主峰抗体进行较好地分离,主峰区的峰面积百分比为(43.52±2.03)%。结论初步建立了一种基于半胱氨酸偶联方式的ADC药物抗CD30-vcMMAE异质性分析的质控方法,为此类生物制品的质量控制提供参考。

参考文献

[1] Dosio,F.;Brusa,P.;Cattel,L.(2011)."Immunotoxins and Anticancer Drug Conjugate Assemblies:The Role of the Linkage between Components".Toxins.3(12):848–883.

[2] Seattle Genetics:Brentuximab vedotin(SGN-35)Archived 2011-07-16 at the Wayback Machine

[3] Francisco,Joseph A;et al.(2003)."cAC10-vcMMAE,an anti-CD30–monomethyl auristatin E conjugate with potent and selective antitumor activity"(PDF).Blood.102(4):1458–1465.

[4] A.Klement(13 May 2013)."Sprunginnovation beim Hodgkin-Lymphom:Adcetris".Österreichische Apothekerzeitung(in German)(10/2013):67f.

[5] Medical News Today:CuraGen Announces Expansion Of CR011-vcMMAE Phase II Trial In Advanced Breast Cancer

[6] 佘栋宇,黄嘉慧,刘东晨,张途,谢秋玲.Her2抗体与MMAE偶联物的制备及生物活性研究[J].中国生物工程杂志,2015,35(02):66-71.

[7] 李萌,朱磊,武刚,崔永霏,于传飞,刘春雨,张峰,王文波,陈伟,高凯,王兰.抗体偶联药物抗CD30-vc-MMAE的异质性分析[J].中国药学杂志,2016,51(13):1091-1095.

[8] Lisa Buckel,et al.Tumor radiosensitization by monomethyl auristatin E:mechanism of action and targeted delivery.Cancer Res.2015 Apr 1;75(7):1376-87.