链接子的分类与医药应用

链接子是抗体偶联药物 (ADC)的重要组成部分，抗体偶联药物(ADC)是由靶向特异性抗原的单克隆抗体与小分子细胞毒性药物通过链接子链接而成的一类新型药物，它兼具传统小分子化疗的强大杀伤效应及抗体药物的肿瘤靶向性。目前上市的ADC药物中，链接子大概分为四个类型，不可裂解型链接子和三种可裂解型链接子（酶可裂解型、酸可裂解型和GSH可切割还原型）。

图1 常见ADC药物中的链接子

背景介绍

抗体偶联药物 ADC由三个主要部分组成：负责选择性识别癌细胞表面抗原的抗体，负责杀死癌细胞的药物有效载荷，以及连接抗体和有效载荷的链接子。近年来，各种形式的偶联药物开发如火如荼，特别是以抗体偶联药物（Antibody-drug conjugate, ADC）为引领的偶联药物在癌症治疗上取得了巨大成功。这些偶联药物作用机理大体是相似的，通常偶联药物中抗体或多肽相当于一个精确定位的“导航仪”，小分子药物相当于“子弹”， 链接子相当于连接前两者的“纽带”。给药后，“导航仪”将“子弹”带到肿瘤部位，然后释放“子弹”杀伤肿瘤细胞从而发挥抗肿瘤疗效。[1]

分类

目前上市的ADC药物中，链接子大概分为四个类型，不可裂解型链接子和三种可裂解型链接子（酶可裂解型、酸可裂解型和GSH可切割还原型）。已上市ADC药物共有15款，其中不可切割型该类化合物有2款，酸可裂解型链接子有3款，酶可裂解型该类化合物有8款，以及GSH可切割还原型链接子有3款（Mylotarg和Besponsa的链接子属于酸可裂解型和GSH可切割还原型链接子的组合链接子）。[1]

医药应用

链接子是将有效荷载与多肽或抗体相连接的化学结构。从成本和生产难度考虑，该类化合物首先要易于与多肽或抗体进行连接，且不应影响多肽或抗体对其受体的亲和力。特别是该类化合物设计在调节偶联药物在体循环中的稳定性和肿瘤中的有效载荷释放效率方面起着关键作用，一些其他关键的链接子参数，如链接子分支、电荷、极性和亲水性都会对偶联药物的药代动力学（PK）、药效和毒性产生影响。[1-2]

对药物性质的影响

亲水性对ADC的开发至关重要，链接子的低亲水性会引起很多问题，比如低的偶联效率，ADC在血浆中的沉积，ADC在体内组织的非特异性摄取等。20毫克/公斤静脉给药后，无PEG链的ADC给药组6只SD大鼠全部死亡，含有4个PEG链的ADC给药组有5只SD大鼠在给药10天后死亡，而含有8个和12个PEG链的ADC给药组28天后无动物死亡。这些实验结果支持了ADC疏水性、非特异性摄取率、有效载荷的释放和由此产生的毒性之间的强相关性。通过调节PEG的长度，可以调节ADC在生物体内的非特异性组织分布，从而可以有效降低非靶点依赖的毒性。提高链接子的亲水性方法包括在链接子上连接PEG, 磺酸盐或磷酸盐等结构。[3]

体外裂解实验

DMPK根据偶联药物链接子的断裂与否，以及断裂方式的不同，建立了体外评估链接子稳定性的实验，也可以对其代谢产物进行鉴定。如果是酸切割的链接子，可以使用不同pH值的缓冲液来模拟体内的酸性环境。如果是VC-PABC型的链接子，可以使用组织蛋白酶B来模拟细胞内酶切割。针对还原型的二硫键，可以在缓冲液中开展GSH稳定性。对于不可裂解型链接子，可以在人溶酶体中评估其稳定性。[3]

参考文献

[1] Alas, M., et al. Peptide?Drug Conjugates with Different Linkers for Cancer Therapy. J. Med. Chem. 2021, 64, 216.

[2] Hamann, P. R. et al. Bioconjugate Chem., 2002, 13, 47.

[3] Bargh, J. D., et al. Cleavable linkers in antibody–drug conjugates, Chem. Soc. Rev. 2019,48,4361.