ADC 连接子:可裂解与不可裂解的取舍
2026-10-17 · 专业著作 · 百灵威授权转载
抗体偶联药物把高活性 payload 挂到抗体上,希望把毒性尽量限制在靶细胞附近。真正决定这个设想能否成立的,常常是那一段不起眼的连接子:它在血液循环中必须足够稳定,到了靶细胞内部又要能可靠释放。可裂解与不可裂解两条路线各有取舍,把差异想清楚,比记住某个具体结构更有用。
一、连接子要同时满足几件事
第一是偶联要稳,接上 payload 之后不能影响抗原结合和抗体的整体构象;第二是循环中不能提前断链,payload 过早释放,等于把毒性撒向全身;第三是进入靶细胞后能释放出有活性的形式,释放太慢或释放出的形式活性很低,都等于药没送到;第四是工艺可重复、产物尽量均一;第五是释放后的化学形态要明确,最好有可用的体外释放评价办法。此外 payload 的疏水性和连接子带来的聚集倾向,也会改变分子在体内的分布与清除,这些都属于选型时要一并考虑的因素。
二、可裂解连接子:借细胞内的环境差
可裂解设计利用的是肿瘤细胞内部与血液循环之间的环境差异。常见思路有三类:肽段底物被溶酶体中的蛋白酶识别并切除;对酸敏感的化学键在溶酶体的低 pH 环境中断裂;二硫键则依赖细胞内较高的还原性谷胱甘肽被打开。它们的共同优点是释放的多为原形 payload,不带多余残基,活性通常保持得较好,而且释放不必等抗体被彻底降解。裂解的快慢与底物序列、连接位点周围的位阻都有关系,设计时要把释放速率和循环稳定性放在一起权衡。代价在于稳定性完全依赖这个环境差,血浆中若出现相似条件,连接子也可能缓慢断裂。
三、不可裂解连接子:靠抗体降解释放
不可裂解连接子不与细胞内环境发生反应,只有当抗体在溶酶体中被降解之后,payload 才以连着氨基酸残基的形式释放出来。这种设计在循环中的稳定性通常更好,payload 不容易提前脱落;但释放出的分子多了一个带电或亲水的残基,穿过细胞膜的能力差,对邻近细胞的杀伤也就是旁观者效应较弱。对靶点表达均一的肿瘤,这种稳是明确的优点;对表达异质性明显的肿瘤,就可能留下一批没被杀伤的细胞。由于释放要等抗体被降解,这类设计的起效环节更靠后,对 payload 本身的活性要求也更高。
四、取舍要看哪几件事
先看 payload 的作用机制:需要杀伤邻近细胞、靶点表达又不均一时,可裂解路线更常被考虑;payload 疏水、外溢会带来明显毒性时,不可裂解路线更有优势。再看靶抗原的内吞效率与表达均一性,内吞差、表达散的情况会放大旁观者效应的重要性。第三看偶联方式,随机偶联容易得到药物抗体比不同的混合物,定点偶联更均一,但两者对连接子的化学要求并不相同。最后还要问分析方法能否把不同组分区分开,否则连表征都做不实。两条路线并非互斥,同一抗体平台常按 payload 类型和适应症分别选型。
五、小结
一句话:可裂解借胞内环境释放、旁观者效应强,不可裂解靠降解、循环更稳。
记住:先问 payload 要不要外溢、靶点是否均一,再定裂解与否。
一、连接子要同时满足几件事
第一是偶联要稳,接上 payload 之后不能影响抗原结合和抗体的整体构象;第二是循环中不能提前断链,payload 过早释放,等于把毒性撒向全身;第三是进入靶细胞后能释放出有活性的形式,释放太慢或释放出的形式活性很低,都等于药没送到;第四是工艺可重复、产物尽量均一;第五是释放后的化学形态要明确,最好有可用的体外释放评价办法。此外 payload 的疏水性和连接子带来的聚集倾向,也会改变分子在体内的分布与清除,这些都属于选型时要一并考虑的因素。
二、可裂解连接子:借细胞内的环境差
可裂解设计利用的是肿瘤细胞内部与血液循环之间的环境差异。常见思路有三类:肽段底物被溶酶体中的蛋白酶识别并切除;对酸敏感的化学键在溶酶体的低 pH 环境中断裂;二硫键则依赖细胞内较高的还原性谷胱甘肽被打开。它们的共同优点是释放的多为原形 payload,不带多余残基,活性通常保持得较好,而且释放不必等抗体被彻底降解。裂解的快慢与底物序列、连接位点周围的位阻都有关系,设计时要把释放速率和循环稳定性放在一起权衡。代价在于稳定性完全依赖这个环境差,血浆中若出现相似条件,连接子也可能缓慢断裂。
三、不可裂解连接子:靠抗体降解释放
不可裂解连接子不与细胞内环境发生反应,只有当抗体在溶酶体中被降解之后,payload 才以连着氨基酸残基的形式释放出来。这种设计在循环中的稳定性通常更好,payload 不容易提前脱落;但释放出的分子多了一个带电或亲水的残基,穿过细胞膜的能力差,对邻近细胞的杀伤也就是旁观者效应较弱。对靶点表达均一的肿瘤,这种稳是明确的优点;对表达异质性明显的肿瘤,就可能留下一批没被杀伤的细胞。由于释放要等抗体被降解,这类设计的起效环节更靠后,对 payload 本身的活性要求也更高。
四、取舍要看哪几件事
先看 payload 的作用机制:需要杀伤邻近细胞、靶点表达又不均一时,可裂解路线更常被考虑;payload 疏水、外溢会带来明显毒性时,不可裂解路线更有优势。再看靶抗原的内吞效率与表达均一性,内吞差、表达散的情况会放大旁观者效应的重要性。第三看偶联方式,随机偶联容易得到药物抗体比不同的混合物,定点偶联更均一,但两者对连接子的化学要求并不相同。最后还要问分析方法能否把不同组分区分开,否则连表征都做不实。两条路线并非互斥,同一抗体平台常按 payload 类型和适应症分别选型。
五、小结
一句话:可裂解借胞内环境释放、旁观者效应强,不可裂解靠降解、循环更稳。
记住:先问 payload 要不要外溢、靶点是否均一,再定裂解与否。