抗體偶聯(lián)藥物(Antibody-Drug Conjugate, ADC)因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性,兼具靶向精準(zhǔn)性和強(qiáng)效細(xì)胞殺傷力,在腫瘤治療領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著潛力。ADC通常由三部分組成[1]:
靶向抗體:特異性識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原;
細(xì)胞毒性載荷(Payload):具有強(qiáng)效殺傷作用的小分子毒素;
連接子(Linker):連接抗體與載荷,調(diào)控藥物釋放。
由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和多組分特性,ADC在體內(nèi)可經(jīng)歷脫偶聯(lián)、代謝轉(zhuǎn)化及降解等過程,產(chǎn)生多種存在形式,包括:完整ADC、總抗體(含裸抗體)、偶聯(lián)抗體(DAR ≥1)、游離Payload及其代謝物(如Payload-linker、Payload-linker-氨基酸復(fù)合物等)。全面表征各組分的體內(nèi)暴露特征(濃度、形式、動(dòng)態(tài)變化),對(duì)理解ADC的藥效、毒性及穩(wěn)定性至關(guān)重要。因此,建立穩(wěn)定、靈敏且多組分整合的生物分析方法,已成為ADC研發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

圖1. ADC藥物的作用機(jī)理
一、ADC生物分析特點(diǎn)和方法選擇
2024年3月FDA發(fā)布“Clinical Pharmacology Considerations for Antibody-Drug Conjugates Guidance for Industry”[2]指南,明確要求監(jiān)測:
游離Payload及其藥理活性代謝物;
完整ADC;
總抗體(含ADC與裸抗體);
藥物-抗體比(Drug-to-Antibody Ratio, DAR)。
ADC兼具小分子(Payload)和大分子(抗體)的雙重屬性,其生物分析需采用多平臺(tái)整合策略[3]。常用的分析方法包括配體結(jié)合分析(Ligand Binding Assay, LBA)、LC-MS/MS法、親和捕獲LC-MS/MS、以及親和捕獲LC-HRMS,具體選擇取決于分析物類型:

二、基于LC-MS平臺(tái)的ADC分析策略
可裂解連接子(如Val-Cit、Glu-Val-Lys):
不可裂解連接子(如MC、SMCC):
總抗體:采用抗IgG抗體捕獲所有抗體形式(DAR ≥0),酶解后檢測恒定區(qū)替代肽段(如Fc區(qū)肽段)。 偶聯(lián)抗體(ADC):必須使用抗-Payload抗體進(jìn)行特異性捕獲,再酶解檢測替代肽段,以確保僅定量DAR ≥1的分子。

前處理:蛋白沉淀(PPT)、液液萃取(LLE)及固相萃取(SPE)法; 關(guān)鍵注意事項(xiàng):
需要較高的檢測靈敏度:由于ADC藥物給藥后小分子毒素的釋放量有限,通常需要較高的檢測靈敏度一般需要在pg/mL級(jí)別; 需要關(guān)注ADC或Payload相關(guān)成分對(duì)于游離小分子毒素檢測的干擾,在方法開發(fā)和驗(yàn)證過程中進(jìn)行考察; 防止樣本處理過程中ADC釋放額外Payload(冰上操作、加蛋白酶抑制劑、控pH); 排除源內(nèi)裂解干擾,需要在方法開發(fā)時(shí)進(jìn)行考察并對(duì)液相條件進(jìn)行優(yōu)化。
免疫捕獲:通常采用通用型免疫捕獲試劑(如抗IgG抗體)進(jìn)行免疫捕獲; 洗脫富集:將載體進(jìn)行洗脫得到純化的ADC及抗體蛋白,可直接進(jìn)樣分析或經(jīng)過還原處理; HRMS分析:不同DAR值的抗體有不同的分子量,采用高分辨質(zhì)譜進(jìn)行檢測,可以獲得樣品中各成分的質(zhì)荷比; 去卷積分析:對(duì)HRMS檢測獲得的質(zhì)荷比,經(jīng)過軟件分析得到不同成分的去卷積質(zhì)譜; DAR值計(jì)算:根據(jù)不同DAR值組分的質(zhì)譜強(qiáng)度,歸一化計(jì)算其平均DAR值。
三、基于LC-MS平臺(tái)分析ADC的關(guān)鍵考量
連接子的類型(可裂解vs.不可裂解); Payload偶聯(lián)位點(diǎn)(半胱氨酸vs.賴氨酸); 是否有抗Payload抗體(決定能否用LBA); Payload或Payload-linker是否為全新化學(xué)實(shí)體; 替代肽段的選擇:替代肽段需具備高特異性、高響應(yīng)、無修飾干擾,可通過生物信息學(xué)工具(如Skyline)篩選。

圖3. 基于LC-MS平臺(tái)進(jìn)行ADC藥物分析策略圖[4]
結(jié)語
隨著質(zhì)譜技術(shù)的進(jìn)步,LC-MS技術(shù)已成為ADC生物分析不可或缺的工具。有濟(jì)醫(yī)藥已建立完善的LC-MS平臺(tái),成功完成多項(xiàng)ADC藥物的分析,涵蓋新型載荷、多樣化連接子及不同類型抗體,可為ADC全生命周期研發(fā)提供全方位技術(shù)服務(wù)。

