近日，浙江新碼生物完成超4億元的A輪融資，本輪由禮來亞洲基金（LAV）和經(jīng)緯中國共同領(lǐng)投，國投招商、三花弘道等跟投。融資將用于支持ARX788的臨床開發(fā)及商業(yè)化準(zhǔn)備、產(chǎn)品線拓展和自主創(chuàng)新技術(shù)平臺建設(shè)。ARX788為一款靶向HER2的ADC藥物，關(guān)鍵技術(shù)為非天然氨基酸定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)。
01
隨機(jī)偶聯(lián)
在ADC Linker的設(shè)計(jì)中，偶聯(lián)方式主要包括隨機(jī)偶聯(lián)和定點(diǎn)偶聯(lián)，其中，隨機(jī)偶聯(lián)可分為基于賴氨酸的偶聯(lián)和基于半胱氨酸的偶聯(lián)。就二者而言，半胱氨酸隨機(jī)偶聯(lián)優(yōu)于賴氨酸隨機(jī)偶聯(lián)，新一代的ADC藥物更多采用半胱氨酸的隨機(jī)偶聯(lián)。原因在于前者的偶聯(lián)方式較后者異質(zhì)性更小，附著部位更容易預(yù)測，這與兩種隨機(jī)偶聯(lián)方式偶聯(lián)位點(diǎn)數(shù)量息息相關(guān)。
賴氨酸隨機(jī)偶聯(lián)：在Payload與單抗的結(jié)合中，早期常利用親電基團(tuán)，如馬來酰亞胺或者N-羥基琥珀酰亞胺和暴露賴氨酸的氨基反應(yīng)（-NH2）。但是，由于每個抗體上存在80-100個賴氨酸的氨基，因此反應(yīng)呈隨機(jī)性，導(dǎo)致每個抗體上的毒素?cái)?shù)量和位點(diǎn)并不一致，生產(chǎn)出來的ADC產(chǎn)品十分不均一，最終影響ADC藥物的PK/PD等。許多ADC藥物均使用賴氨酸隨機(jī)偶聯(lián)，包括T-DM1、Mylotarg、Besponsa等。
半胱氨酸隨機(jī)偶聯(lián)：與單個抗體存在80-100個賴氨酸的氨基相比，單克隆抗體IgG僅含有12個鏈內(nèi)二硫鍵和4個鏈間二硫鍵。由于鏈內(nèi)二硫鍵處于兩層反向平行的β折疊結(jié)構(gòu)間，缺乏溶劑暴露，反應(yīng)性較低，難以偶聯(lián)。鏈間二硫鍵高度暴露在溶液區(qū)，在還原劑的作用下，可產(chǎn)生8個具有親核性能的巰基（-SH），因此結(jié)合位點(diǎn)較賴氨酸大幅減少，均一性大幅提升。然而，問題在于由于每個抗體最多含有8個有效負(fù)荷，生產(chǎn)出的ADC產(chǎn)品均一性依然會存在缺陷。
02
定點(diǎn)偶聯(lián)
為了提升ADC藥物的均一性和穩(wěn)定性，制藥公司開始從定點(diǎn)偶聯(lián)的角度著手，希望能得到純度更高的ADC藥物。與隨機(jī)偶聯(lián)產(chǎn)生包含有效產(chǎn)物、無效產(chǎn)物甚至高度副作用產(chǎn)物的復(fù)雜混合物相比，定點(diǎn)偶聯(lián)產(chǎn)生的ADC藥物在體內(nèi)腫瘤活性高，系統(tǒng)**低。
（1）Thiomab技術(shù)：
Thiomab技術(shù)為基因泰克的技術(shù)，原理為引入反應(yīng)性半胱氨酸。通過基因工程技術(shù)在抗體特定位置插入半胱氨酸殘基，將半胱氨酸的巰基（-SH）與小分子藥物偶聯(lián)，形成DAR為2、高度均一的藥物。
（2）MAIA技術(shù)：
MAIA技術(shù)是Seattle Genetics和Spirogen受Thiomab技術(shù)的啟發(fā)，研發(fā)出來的一項(xiàng)定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)。通過在mAb關(guān)鍵區(qū)域的239位引入突變的絲氨酸半胱氨酸，實(shí)現(xiàn)DAR=2的定點(diǎn)偶聯(lián)。
（3）ThioBridge技術(shù)：
ThioBridge技術(shù)由英國劍橋市Abzena公司首創(chuàng)，為二硫鍵改造技術(shù)。首先將單抗本身的二硫鍵還原，利用二溴（或二磺酸鹽）與還原的鏈間二硫化物反應(yīng)，以提供重新橋接的mAb，得到DAR為4的ADC藥物。
（4）非天然氨基酸技術(shù)：
新碼生物的ARX788采用非天然氨基酸的定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)。非天然氨基酸的技術(shù)路線包括：第一、體外合成所需的非天然氨基酸；第二，非天然氨基酸進(jìn)入細(xì)胞后，被tRNA運(yùn)送到核糖體；第三，在核糖體中，tRNA可識別特殊密碼子，將非天然氨基酸插入多肽鏈的特定位置。盡管技術(shù)路線復(fù)雜，但本質(zhì)即是在目標(biāo)蛋白的特定位點(diǎn)插入非天然氨基酸，由于非天然氨基酸的獨(dú)特性，可為偶聯(lián)提供定點(diǎn)的連接位點(diǎn)。
ARX788引入非天然氨基酸p-acetylphenylalanine（pAF，含有酮反應(yīng)官能團(tuán)），通過肟鍵偶聯(lián)毒素AS269，DAR為2。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，即使ARX788被內(nèi)吞入細(xì)胞發(fā)生降解，ADC上的** 藥物分子依然牢固地與非天然氨基酸連接，展現(xiàn)出非天然氨基酸技術(shù)帶來的超強(qiáng)穩(wěn)定性。
（5）利用酶的生物偶聯(lián)
N糖基化和O糖基化：GlycoConnect技術(shù)由荷蘭Synaffix公司首創(chuàng)，美雅珂通過協(xié)議獲得了GlycoConnect技術(shù)的非排他性權(quán)益，并用于靶向CD20的MRG001和靶向HER2的MRG002研發(fā)中。GlycoConnect技術(shù)可利用天然抗體聚糖實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)偶聯(lián)和穩(wěn)定毒素附著，生產(chǎn)出DAR為1、2、4的ADC藥物。
GlycoConnect技術(shù)路線可分為三步：
第一，糖苷內(nèi)切酶切除N端聚糖，保留糖胺。N端聚糖位于抗體Fc端，在抗體的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制中（ADCC或CDC）發(fā)揮重要作用；
第二，Y289L突變的bovine β（1-4）-galactosyltransferase用來轉(zhuǎn)運(yùn)含疊氮（Azido）的糖到抗體；
第三，通過點(diǎn)擊化學(xué)（Click Chemistry）反應(yīng)drug-linker（藥物-聯(lián)接區(qū)）被偶聯(lián)到抗體，最終產(chǎn)生DAR=2的ADC。
一種DBCO標(biāo)記的抗體Fc靶向肽：中國科學(xué)院上海藥物研究所黃蔚團(tuán)隊(duì)也研發(fā)出基于糖基化的定點(diǎn)抗體藥物偶聯(lián)物的新策略——一種DBCO標(biāo)記的抗體Fc靶向肽。
該技術(shù)路線可分為兩步：
首先，利用靶向肽與抗體Fc的親和力，將其環(huán)張力炔基DBCO標(biāo)記基團(tuán)運(yùn)輸?shù)終249附近。在此過程中，DBCO的酰化活性處于“籠縛”狀態(tài)，不會與抗體發(fā)生隨機(jī)偶聯(lián)。
其次，在銀催化下，DBCO重排，相應(yīng)?；x擇性地修飾FC區(qū)域的K249，高效實(shí)現(xiàn)了抗體的定點(diǎn)偶聯(lián)。
除了以上介紹的定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)外，科倫藥業(yè)的A166采用賴氨酸定點(diǎn)定量偶聯(lián)技術(shù)，石藥集團(tuán)的DP303采用工程設(shè)計(jì)改造谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)（mTGase），康泰倫特（Catalent）采用的SMARTag定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)等，均可以生成安全性高和穩(wěn)定性佳的ADC藥物。隨著ADC藥物的不斷問世，偶聯(lián)技術(shù)的不斷優(yōu)化將愈發(fā)成為關(guān)注的熱點(diǎn)，未來，究竟哪家的ADC藥物兼顧療效顯著和安全性良好的特點(diǎn)，讓我們拭目以待。
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