和其他外源性物质一样,进入体内的单抗药物 可以通过代谢或者排泄方式进行消除。
但由于单 抗药物的相对分子质量较大,完整的免疫球蛋白难 以通过肾小球滤过,只有部分相对分子质量低的单 抗片段( Fab 或 Fv) 能够通过肾小球滤过,而被滤 过的单抗药物不是直接被排出体外,而是被肾脏再 吸收或被近端小管的细胞代谢。
因此绝大多数免 疫球蛋白的消除是通过分解代谢进行的。
单抗 在体内的分解代谢( 如蛋白质水解) 消除方式包括 Fc 受体介导和靶点介导两种。
Fc 受体介导的消除是非特异性的线性消除, 不论是内源性的 IgG 还是外源性的含功能性人 Fc
片段的治疗性 IgG 单抗,均可以由该方式进行消 除。
介导这一消除的受体是 Fcγ,它包括 FcγRⅠ, Ⅱ和Ⅲ3 种亚型。
单抗与 FcγR结合后能够激活细 胞的內吞与水解作用,从而介导抗体的消除。
与介 导抗体消除的 Fcγ 受体相反,FcRn 受体对 IgG 的 消除具有保护作用。
通过胞吞作用进入核内体的 IgG 与 FcRn 受体结合后能够避免被细胞内的溶酶 体降解。
当IgG 的浓度增加到能够饱和FcRn 受体 时,一部分 IgG 将不再受到 FcRn 的保护从而被溶 酶体降解,因此 IgG 的消除速率将增加。
然而临床 应用中单抗的给药剂量通常在毫克级别,而人血清 中内源性的 IgG 浓度约为 5 g/L,给予单抗治疗时 不会导致 FcRn 受体的饱和,因此单抗通过 Fc 介 导的消除通常是具有线性特征的。
此外,由于 FcRn 对单抗的保护作用,IgG 与 FcRn 受体的亲和 力是决定 IgG 消除速率的关键因素。
在与人 体的 FcRn 相结合时,非人源抗体较人源化抗体亲 和力低,因此,随着人源化程度的增加单抗的半衰 期显著地延长,半衰期由小到大依次为:鼠源性、嵌 合型、人源化、完全人源化。
例如鼠源性单克隆抗体莫罗单抗的半衰期为1 d,而人单克隆抗体阿达木单抗长达14. 7~19. 3 d 。
靶点介导消除方式的机制涉及到单抗与其药 效靶点间的相互作用,例如受体介导的细胞内吞作 用。
单抗与细胞表面受体结合触发了细胞的内吞 作用并紧接着引起细胞内溶酶体对单抗-受体复合 物的降解。
靶点介导消除的发生也可能与细胞表 面受体无关。
一些可溶性的靶点表面具有多个重 复的表位,能够与两个或更多个抗体结合形成大的 免疫复合物,在细胞吞噬作用下快速地对抗体进行 消除。
由于细胞表面靶点的数目有限,靶点介 导的抗体消除同样也具有可饱和性。
目前研究中 发现曲妥单抗( trastuzumab) 、利妥昔单抗( rituximab) 、吉妥珠单抗( gemtuzumab) 等多种单抗所表 现出的非线性消除特征可能正是基于这一机制。
受体的浓度与分布以及单抗-受体复合物进入细胞 的速度决定了靶点介导的单抗消除的程度。
而由 于这一消除方式具有可饱和性,它可能比 Fc 受体 介导的消除更加重要。
单抗药物与受体结合之后,通过靶点介导的消 除作用导致受体数目降低,进而不可避免地影响到 抗体的消除,这一方面表明生物制剂的 PK 行为具有时间依赖性; 另一方面也提示大分子药物的 PK 过程对其药效学也具有一定影响,药代动力学-药 效学之间的关系更为密切。
例如,治疗前 CD19 阳 性细胞数目较高或者肿瘤较为严重的患者在给予 利妥昔单抗后药物消除更快,血清药物浓度更 低。
多剂量给药实验也表明多次给予利妥昔单 抗后药物的半衰期增加,这极可能是由于随着给药 次数增加而造成 CD20 阳性细胞减少的原因。
因 此,靶点介导的药物处置( target-mediated drug disposition,TMDD) 模型被普遍用于描述单抗药物 的 PK 行为及其 PK/PD 关系。