伴随ADC赛道的爆发式增长,生物偶联药物(XDC)赛道乘风而上,“万物皆可偶联”时代的巨幕正在开启。XDC药物是各种偶联药物的统称,由靶向分子(载体X)、连接体(C)和细胞毒性药物(有效载荷D)三部分组成。这类药物能够精准识别并攻击肿瘤细胞,通过诱导微管抑制、DNA损伤等方式引起细胞凋亡,同时也通过旁观者效应杀死周围肿瘤细胞。
但作为一类新兴药物,XDC药物的独特结构在提高药效、降低毒性的同时,也受抗体种类、偶联方式、连接子与毒素种类等多个因素影响,兼具复杂性和多样性,这对研发、制备和生产工艺都提出了极高要求,也凸显了分析表征的重要性,为CMC开发、分析方法开发及质控策略都带来了极大挑战。
XDC复杂分子药物分析是一个复杂且精细的过程,涉及多个方面的考量,因此需要通过对生物疗法进行表征来探究其结构、结合性、纯度和效能,这依赖于多种先进的分析技术,如光谱分析、质谱分析、分析超速离心、核磁共振以及X-射线衍射等,以全面揭示药物分子的结构特征、化学组成、纯度以及晶型等关键信息,为新药研发提供科学依据和质量控制保障。
分析方法通常包括理化性质分析、免疫学特性分析、杂质分析和控制等多个方面。其中,理化性质分析主要关注XDC的整体结构、抗体部分的特异性结合能力、药物连接剂和有效载荷的结构以及它们之间的偶联方式等;杂质分析和控制则涉及对游离药物、未偶联的抗体、偶联的小分子杂质、药物与抗体的比例(DAR)以及偶联变体等的检测和控制:
ADC 比单克隆抗体结构更复杂,异质性也更高, 需要采用有足够分辨率、更准确可靠的方法从多方面进行考察分析。ADC的理化性质分析主要包括分子大小变异体、DAR的测定、大小异质性分析以及电荷异质性分析。分子大小变异体直接影响产品的有效性和安全性,与抗体药物相比,由于偶联了小分子可能引起ADC药物疏水性增加、表面电荷分布改变以及热稳定性降低,导致ADC产品有更强的聚集倾向,应采用多种的方法对分子大小变异体进行研究,如分析超速离心法。DAR即ADC中抗体所携带的细胞毒性小分子的数量,是ADC质量控制的核心指标,与ADC的有效性和安全性直接相关。若DAR过低,则反映出抗体的携带效率低,治疗效果较差;若DAR过高,则ADC的毒性大大增加,DAR的测定方法通常包括质谱法、紫外-可见分光光度法和色谱法等。
作为生物大分子,ADC在人体内可能会产生免疫原性,使机体产生抗药抗体(ATA)。ATA与ADC的结合会导致ADC的清除速率加快、药效降低;此外,针对ADC 的不同结构,可能会有不同的ATA 产生,如果针对抗体部分的ATA与ADC相结合,则含有细胞毒性小分子药物的复合物可能会到达其他非靶向部位产生毒副作用。目前对于ATA 的研究技术有很多,包括酶联免疫法、电化学发光分析法、表面等离子共振等。
杂质主要包括产品相关杂质、工艺相关杂质及污染物。在ADC的生产和贮藏过程中都可能会产生相关的杂质,包括偶然引入的污染物、工艺相关杂质,如游离的细胞毒性小分子药物、残留溶剂、重金属、内毒素等,应根据情况进行定性或定量评价。目前关于ADC杂质分析的研究较少,主要集中在游离细胞毒性小分子药物、游离抗体和残留溶剂的测定。
随着新靶点的发现、新连接子的开发、新载荷分子的应用以及偶联技术的创新,越来越多的生物偶联药在临床研究阶段快速推进,如何合理且准确地对XDC复杂分子药物进行表征分析,如何建立有效的“质量管理体系”保证制品的安全性和有效性等问题也应运而生。
为了帮助国内医药企业了解XDC复杂分子药物的分析表征及质控策略,采用先进的技术手段和分析方法克服这些难点,药融圈邀请到丹纳赫-贝克曼库尔特生命科学应用科学科学家余启昆老师、药明合联分析科学部主任田橙老师和SCIEX应用支持专家王文涛老师于10月23日做客线上直播间,探讨生物偶联药的创新与发展趋势,分享分析法开发的典型案例,助力XDC药物分析,加速生物偶联药CMC开发。