全球ADC药物——光免疫疗法能否突围?

全球ADC药物——光免疫疗法能否突围?

近年来,抗体药物偶联物(ADC)以其优异的临床表现和市场回报受到广泛追捧。并以更高的热情在全球范围内保持发展。 ADC药物由三部分组成:抗体、效应分子(Payload,通常是细胞毒剂)、连接体。与传统药物相比,ADC药物在提高靶向性、减少副作用方面具有明显优势。

1.全球ADC上市及研究现状

截至2021年4月2日,全球有432种ADC药物在研。其中大部分处于临床前阶段,有108个产品处于临床阶段。

全球ADC药物进展阶段情况

全球ADC药物——光免疫疗法能否突围?

自2000年推出第一个ADC产品Mylotarg(吉妥珠单抗奥佐米星)以来,目前全球已有11个ADC产品获得批准。

2.治疗领域及靶点

在治疗领域,ADC药物的主要研发方向集中在抗肿瘤。

全球ADC药物——光免疫疗法能否突围?

其余治疗领域几乎没有竞争对手,但不乏主要的潜在产品。艾伯维正在开发的ABBV-3373,是阿达木单抗和糖皮质激素受体调节剂(GRM)形成的ADC药物,用于潜在治疗类风湿性关节炎(RA)。根据其2020年6月发布的IIa期实验数据,ABBV-3373可以在第12周带来比阿达木单抗更显着的DAS28 CRP评分改善。其安全性与已知的阿达木单抗的安全性相似。

在靶点选择方面,与已经上市的药物类似。目前,全球在研产品靶点分布较为分散,仅有Her2、EGFR、CD-19、TROP-2等靶点竞争激烈。

全球ADC药物靶点进展现状

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3.光免疫ADC

在效应分子方面,目前已上市和在研的ADC药物大多选择阿里他汀(MMAE、MMAF)、美登素(DM1、DM4)、加利车霉素等细胞毒素。一些制药公司也开始开展“非常规”效应器的开发工作。 2020年9月,乐天医疗研发的光免疫治疗ADC药物西妥昔单抗沙罗洛坎获批上市,为后续光免疫治疗ADC药物研发铺平了道路。

近红外光免疫疗法(NIR-PIT)是一种针对癌症的分子靶向光疗法。该疗法由针对癌细胞表面表达的抗原的单克隆抗体 (mAb) 和细胞杀伤性近红外光吸收染料 (IR700) 组成。

传统的免疫疗法,如免疫激活细胞因子疗法、检查点抑制、工程化T细胞等,并不直接破坏癌细胞,而是依赖于激活免疫系统。 NIR-PIT 可以选择性地破坏癌细胞,同时激活人体的免疫反应。

NIR-PIT 诱导的免疫原性细胞死亡

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抗体药物与肿瘤表面抗原结合后,在近红外光刺激下,IR700发生光诱导配体释放反应,释放出亲水性侧链,导致其余部分的疏水性显着增加。然后它会破坏细胞膜并引发针对癌细胞的快速且高度选择性的免疫原性细胞死亡(ICD)。

除了直接杀死癌细胞外,NIR-PIT诱导的ICD还可以导致垂死癌细胞的未成熟树突状细胞快速成熟,启动宿主抗癌免疫反应,并促进针对释放的抗原的CD8阳性T细胞的重新形成通过杀死癌细胞,进一步增强 NIR-PIT 的治疗效果。

IR700化学反应原理及偶联蛋白变化示意图

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西妥昔单抗沙罗洛康是光免疫ADC的产品,由水溶性硅酞菁衍生物IRDye700DX与西妥昔单抗连接而成。给药24小时后,药物特异性聚集在EGFR阳性肿瘤细胞表面。然后用690nm波长的近红外光照射肿瘤部位,诱导西妥昔单抗杀伤癌细胞,并激活免疫反应。

目前,该药物治疗复发头颈癌的I/IIa期临床试验(NCT02422979)已完成,Ⅲ期临床试验(LUZERA-301)已于2018年12月启动。

西妥昔单抗 sarotalocan 作用原理

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除西妥昔单抗sarotalocan外,全球共有5个免疫ADC项目在研,均处于临床前或药物发现阶段,且均使用IR700作为效应分子。

目前,ADC药物广阔的市场前景,在全球范围内掀起了相关产品的研发热潮。虽然上市产品数量较少,但处于研究阶段的产品已经出现了一些靶点拥挤和效应分子重复的现象。作为ADC领域的“少数研究”,光免疫ADC的临床和市场前景仍需经受时间的考验。然而,基于相关原理的新靶点和新的光激活效应分子的开发可能成为ADC赛道的新突破点。

蛋白质药物中的聚乙二醇修饰试剂的使用

蛋白质药物中的聚乙二醇修饰试剂的使用

改性PEG也称为改性聚乙二醇,是通过化学修饰基团或生物活性基团进行修饰的PEG。在药物开发和研究中,为了增加蛋白质或肽药物在体内的半衰期,降低免疫原性,同时增加药物的水溶性,将活化的聚乙二醇与蛋白质、肽、小分子化学偶联。分子有机药物和脂质体。药物经过PEG修饰后,往往具有以下优点:

1)半衰期较长
2)最高血药浓度较低
3)血药浓度波动小
4)酶降解较少
5)免疫原性和抗原性较小
6)毒性较小
7)溶解度较好
8)减少用药频率
9)提高患者依从性,改善提高生活质量,降低治疗费用
10)脂质体对肿瘤有更强的被动靶向作用

修饰PEG的用途介绍:

1.蛋白质药物的PEG修饰

PEG修饰的蛋白质药物可以延长药物的半衰期,降低免疫原性,并最大限度地保留其生物活性。作为治疗药物,用聚乙二醇(PEG)修饰的蛋白质比未修饰的蛋白质更有效。 PEG修饰蛋白质药物主要包括氨基修饰(包括N端氨基酰化修饰、赖氨酸侧链氨基酰化修饰、N端氨基烷基化修饰)、羧基修饰、巯基修饰。
PEG还可修饰蚓激酶、SOD、胰凝乳蛋白酶、G-CSF、pal酶、蛋白A、蛋白B、蛋白半胱氨酸等。

2.肽类化合物的PEG修饰

PEG修饰的肽类化合物,如边界降钙素、表皮生长因子的PEG修饰产物,比原型药物具有明显更高的半衰期和生物活性。尤其是在聚乙二醇的位点特异性修饰方面,肽类化合物比蛋白质更容易实现。在肽化合物的PEG修饰研究中最常见的应用是mPEG。

3.PEG修饰脂质体

脂质体是目前将各种药物转运至细胞内有效的载体之一。常见的免疫脂质体在血液中的循环半衰期短,且易于消除,限制了其发展。 PEG修饰的长循环脂质体不仅可以逃避网状内皮系统的捕获, 而且可以通过增加脂质体的血液循环时间来提高脂质体的被动靶向性。已广泛应用于脂质体药物制剂中。 PEG修饰的阿霉素脂质体比原药心脏毒性小,增加了患者耐受性,在体内起到控释和靶向药物的作用。

4. PEG修饰的有机小分子药物

小分子药物很多,其中大部分是抗肿瘤药物。利用PEG修饰技术,聚乙二醇支持小分子,可以将其许多优异的性质转移到缀合物上。其中,该聚合物具有优异的生物相容性,可溶解于体内组织液中,并能快速排出体外,无任何毒副作用。许多抗肿瘤药物都是通过高分子量PEG进行修饰,以实现被动靶向药物递送至肿瘤组织。PEG修饰方法主要是将PEG与这些小分子药物上的-OH、-NH2、-COOH偶联。如果待修饰的小分子药物不具有这些官能团,可以通过化学方法引入。

5.其他应用

PEG 修饰的亲和配体和辅因子用于水性两相分配系统,用于生物大分子和细胞的纯化和分析。 PEG修饰的碳水化合物可作为新的药物材料和药物载体。寡核苷酸聚乙二醇化可以增加溶解度、增加对核酸酶的抵抗力和细胞膜渗透性。生物材料的聚乙二醇化可以减少血栓形成并减少蛋白质和细胞粘附。

什么是PEG/PEG-linker?

什么是PEG/PEG-linker?

聚乙二醇(PEG)是相对分子量为200~8000或大于8000的乙二醇聚合物,由重复的氧乙烯基团组成。它不仅具有良好的水溶性,而且溶于DCM、DMF、苯、乙腈、乙醇等有机溶剂。

PEG连接体可用于修饰各类生物药物。通过正离子亲脂性脂质体纳米颗粒形成配方材料,可以瞬间负载靶向分子,实现任意药物的负载,为癌症患者个性化药物库的建立提供成熟的技术支撑。

与未修饰药物相比,修饰药物往往具有以下突出优点:1)生物活性更强; 2)脂质体对肿瘤有更强的被动靶向作用; 3)更长的半衰期; 4)降低最大血药浓度; 5)血药浓度波动较小; 6)酶降解少; 7)免疫原性和抗原性较低; 8)毒性较小; 9) 更好的溶解性; 10)减少用药次数; 11)提高患者依从性,改善生活质量,降低治疗费用。

聚乙二醇的使用

抗体和细胞毒剂之间的连接在开发过程中起着关键作用,连接体的性质可以显着影响抗体-药物缀合物的效力、选择性和药代动力学。

制备抗体-药物缀合物中许多接头具有疏水性或不溶于水。大多数情况下,平均药物与抗体比率(DAR)或每个抗体的药物分子数量不超过每个抗体分子3-4个药物分子。

什么是PEG/PEG-linker?

当细胞毒性剂和接头都是疏水性时,尝试增加 DAR 的测试通常会失败。其他不成功的原因可能是由于抗体-药物缀合物的聚集、对靶抗原的亲和力丧失或从循环中快速清除。

含有磺酸盐或PEG的亲水性连接基团可以克服疏水性连接基团遇到的许多问题。所表征的亲水连接基团具有高溶解度(有机溶液或水溶液)。

与早期使用的疏水性SPDB和SMCC接头相比,支链或多臂PEG接头可以以更高的DAR比率结合疏水性有机分子药物(例如美登木素生物碱),并且不会引起聚集或失去所得缀合物的亲和力。相反,这些结果将使在每次抗体结合事件中更高浓度的细胞毒性药物被递送至靶细胞。

什么是PEG/PEG-linker?

PEG还可作为增效剂,增强抗原和抗体的检测;增加血药浓度,增加血药浓度-时间曲线下面积(AUC);显着改善体内药代动力学特性;生产过程可达到高产量。

亲水性聚乙二醇或PEG连接体可定制为不可裂解、可裂解、支链(每个结合位点的有效负载增加且其1个连接器含有多达6个毒素)、溶解疏水性细胞毒素。

结论

由于聚乙二醇具有亲水性和生物同一性的优点,并且其优点可以通过与其他物质键合而升华,因此采用聚乙二醇路线设计新的药物递送系统是一个有利的决定。随着化学、材料科学、医学、药学和生物学等学科的发展和交叉应用,聚乙二醇将在新医药中得到越来越广泛的应用。

单分散PEG概括

单分散PEG概括

单分散PEG产品通常是分子量小于1000的有机化合物。Biochempeg的单分散PEG不具有一般PEG聚合物的多分散性,并保留了聚乙二醇在水中良好的溶解度。它还可以赋予修饰的生物分子柔韧性、抗凝血、抗巨噬细胞吞噬作用等。这为聚乙二醇化药物提供了相同的聚乙二醇,可减少聚合和免疫原性。

单分散PEG已应用于许多领域,包括医学研究、药物释放、纳米技术等。它们在药物设计和开发中非常有益,特别是在抗体药物缀合物和小 分子 药物

为什么单分散 PEG 可以提供帮助?
改善药代动力学: 增强溶解度;提高稳定性。
增加循环时间: 减少所需药物量;减少给药频率;肾清除率降低会增加循环时间。
降低毒性: 提高安全性;降低免疫原性;抗原性降低;减少蛋白水解作用。

PEG Linkers产品介绍

PEG Linkers产品介绍

聚乙二醇(PEG)是相对分子质量为200-8000和8000以上的乙二醇聚合物的总称,具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘合性。 PEG连接(PEG衍生物)可以通过化学合成反应在PEG的特定分子末端精确引入反应性官能团来制备。由于可以引入多种基团,PEG连接子在继承了PEG各种优良性能的基础上,大大拓展了其原有的应用范围。广泛应用于肽和蛋白质药物、小分子药物、ADC药物接头基因药物(siRNA、mRNA)递送水凝胶设备等。 

PEG连接子由于其水溶性、优异的生物相容性和非免疫原性而引起了人们极大的兴趣并广泛应用于生物和医学研究。 PEG 连接体能够延长药物的循环半衰期、提高溶解度并降低蛋白酶敏感性,对医学研究产生了重大影响。此外,用 PEG 连接体修饰的生物分子显示出增强的生物体降解抵抗力、更好的药代动力学以及穿过血脑屏障的能力

PEG 连接体有两种类型:单分散和多分散。单分散的 PEG 或离散的 PEG 具有精确数量的 PEG 单元,具有特定的单一化学结构和精确的分子量。而多分散的 PEG 是具有平均分子量的聚合物的混合物。

Biopharma PEG拥有超过 3000 种高纯度PEG 连接剂 库存,可帮助您进行聚乙二醇化、生物共轭、交联、ADC 药物开发、制药和生物技术研发的生物标记,例如 mPEG 、生物素 PEG 、硅烷 PEG PEG PEG 马来酰亚胺PEGDSPE PEGPEG NHS 酯 、DBCO PEG等。

PROTAC LinkerMethoxy PEG (mPEG)Amine(NH2) PEGDSPE PEGThiol(SH) PEGMaleimide(Mal) PEGDBCO PEGAzide(N3) PEGCarboxylic Acid(COOH) PEGAcrylate(AC) PEGCyanine (Cy) PEGNHS ester PEGBiotin PEGAldehyde (Ald/CHO)PEGOther Lipid PEGFluorescent (FITC) PEGCholesterol PEGHydroxyl(OH) PEGOPSS PEGAcrylamide(ACA) PEGEpoxide (EPO) PEGHydrazide (HZ) PEGBoc/Fmoc PEGFolic Acid(FA) PEGLipoic acid(LA) PEGHalide (F,Cl,Br,I) PEGMethacrylate (MA) PEGRhodamine B(RB) PEGSilane PEGPLGA PEGPCL PEGPLA PEGPEG Sulfonic acidPEG PFP esterPEG TFP esterBenzyl-PEGAminooxy PEGHydrocarbons PEGNitrophenyl Carbonate (NPC) PEGDNP PEGOther PEG