抗体药物偶联物(ADC)是一种新策略,通过将细胞有害药物与单克隆抗体连接,实现对Cancer细胞的准确打击。传统ADC的合成主要依赖于抗体自身赖氨酸或半胱氨酸的随机偶联,导致药物-抗体比(DAR)不均,效果波动明显。点击化学的出现为ADC的研发带来了新的突破,其通过特定官能团的引入,实现了抗体与药物的定点偶联,提高了ADC的均一性和稳定性。
点击化学赋能ADC的三大核心优势
1.准确靶向
传统ADC通过抗体自身赖氨酸或半胱氨酸随机偶联药物,导致DAR不均,Therapeutic effect 波动明显。点击化学在抗体和药物上分别引入特定官能团(如叠氮化物与炔烃),实现“一对一”准确连接。这种准确连接不仅提高了ADC的靶向性,还减少了非特异性结合带来的有害性。
2.超强稳定性
点击化学反应(如CuAAC、SPAAC)形成的环状结构(如三唑环)具有化学惰性,抗酸抗酶能力提升。这种超强稳定性确保了ADC在血液循环中的完整性和药物的有效释放。
3.多元化应用场景
点击化学的模块化特点使得ADC的设计更加灵活。通过“点击-释放”策略定向激活药物。此外,双载荷ADC利用分支连接子搭载不同机制药物,通过一次点击反应实现双重抗tumor打击。
点击化学在ADC合成中的实际应用
1.铜催化叠氮-炔烃环加成(CuAAC)
CuAAC是点击化学的核心反应,利用Cu(I)催化叠氮与炔烃生成1,4-二取代三唑键,具有高产率、高选择性和温和条件等优势。在ADCs中,CuAAC常用于抗体与连接子或细胞Poison 素的偶联,例如通过叠氮化抗体与炔基化药物分子的结合。然而,铜离子的细胞Poison 性限制了其在活体系统中的应用。
2.应变促进叠氮-炔烃环加成(SPAAC)
SPAAC通过环辛炔的环张力降低活化能,无需金属催化剂即可高效反应,解决了CuAAC的生物相容性问题。
3.肟键形成(Oxime Ligation)
利用醛/酮与氨基氧基的缩合反应,偶联位点可控。研究表明通过抗体的醛基修饰与氨基氧官能化的药物结合,可以形成肟键连接。
4.逆向电子需求狄尔斯-阿尔德反应(IEDDA)
IEDDA采用四嗪与环辛烯类化合物快速反应,速率达10³–10⁶ M⁻¹s⁻¹,适用于活体环境。
定点偶联技术的优势
1.提高DAR均一性
点击化学通过特定官能团的引入,实现了抗体与药物的定点偶联,提高了DAR的均一性。这种均一性不仅提高了ADC的靶向性,还减少了非特异性结合带来的有害性。
2.提升稳定性
点击化学反应形成的环状结构具有化学惰性,抗酸抗酶能力提升。这种超强稳定性确保了ADC在血液循环中的完整性和药物的有效释放。
3.增强生物相容性
点击化学反应在活体环境中也能安全进行,几乎不干扰正常生理过程。这种生物正交性使得点击化学在生物医学领域的应用前景广。
点击化学通过高效、准确的分子合成技术,赋能抗体药物偶联物(ADC)的研发,实现了准确靶向、超强稳定性和多元化应用。随着生物正交工具的迭代与跨学科合作(如AI辅助连接子设计)。