今年4月3日，中國ADC藥物研發公司普方生物以18億美元（約合130億元人民幣）被丹麥生物技術公司Genmab收購，再一次引發業內對ADC藥物的關注。2023年ADC藥物市場爆發，年總銷售額破百億美元，其中5款藥物躋身10億美元俱樂部，進一步展現出ADC藥物市場的火熱。相比于小分子細胞毒藥物，ADC具有更高的安全性和有效性，在提出“魔法子彈”的理念后，2000年第一款ADC藥物（Gemtuzumab ozogamicin）上市，至今全球已有15款藥物進入市場。ADC的研究已然成為近幾年最火熱的藥物研究領域之一，百余款ADC藥物處于臨床研究階段，其中據不完全統計國內已有超過17個項目處于臨床后期（表1），預計未來3-5年進入收獲期。ADC藥物市場份額增長迅速，預計到2030年，全球市場將超600億美元（預估信息來自Frost & Sullivan）。
表1. 國內處于臨床后期的ADC項目梳理
數據來源：藥融云數據庫
抗體偶聯藥物（Antibody Drug Conjugate，ADC）研發的火熱得益于技術的不斷升級，發展至今ADC藥物歷經三代技術的革新，可以開發出更有效、安全而穩定的藥物分子，在藥效提升的同時降低藥物副作用。ADC藥物的結構（見圖1）有三個主要關鍵組成部分：抗體（Antibody）、連接子（Linker）、毒素分子（Payload）。理想的ADC分子應當具有高靶向性，精準結合目標靶點，毒素分子可以從血漿中穩定通過并到達目的地（例如，癌細胞）再釋放，發揮毒素分子的作用。因而這三個組成部分對藥物使用效果都有至關重要的影響：抗體的靶點選擇、特異性、親和力、內化效率，可降解連接子的穩定性、不可降解連接子與小分子毒素復合物對腫瘤細胞的殺傷力、連接子與抗體的偶聯方式，以及小分子毒素的選擇是ADC藥物開發過程中需要主要考量點。
圖1. ADC藥物結構示意圖
隨著抗體制備技術和偶聯技術的不斷進步，現階段的ADC候選藥物已經克服了一系列問題，如藥物靶向性不足、藥物毒性大、異質性高、連接子不穩定等。此外，藥物抗體比（drug-antibody ratio，DAR）大于4的ADC存在耐受性低、體內療效低以及血漿清除率高的問題，因此優化偶聯技術，控制DAR值是目前ADC藥物研究的重要方向，而位點特異性偶聯（site-specific conjugation）技術是解決ADC藥物關鍵質量屬性DAR的關鍵。經過三代技術的革新，位點特異性偶聯技術逐漸成熟，表1中總結常見集中偶聯方式及其特點。此外，偶聯技術整體決定可能引入的工藝相關雜質，因而偶聯技術的選擇與下游純化方案息息相關，根據不同的偶聯方式可推測出偶聯后采用的純化方案（表2）。
表2. 常見ADC藥物偶聯方式及其特點
常見的ADC藥物生產流程及純化工藝，根據其偶聯技術及引入的雜質情況可歸納為三類，分別是無需色譜層析，常規采用UF/DF結合TFF系統使用；其二，偶聯工藝中引入酶作為偶聯試劑，常采用親和加陽離子交換純化；其三，偶聯反應中因為條件變化可能導致ADC聚集，減少聚集體或其他產品相關雜質，常采用陽離子交換層析。結合不同的雜質類型推薦對應的去除策略，采用不同的層析方式，將其總結為下表（表3），文末可填寫問卷信息申請試用。
表3. 偶聯反應常見引入雜質及去除方法
ADC藥物由抗體與小分子毒素偶聯，其基本生產流程見圖2，已上市ADC藥物中均以單抗作為ADC靶向偶聯抗體，毒素分子主要為細胞毒藥物（已上市藥物主要有微管抑制劑、DNA損傷劑為主），具有強細胞毒性，進入體內如果發生脫靶（off-target）對正常細胞有較高損傷，因而需要保證ADC藥物中游離細胞毒分子控制在很低水平且保證ADC較小的脫靶情況，盡可能減小藥物的毒副作用。下游純化是保證藥物質量的重要方式，對于不同的偶聯方式以及產生的對應雜質，需配合合理的純化工藝以保證終產品的質量。
圖2. ADC藥物生產及純化流程
賽分科技推薦對于引入酶的偶聯方式采用MabPurix系列親和層析配合Monomix Mab60-SP陽離子交換的方式進行純化；對于需去除ADC樣品中的聚集體、片段以及電荷異質性雜質采用陽離子交換層析（Monomix Mab60-SP），可實現高效純化。另一方面如需控制裸抗含量或者去除DAR值的樣品可嘗試采用疏水層析。
ADC藥物偶聯后純化填料簡介
Monomix MC30-HIC Butyl疏水層析填料
ADC偶聯后存在不同DAR值樣品具有疏水性差異，理論上可選擇疏水層析介質用于純化不同DAR樣品。實際操作中，疏水層析填料需要極高的分辨率（小粒徑填料）才能保證分離不同的DAR值的樣品。下表為Monomix MC30-HIC Butyl疏水層析填料技術參數，可用于富集目標DAR值ADC樣品。
介質特點
高機械穩定性，良好的耐壓性能
適中的疏水性
高化學穩定性，可耐受pH 2-13
高分辨率、高回收率
表4. Monomix MC30-HIC Butyl疏水層析填料技術參數
Monomix Mab60-SP離子交換填料
Monomix Mab60-SP為強陽離子交換填料，具有高分辨率、高載量，對于ADC藥物中裸抗以及偶聯后藥物的純化均應用廣泛，下表為Monomix Mab60-SP填料的技術參數。將填料保存于DMSO溶劑中一周后再測試其DBC，結果顯示無顯著變化（100.2%），該填料對DMSO表現出有良好的溶劑耐受性。
介質特點
高結合載量和極好的生物相容性
剛性基質可耐受高壓和高流速
高分辨率、高柱效和高回收率
易于放大
高度親水性表面，可忽略的非特異性吸附
常規裝柱條件下，體積變化小
表5. Monomix Mab60-SP離子交換填料技術參數
MabPurix A65 Excel親和層析填料
裸抗與毒素分子偶聯方案中采用酶的情況下，多采用親和+離子交換的方法純化ADC藥物。MabPurix A65 Excel具有高載量、高回收率，對于單抗、雙抗以及ADC樣品具有良好的純化效果，表6為該填料產品技術參數。
介質特點
高載量,其中A65 Excel動態載量高達70 mg hlgG/mL resin
低Protein A脫落，高HCP去除效率
高交聯度，耐壓達0.3 MPa
有效去除聚集體，降低后續純化壓力
填料反壓低，易于放大
表6. MabPurix A65 Excel親和填料技術參數
*參考文獻：
[1] Matsuda Y. Current approaches for the purification of antibody–drug conjugates. J Sep Sci. 2022;45:27–37.
[2] Fu Z, et al. Antibody drug conjugate: the"biological missile"for targeted cancer therapy. Signal Transduction and Targeted Therapy, 2022(004):007.
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