卡奇霉素

卡奇霉素是一類被廣泛研究的烯二炔類抗生素，其結(jié)構(gòu)和作用機制特別有趣和復(fù)雜，使其成為ADC有效載荷領(lǐng)域的一類抗生素。在ADC中連接calicheamicin的策略以市場上的adc Mylotarg為例，還有Besponsa。

有效載荷的釋放分兩步進(jìn)行：在酸性細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中對腙進(jìn)行敏感的裂解，然后通過細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽還原二硫鍵。釋放的硫醇發(fā)生分子內(nèi)1，4－加成的烯酮觸發(fā)伯格曼環(huán)化反應(yīng)，產(chǎn)生一個二自由基。這種活性中間體能夠從脫氧核糖骨架中提取氫原子，產(chǎn)生雙鏈DNA斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

最近，從不列顛哥倫比亞地衣中發(fā)現(xiàn)的鏈霉菌中分離出一種新的烯二炔類天然產(chǎn)物，稱為uncialamycin。這種結(jié)構(gòu)通過全合成得到證實，從那時起，一些高效的合成類似物被制備成ADC的潛在有效載荷。

BMS的研究人員表明，由于在各種肽偶聯(lián)條件下反應(yīng)活性較低，因此，Uncialamycin的仲胺不是一個合適的連接點。研究人員合成了一種類似物，其中一個氨基直接引入到芳香環(huán)上，但這種苯胺的反應(yīng)性也太弱，不能作為連接子引入的基團(tuán)。另一方面，使用氨基乙基延伸物安裝脂肪族胺，為連接子提供了合適的連接點。

從后一個有效載荷中，他們使用蛋白酶可切割的二肽和不可切割的連接子制備前體。CD70－ADC具有可切割連接體，對腎癌細(xì)胞株具有高度特異性的細(xì)胞毒活性，而相應(yīng)的不可切割A(yù)DC在同一細(xì)胞株上不具有活性。

最近，為了繼續(xù)這項工作，BMS的研究人員在設(shè)計的、高效的、化學(xué)穩(wěn)定的uncialamycin類似物中使用苯酚基作為附著點。使用新開發(fā)的苯酚烷基化，在有效載荷的苯酚基團(tuán)上添加了一個經(jīng)典的可裂解連接子。將產(chǎn)生的有效載荷與抗體偶聯(lián)，其在體外和體內(nèi)均顯示抗原特異性抗腫瘤活性。

創(chuàng)新藥物

凋亡誘導(dǎo)劑（Bcl－xL抑制劑）

抗凋亡Bcl－2家族成員（包括Bcl－xL）的過度表達(dá)是癌細(xì)胞獲得凋亡抵抗的機制之一。能夠阻斷Bcl－xL上BH3結(jié)合域的藥物可以觸發(fā)癌細(xì)胞凋亡。2017年，AbbVie首次以ADC的形式展示了BcL－xL抑制劑的有效載荷，其靶向表達(dá)EGFR的特定細(xì)胞或組織。有趣的是，研究人員在有效載荷上使用了三個不同的連接點來連接可切割的連接子。氨基烷基延伸的核心修飾用于在需要時建立合適的連接位點。

泰蘭司他丁及其類似物

靶向剪接體是一種參與mRNA加工的大型核糖核蛋白復(fù)合物，為靶向癌癥治療提供了一種有希望的治療選擇。有幾種天然產(chǎn)物能夠通過與不同的剪接體亞單位結(jié)合來抑制RNA剪接。最具代表性的是thailanstatin A，它可以與剪接體的SF3b亞單位結(jié)合，從而阻止RNA剪接。

Thailanstatin A缺乏一個適合連接連接子的基團(tuán)。為了解決這個問題，將羧酸與乙二胺偶聯(lián)以引入含有胺的間隔基，該間隔基通常用于連接子的安裝。

將這種天然產(chǎn)物用于ADC的另一個困難是存在多種反應(yīng)性功能。例如，中心核中的二烯可以通過Diels–Alder反應(yīng)與用于生物結(jié)合的馬來酰亞胺部分反應(yīng)。這個問題是通過使用另一個共軛部分，鹵代乙酰胺來解決的。結(jié)合這兩種修飾并包含可切割連接子的ADC首次在專利文獻(xiàn)中報道，并且聲稱它們在幾個表達(dá)HER2的細(xì)胞系中具有適度的活性。

最近，輝瑞報告說，羧酸直接與抗體的有效表面賴氨酸（無連接子偶聯(lián)）結(jié)合導(dǎo)致迄今為止最有效的Thailanstatin ADC。這些賴氨酸偶聯(lián)物的活性與藥物負(fù)載有關(guān)，而其他有效載荷類通常沒有觀察到這種特性。ADCs在胃癌異種移植模型中顯示出良好的作用。

鵝膏毒素

在ADC技術(shù)領(lǐng)域，使用類似amatoxins的轉(zhuǎn)錄抑制劑是一種相對較新的方法。九種天然存在的amatoxin衍生物具有相同的骨架結(jié)構(gòu)，一個由八個L－構(gòu)型氨基酸組成的大環(huán)，通過亞砜部分連接在色氨酸和半胱氨酸殘基之間。amatoxins的三個側(cè)鏈?zhǔn)橇u基化的，OH基團(tuán)具有良好的水溶性并與目標(biāo)分子結(jié)合。兩種肽，α－鵝膏糖蛋白和β－鵝膏毒素，占所有毒素的90％。

在amatoxins上共使用過三個附著點產(chǎn)生ADC。第一次嘗試是將β－鵝膏毒素的羧基偶聯(lián)到IgG上賴氨酸的氨基，這種連接具有良好的血漿穩(wěn)定性和高細(xì)胞毒性，但這種生物偶聯(lián)的產(chǎn)率很低。二氫異亮氨酸的羥基也被認(rèn)為是一個連接點，引入谷胱甘肽作為連接子，然后通過賴氨酸結(jié)合，可獲得體外細(xì)胞毒性和體內(nèi)抗腫瘤活性優(yōu)異的ADC，但不幸的是，由于血清羧酸酯酶裂解連接子，導(dǎo)致其循環(huán)穩(wěn)定性差。第三種方法，附著于色氨酸的6－羥基代表了目前的標(biāo)準(zhǔn)程序，苯酚與各種連接子的醚化導(dǎo)致了高度穩(wěn)定和有效的ADC。由于鵝膏毒素其它氨基酸要么不具化學(xué)活性，要么是與RNA聚合酶II結(jié)合的關(guān)鍵，因此不能將其它的鵝膏毒素氨基酸（即羥脯氨酸、甘氨酸、異亮氨酸和半胱氨酸）用于偶聯(lián)。

基于amanitin的代表性的ADC為HDP－101。有效載荷本身是一種合成的金剛烷醇衍生物，優(yōu)化了穩(wěn)定性。與天然天麻素相比，兩個差異是色氨酸中沒有6′－OH，硫醚鏈取代亞砜。通過天冬氨酸側(cè)鏈上酰胺的形成，引入組織蛋白酶B－裂解連接子。

最近，Park及其合作者為含苯酚的有效載荷設(shè)計了一種新的連接基序（OHPAS）。它是一種二芳基硫酸鹽，一個芳基部分來自有效載荷，另一個來自連接基序的潛在苯酚基團(tuán)。將該技術(shù)應(yīng)用于曲妥珠單抗ADC中的a－鵝膏毒素，在體外和體內(nèi)表現(xiàn)出強大的細(xì)胞毒性。

煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶

煙酰胺磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶（NAMPT）是一種負(fù)責(zé)將煙酰胺轉(zhuǎn)化為煙酰胺單核苷酸的酶，其抑制劑在各種臨床前和臨床研究中顯示出有效性，但其臨床應(yīng)用受到靶向毒性和劑量限制性毒性的限制，如血小板減少和胃腸道不良反應(yīng)。

諾華公司的研究人員在NAMPT抑制劑有效載荷中的苯環(huán)對位中引入哌嗪部分，確定了合適的連接子附著點。這種分子在c－Kit和HER2表達(dá)細(xì)胞系上表現(xiàn)出納摩爾水平的效力，并且耐受性良好，在體內(nèi)表現(xiàn)出靶向依賴性。

卡馬霉素

從庫拉索菌中分離得到兩種新的蛋白酶抑制劑，卡馬霉素A和卡馬霉素B。兩者都具有亮氨酸衍生的α，β－環(huán)氧酮彈頭直接連接到甲硫氨酸亞砜或甲硫氨酸砜。他們被發(fā)現(xiàn)能抑制釀酒酵母20S蛋白酶β5亞單位活性（糜蛋白酶樣活性）。此外，它們對肺癌和結(jié)腸癌細(xì)胞株具有很強的細(xì)胞毒性。

然而，由于它們的高效價，它們的選擇性較差，經(jīng)常表現(xiàn)出毒副作用。因此，劇毒的卡馬霉素衍生物適合作為ADC的彈頭，可以保持所需的效力，并獲得更好的耐受性。所設(shè)計的類似物均在P2位置并入砜甲硫氨酸衍生物（如卡馬霉素B），而不是卡馬霉素A中的亞砜甲硫氨酸，因為這消除了亞砜基立體異構(gòu)體混合物產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。

第一代類似物在P4末端含有胺基，不幸的是，這個附著點并不合適，因為有效載荷顯示細(xì)胞毒性活性降低。第二代卡馬霉素類似物在P2側(cè)鏈上含有一個胺基，當(dāng)短乙基氨基鏈延伸磺�；鶗r，效果最好。在第三代類似物中，芳基連接砜和胺，因此降低了它的堿性。第二代和第三代有效載荷都顯示出強大的體外活性，并用可切割或不可切割的連接子連接。不幸的是，沒有一種ADC對受試癌細(xì)胞系表現(xiàn)出比曲妥珠單抗更高的細(xì)胞殺傷能力。

參考文獻(xiàn)：

1．The Chemistry Behind ADCs． Pharmaceuticals （Basel）． 2021 May； 14（5）： 442．