抗体药物偶联物（Antibody-Drug Conjugate，ADC）是将小分子细胞毒性药物共价偶联物到抗体上形成的复合物，利用抗体特异性达到小分子药物靶向递送，实现肿瘤的选择性杀伤。近年来研究发现，将小分子药物定量偶联到抗体的特定位点所形成定点ADC药物具有更好的治疗指数，逐渐成为ADC药物领域研发的重点。但由于抗体复杂的氨基酸组成，通过化学手段定点偶联小分子药物一直充满挑战。其中，配体导向的定点偶联技术是一种潜在的方法，但冗余的配体难以释放或复杂的释放过程限制了该技术在定点ADC药物研发中的应用。

研究团队利用该技术实现了天然抗体曲妥珠单抗的“一步”定点叠氮化、生物素化以及多种小分子药物等不同形式的功能性分子修饰，均特异性地偶联2分子化合物。高分辨质谱、质谱组学分析等分析手段均证明小分子修饰特异性地发生在抗体Fc区域的K248位（通用命名位点），具有极高的位点选择性。同时，该技术也同样适用于利妥昔单抗、帕妥珠单抗、贝伐单抗等IgG1抗体，帕尼单抗等IgG2抗体、纳武利尤单抗等IgG4抗体，具有很好的底物普适性。

随后，团队基于曲妥珠单抗制备了4种具有不同药物连接子的“一步法”定点ADC化合物，以及3种基于生物正交反应的“两步法”定点ADC化合物，并对其进行了初步的药学评价。所有的ADC化合物均具有很好的结构均一性（DAR=2）、很强的体外肿瘤细胞抑制活性（＜0.1 nM）及极低的细胞毒性（≥1000 nM）。同时，相比随机偶联制备的阳性ADC化合物（DAR≈3.3），利用该技术获得的多个定点ADC化合物虽然具有更低的载药量（DAR=2），但显示出更强的体内肿瘤抑制活性。

综上所述，该研究团队通过设计新颖的酰化试剂及对配体结构的优化，实现了天然抗体特定位点赖氨酸的“一步”、“无痕”定点定量修饰。该技术首次通过化学手段实现了定点ADC化合物的高效、均一制备，无需进行抗体的工程化改造，不依赖生物正交反应，且兼容多样化的底物结构和抗体类型，为定点ADC药物研发提供了重要的技术方法。

上海药物所黄蔚研究员与唐峰副研究员为论文通讯作者，上海药物所博士研究生曾悦为论文第一作者。该论文还得到了来自上海药物所周虎研究员、黄河研究员、刁星星研究员在小分子修饰位点鉴定方面的大力支持和帮助。该工作得到国家自然科学基金、中科院特别研究助理项目、上海市扬帆计划、上海市科技重大项目、杭州创新创业领导团队项目及临港实验室的基金支持。

图1. 新技术“一步”实现天然抗体的多样化细胞毒分子修饰

图2. 基于该技术的定点ADC药物体内外活性评价数据

全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202204132