电子转移_高能碰撞解离 (EThcD) 用于抗体-药物偶联物（ADC）共价修饰位点表征

电子转移/高能碰撞解离 (EThcD) 用于抗体-药物偶联物（ADC）共价修饰位点表征

高婧

抗体偶联药物

癌症是严重威胁人类健康的重大疾病。由单克隆抗体、连接子和细胞毒性药物组成的抗体偶联药物（antibody-drug conjugates，ADCs），兼具单克隆抗体的高特异性靶向能力和细胞毒性药物的强效杀伤作用，可以精准高效杀伤肿瘤细胞，是肿瘤药物研发领域的热点之一。截止2023年3月，全球共有15款ADC药物批准上市，100多项临床实验正在进行。中国获批上市的ADC药物有6个，其中维迪西妥单抗是我国首个原创性ADC新药。

药物偶联位点是ADC药物的关键质量属性之一，影响药物的稳定性和药代动力学，但鉴于ADC药物结构复杂多样，目前相关研究较少，表征方法尚不完善。

为了确保ADC药物的安全性和有效性，中科院上海药物研究所所级公共技术中心质谱技术服务部开发了一种快速、可靠的ADC药物偶联位点质谱表征方法。

研究人员首先以随机偶联的恩美曲妥珠单抗（ado-trastuzumab emtansine，T-DM1）为模型药物，首先在完整蛋白水平下对T-DM1的药物抗体偶联比（drug-to-antibody ratio DAR）进行测定，T-DM1的DAR值为3.3，样本质量良好；进一步使用肽图分析方法对其药物偶联位点进行定性检测。研究人员基于T-DM1独特的理化性质，对肽图分析方法关键实验参数进行优化后使用高能碰撞解离（higher-energy collision dissociation，HCD）和电子转移/高能碰撞解离（electron transfer/higher-energy collision dissociation，EThcD）碎裂模式分别可以鉴定到78和58个诊断离子确证的药物偶联位点。

鉴于基于诊断离子的药物偶联位点定位方法不适用于没有诊断离子的细胞毒性药物且在一条肽段具有多个可供细胞毒性药物连接的氨基酸时，无法准确定位药物偶联位点，研究人员创新性地提出基于碎片离子的药物偶联位点定位方法。HCD和EThcD碎裂模式分别可以鉴定到56和46个碎片离子确证的药物偶联位点，EThcD碎裂模式可以鉴定10个特有的药物偶联位点，药物偶联位点总体可信度比例提升10%。EThcD串联质谱技术也适用表征分析定点偶联ADC的药物偶联位点。

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随着质谱的普及和质谱技术的不断进步，质谱已经成为ADC药物研发中必不可少的工具之一。本研究优化建立的基于EThcD碎裂模式的肽图分析方法可以准确可信地鉴定ADC的药物偶联位点，有助于ADC药物的质量控制。随着质谱仪器和质谱方法的不断推陈出新，质谱技术在ADC药物研发中的应用将越来越广泛。

 作者简介 

上海药物研究所硕士研究生宋远丽和所级公共技术中心质谱技术服务部高级工程师高婧为本文共同第一作者。上海药物研究所周虎研究员和上海市食品药品检验研究院邵泓研究员为本文共同通讯作者。本研究得到了上海药物研究所黄蔚团队的大力支持和帮助，以及国家重点研发项目等项目的资助。

参考文献：

Conjugation site characterization of antibody–drug conjugates using electron-transfer/higher-energy collision dissociation (EThcD). Analytica Chimica Acta. 2023 Apr 22;1251:340978.

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