抗體偶聯藥物(antibody-drug conjugate,ADC)是由單克隆抗體(mAb)與高活性載荷(payload)通過化學連接子偶聯而成。單抗作為載體將小分子藥物靶向運輸到目標細胞中。由于其明確的靶向性、遞送治療藥物的有效性,ADC 藥物成為當前治療腫瘤疾病藥物的新方向。ADC 給藥后在生物機體內會以多種形式存在,包括 ADC、ADC 生物轉化產物、游離載荷、載荷-部分連接子及其相關代謝產物等。全面地了解 ADC 藥物的藥代動力學特性,對于 ADC 藥物的設計和開發至關重要。
Trastuzumab deruxtecan(DS-8201; ENHERTU®)是由第一三共和阿斯利康合作開發的新型 HER2 靶向 ADC。Deruxtecan 是毒性藥物 DX-8951 的衍生物(Dxd)和連接子馬來酰亞胺 -GGFG 肽的偶聯物,已被批準用于治療轉移性 HER2 陽性乳腺癌患者。
本文以 DS-8201 為例,利用 BioZen MagBeads 鏈霉親和素磁珠提取凈化方式,Biozen peptide XB-C18 分析,建立一種檢測總抗體和結合型載荷的 LC-MS/MS 定量分析方法。
MagBeads 活化
取圖 1. MagBeads 經過 PBS 清洗后,與生物素山羊抗人混合孵育后 PBS 清洗,磁力架棄去上清;
圖 1. MagBeads 原包裝
免疫捕獲
加入血漿樣本,混合孵育,磁力架棄去上清;
圖 2. 分散清洗
淋洗和洗脫
分別使用 PBS 和碳酸氫銨溶液清洗 MagBeads,磁力架棄去上清;用 0.1% TFA 震蕩洗脫,磁力架收集上清液;
圖 3. 磁力架棄去上清
酶解
總抗與 Payload 分別用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶酶解:
酶解結束后,均加入 10% FA 乙腈終止,離心待上機測試。
色譜條件
色譜柱:Biozen peptide XB-C18(2.1 × 100 mm, 1.7 μm);P/N: 00D-4774-AN
流動相 A 相:0.1% 甲酸水溶液;
流動相 B 相:0.1% 甲酸乙腈溶液;
流速:0.3 mL/min;
柱溫:40 ℃;
質譜條件
質譜型號:SCIEX Triple Quad™ 6500系統
離子源類型:電噴霧離子源(ESI+)
掃描方式:多反應監測正負離子模式(MRM)
為獲得較好的穩定性和靈敏度,優化源氣參數及各化合物監測離子對、去簇電壓(DP)和碰撞電壓(CE)。
靈敏度和線性
用 DS-8201 配制基質曲線,該方法曲線濃度范圍為 0.6nM~600nM,經過前處理后上機檢測,得到總抗體和結合型 Payload 線性良好,R2 均大于 0.995(見下圖 4、5)。
圖 4. 總抗特征肽標準曲線
圖 5. Payload標準曲線
進樣曲線最高點后進空白溶液,總抗體定量肽段殘留在 0.09‰,小分子 payload 殘留在 0.14‰。兩者殘留均小于 LLOQ,滿足分析要求,LLOQ 和殘留色譜圖見圖 6~9。
圖 6. 總抗特征肽 LLOQ 定量離子色譜圖
圖 7. 特征肽殘留 XIC 色譜圖
圖 8. 結合型 payloadLLOQ 定量離子色譜圖
圖 9. Payload 空白殘留 XIC 色譜圖
方法回收率和基質效應
分別在大鼠血漿中添加低、中、高三個濃度 DS-8201 標品,外標法考察 MagBeads 的提取凈化回收情況見下表,回收率均在 75%~90% 間。通過對比空白基質溶液添加酶解標液和空白溶劑添加酶解后標液,評估提取后基質效應得到,基質效應為 96.5%,可以得到血漿樣本通過 MagBeads 提取凈化后基本上沒有明顯的基質效應。
表 1. 加標回收結果
化合物 | 加標濃度 nM | 回收率 % |
GPSVFPLAPSSK | 1.8 | 80.2% |
180 | 82.4% | |
600 | 86.8% | |
Dxd | 1.8 | 77.3% |
180 | 82.6% | |
600 | 87.1% |
討論
對于測定的總抗體、結合型載荷與 ADC 的生物轉化,一般采用將生物基質中的所有 ADC 大分子免疫捕獲出來,再進行后續酶解處理的方法。本文選擇的使用通用型人源二抗對 ADC 藥物進行提取捕獲。根據 ADC 濃度、基質復雜程度以及其他檢項的需要,還可以選擇抗載荷抗體與鏈霉親和素結合對偶聯抗體進行捕獲,從而更加提高方法的特異性和靈敏度。
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