偶联药物解读（五）| 新模式——小核酸抗体偶联药物(AOC)

小核酸药物行业发展迅速，至今已有15款药物获批，成为继小分子和抗体药物后的第三波创新药浪潮。然而受限于递送手段以及内含体陷阱，目前已上市的小核酸药物仅能针对肝脏靶点。小核酸抗体偶联药物(AOC)结合了小核酸药物的精准性和抗体等大分子药物的特异性两大优点。

AOC的意义：利用抗体药物的特异性作用，解决小核酸药物的靶向问题，使小核酸药物能进入细胞内，靶向mRNA；利用抗体药物的稳定性结构，提高小核酸的稳定性；最终促进小核酸药物安全、有效、选择性地治疗疾病等。

核酸药物是生物医药发展的前沿领域，核酸药物靶向给药系统是难点也是重点。目前小核酸药物在靶向肝脏细胞/组织中已经取得了重大进展，但无法解决肝脏以外的药物靶向递送。且也存在剂量、浓度以及时间依赖性等问题。同时，近年来抗体药呈现出爆发式发展，在疾病市场中所占比重越来越高。一方面，抗体对肿瘤细胞抗原所具备的高特异性亲和力是药物靶向递送的理想载体，利用其可以将药物靶向递送至肿瘤病灶部位。另一方面，现有抗体药物单独使用抗肿瘤疗效有限，且多数初始接受抗体治疗有效的患者易产生耐药性。

因此，目前抗体药与其他药物偶联形成新型药物的组合联用策略越来越多。以小核酸抗体偶联药物(AOC) 等新递送方法吸引了人们的广泛关注,成为肝靶向外组织特异性递送的有效开发手段｡

小核酸药物递送技术发展历程

第一代：LNP+小核酸 →肝脏：

将小核酸药物包裹在脂质纳米颗粒（LNP）中，使被包裹的小核酸药物免于降解和清除，并促进其跨细胞膜运输到目标靶位。LNP携带小核酸药物通过载脂蛋白E(ApoE)介导的内吞作用富集在肝细胞中,适用于治疗肝脏相关的疾病。

第二代：GalNAc+小核酸 →肝脏：

N-乙酰半乳糖胺 (GalNAc) 通过酸敏感的化学linker与小核酸药物相连。酸敏感的linker设计可使核酸偶联物在通过内吞作用进入细胞之后与偶联物脱离。GalNAc可与肝细胞表面的糖蛋白受体ASGPR特异性结合，形成的复合物通过胞吞作用进入肝细胞，此外，ASGPR能以较高的循环速率重复使用，并结合胞外其它GalNAc，最终减少给药剂量。ASGPR仅在肝实质细胞高表达，利用GalNAc递送可精确靶向肝脏，治疗肝部疾病。

第三代：抗体+ linker+小核酸（即AOC)：

小核酸抗体偶联药物(AOC)的结构与ADC相似，主要由三部分构成：发挥组织靶向作用的载体，连接子（linker），作为payload的小核酸。AOC将抗体和小核酸有效地结合在一起，以实现靶向治疗，可以减少治疗疾病所需的药物量，同时解决不可靶向和小核酸药物的递送问题。与传统的小核酸疗法相比，AOC具有更好的药代动力学特性和更具特异性的生物分布。

AOC药物偶联技术原理

小核酸药物通常比小分子药物具有更多的偶联方法。以下为制备小核酸抗体偶联药物(AOC)的四种常用方法：

离子相互作用 （电荷相互作用）

寡核苷酸主链带负电荷，鱼精蛋白带正电荷。将抗体或抗体片段（Fab或scFv）与鱼精蛋白构建成融合蛋白，通过鱼精蛋白的正电荷偶联带负电荷的寡核苷酸，形成抗体偶联寡核苷酸（antibody-oligonucleotide conjugates）。

优点是简单，灵活；且寡核苷酸进入细胞，多阳离子复合物可充当溶酶体逃逸剂。在溶酶体中，多阳离子复合物充当质子海绵，氯离子在内部扩散以补偿电荷不平衡，导致渗透膨胀，形成泄漏膜。这种溶酶体逃逸很重要，因为寡核苷酸没有强的膜通透性。

缺点是离子相互作用是可逆的、不稳定的；且难以确定OAR值 (oligonucleotide to antibody ratios)。

亲和性连接

通过Avidin/Streptavidin−Biotin偶联：将硫醇修饰的DNA化学连接到马来酰亚胺激活的链霉亲和素上，生成链霉亲和素-DNA，进一步与各种生物素化蛋白非共价连接。主要应用于免疫检测方法开发。进一步发展，直接利用链霉亲和素的四个生物素结合位点，将生物素化的抗体和生物素化的寡核苷酸直接相连。

直接连接（直接偶联）

直接偶联方法更类似于ADC药物的偶联策略。将一个可连接的基团添加到寡核苷酸上，并直接偶联到抗体的赖氨酸、半胱氨酸上。连接子可以使用可裂解Linker 或者不可裂解Linker，通过定点偶联等方式。

优点是连接子更小，更稳定；另外寡核苷携带连接子需要的搭手 (handhold)，经过化学修饰可以与连接子相连。连接子必须存在于DNA或RNA，双链退火过程中稳定。

缺点是不含溶酶体逃逸剂，因此可能会导致寡核苷酸从溶酶体中缓慢逃逸，从而影响AOC的活性。

核酸双链杂交结合

一条单链寡核苷酸首先偶联到抗体上，另一条互补链通过杂交方式偶联，形成一个双链AOC。双链杂交方法， 长度很重要。太短，形成的杂交链不稳定，太长则容易形成2级结构。这种杂交技术在诊断方面非常有应用前景，但用于治疗药物，工艺挑战大。

小核酸抗体偶联药物(AOC)的优势

将抗体药物的组织特异性优势与小核酸的靶点特异性优势相结合，解决目前小核酸药物仅能通过LNP（脂质纳米颗粒）、GalNAc（N-乙酰半乳糖胺）递送系统靶向肝脏的问题，因此具备广阔的发展空间。优势可概况为：1、具有靶向性，增加生物利用度，减少毒作用；2、提高稳定性，增加理想半衰期，提高有效性。

美研|偶联系列回顾

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参考文献