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引言

提高藥物特異性、安全性和效力，同時(shí)最小化毒性，是開發(fā)新型治療藥物的核心目標(biāo)。寡核苷酸是一類能夠調(diào)節(jié)多種生物功能的新型治療藥物，正迅速發(fā)展。寡核苷酸通過沉默、激活、調(diào)節(jié)、編輯和替換來調(diào)節(jié)基因表達(dá)，特別是基于mRNA的基因表達(dá)調(diào)控。寡核苷酸易于合成、特異性強(qiáng)、靶點(diǎn)范圍廣且毒性低，因此在治療遺傳性疾病和神經(jīng)退行性疾病方面前景廣闊。盡管在提高寡核苷酸安全性和有效性方面取得了重大進(jìn)展，但將寡核苷酸遞送至肝臟以外的部位仍具挑戰(zhàn)性。此外，提高寡核苷酸通過細(xì)胞內(nèi)化的攝取效率是當(dāng)前研究的主要焦點(diǎn)。

抗體-寡核苷酸偶聯(lián)藥物（AOC）是一類由抗體、連接子和寡核苷酸組成的新型治療藥物。AOCs結(jié)合了抗體的抗原特異性結(jié)合能力和寡核苷酸的基因調(diào)控功能，旨在實(shí)現(xiàn)對多種疾病的靶向高效治療干預(yù)。盡管AOCs尚處于發(fā)展早期，但在過去幾十年中進(jìn)展穩(wěn)步。本文旨在全面概述AOC治療藥物，包括作用機(jī)制、結(jié)構(gòu)組件和制造工藝。此外，本文還將討論當(dāng)前的質(zhì)量控制策略、現(xiàn)有局限性以及潛在的未來研究方向，以支持AOC治療藥物的進(jìn)步。

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一、AOC的發(fā)展歷程

1913年，諾貝爾獎(jiǎng)得主、德國科學(xué)家Paul Ehrlich首次提出了“魔術(shù)子彈”的概念，即有毒物質(zhì)（“彈頭”）可以被裝載到能夠精確靶向癌細(xì)胞的載體上，以選擇性殺死惡性細(xì)胞而不傷害健康細(xì)胞。2000年首個(gè)抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）Mylotarg的獲批，極大地推動(dòng)了藥物開發(fā)行業(yè)。ADC等抗體修飾藥物的出現(xiàn)，拓展了新藥開發(fā)的范式。AOCs目前已成為前景廣闊的靶向治療藥物。

AOCs的發(fā)展與RNA干擾（RNAi）療法的發(fā)展緊密交織；過去三十年中，這兩個(gè)領(lǐng)域都取得了顯著進(jìn)展。我們將AOC的發(fā)展進(jìn)程分為五個(gè)不同的階段。早期探索階段從1995年持續(xù)到2005年。關(guān)于AOCs的第一項(xiàng)研究發(fā)表于1995年。1998年，F(xiàn)ire和Mello闡明了RNAi的機(jī)制，為基于siRNA的治療藥物奠定了基礎(chǔ)，并于2006年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1998年，首個(gè)ASO藥物福米韋生獲批上市。盡管福米韋生已從美國和歐洲市場撤出，但其獲批是核酸類治療藥物開發(fā)的開創(chuàng)性里程碑。

第二階段是AOC技術(shù)發(fā)展階段，從2006年到2014年。2010年，首次在人體中證明了siRNA對蛋白質(zhì)表達(dá)的抑制，為基于siRNA的治療藥物開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。2014年，基因泰克利用THIOMAB™技術(shù)將siRNA定點(diǎn)綴合到抗體上，為AOCs的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。從2015年到2021年，AOCs進(jìn)入臨床突破階段。2016年，首個(gè)磷酰二胺嗎啉代寡聚物（PMO）藥物依特立生獲得監(jiān)管批準(zhǔn)，擴(kuò)大了RNAi治療領(lǐng)域，并為AOC開發(fā)提供了重要的寡核苷酸形式。2018年，首個(gè)siRNA治療藥物帕替司蘭獲批臨床使用。2021年，首個(gè)AOC治療藥物AOC 1001進(jìn)入臨床試驗(yàn)。

從2022年開始，AOCs進(jìn)入臨床進(jìn)展加速階段。截至2024年，已有11種ASO藥物、6種siRNA藥物和2種適配體藥物獲批臨床使用。2022年，多個(gè)AOC候選藥物進(jìn)入臨床試驗(yàn)，包括DYNE-101、DYNE-251和TAC-001。2024年，AOC 1001被美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）指定為突破性療法。2025年，DYNE-101獲得FDA快速通道認(rèn)定。首個(gè)AOC治療藥物AOC 1001（或AOC 1044）預(yù)計(jì)將于2026年上市。

作為一種新興的治療技術(shù)，AOCs在全球范圍內(nèi)擁有顯著的研究和開發(fā)勢頭。截至2025年3月，全球有31個(gè)AOC項(xiàng)目處于從臨床前研究到III期臨床試驗(yàn)的不同開發(fā)階段。這些項(xiàng)目主要針對罕見病、癌癥和神經(jīng)退行性疾病。例如，由Avidity Biosciences開發(fā)的Delpacibart Etedesiran（AOC 1001）已進(jìn)入III期臨床試驗(yàn)，用于治療強(qiáng)直性肌營養(yǎng)不良1型。這種基于RNAi的治療藥物包含一種抗轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1（TfR1）抗體，能夠?qū)崿F(xiàn)寡核苷酸的靶向遞送。Avidity Biosciences的其他AOCs，包括用于面肩肱型肌營養(yǎng)不良癥的Delpacibart Braxlosiran（AOC 1020）和用于杜氏肌營養(yǎng)不良癥的Delpacibart Zotadirsen（AOC 1044），目前正處于II期臨床試驗(yàn)。這些療法的開發(fā)突顯了AOCs在治療肌肉退行性疾病方面的技術(shù)優(yōu)勢。

由Tallac Therapeutics開發(fā)的用于治療實(shí)體瘤的TAC-001目前處于I/II期臨床試驗(yàn)。TAC-001靶向CD22抗原并結(jié)合TLR9激動(dòng)劑以增強(qiáng)免疫反應(yīng)。DYNE-101由Dyne Therapeutics設(shè)計(jì)，用于治療強(qiáng)直性肌營養(yǎng)不良1型。DYNE-101由抗TfR1抗體的Fab片段綴合ASO組成，用于肌肉特異性遞送。DYNE-251也由Dyne Therapeutics開發(fā)，由靶向TfR1的Fab片段綴合PMO組成。DYNE-251旨在促進(jìn)向肌肉組織的靶向遞送，并促進(jìn)細(xì)胞核中的外顯子跳躍，從而在肌肉細(xì)胞中產(chǎn)生截短但功能正常的抗肌萎縮蛋白。該療法適用于適合外顯子51跳躍的杜氏肌營養(yǎng)不良癥患者。DYNE-101和DYNE-251目前均處于I/II期臨床試驗(yàn)。由Aro Biotherapeutics開發(fā)的ABX1100是一種新型Centyrin-siRNA綴合物，它采用源自人腱蛋白C的小型穩(wěn)定蛋白支架，靶向TfR1，將糖原合成酶1（GYS1）特異性siRNA有效載荷直接遞送至肌肉組織，用于治療晚發(fā)型龐貝病。ABX1100目前處于I期臨床試驗(yàn)。

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二、AOC的作用機(jī)制

1. 通過抗體實(shí)現(xiàn)靶向遞送

已識別出多種抗原靶點(diǎn)，包括轉(zhuǎn)鐵蛋白受體、凝集素、受體酪氨酸激酶、整合素和HER2/EGFR。這些靶點(diǎn)使得能夠遞送至肌肉、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟和腫瘤細(xì)胞。TfR1是研究性AOCs中最常靶向的抗原。TfR1在大多數(shù)正常細(xì)胞中低水平表達(dá)，在具有高增殖率（如基底細(xì)胞）和高鐵需求（如紅系祖細(xì)胞）的細(xì)胞中顯著上調(diào)。許多與癌癥發(fā)病機(jī)制相關(guān)的基因會(huì)調(diào)節(jié)TfR1的表達(dá)。TfR1已在骨骼肌和罕見病、腫瘤學(xué)和帕金森病治療的背景下進(jìn)行了研究。在TfR1抗體識別靶點(diǎn)后，寡核苷酸的跨膜遞送主要通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)行。

AOCs發(fā)揮細(xì)胞內(nèi)作用的機(jī)制始于抗體部分與細(xì)胞表面其同源抗原的精確相互作用。這種高親和力結(jié)合事件是細(xì)胞內(nèi)在化的啟動(dòng)信號，主要通過受體依賴性內(nèi)吞作用介導(dǎo)。抗原識別后，AOC-抗原復(fù)合物誘導(dǎo)質(zhì)膜局部內(nèi)陷，導(dǎo)致綴合物被包裹在稱為內(nèi)體的囊泡結(jié)構(gòu)中。隨著新生內(nèi)體通過內(nèi)吞途徑進(jìn)展，其經(jīng)歷成熟過程，其特征是管腔環(huán)境逐漸酸化——從早期內(nèi)體的近中性pH到晚期內(nèi)體和溶酶體中酸性環(huán)境的增加。這一成熟過程伴隨著各種內(nèi)體分選復(fù)合物和水解酶的募集，它們共同調(diào)節(jié)囊泡內(nèi)條件。至關(guān)重要的是，這些內(nèi)在的物理化學(xué)特性（如pH梯度和酶活性）會(huì)觸發(fā)連接寡核苷酸和抗體的連接子的裂解。AOCs中的連接子通常被設(shè)計(jì)為對這些信號作出反應(yīng)，包含酸不穩(wěn)定鍵或蛋白酶敏感肽等元件。連接子解離后，釋放的寡核苷酸必須穿過內(nèi)體膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)區(qū)室，這一步驟通常稱為內(nèi)體逃逸。這種逃逸機(jī)制對治療成功至關(guān)重要，因?yàn)楸焕г趦?nèi)體中可能導(dǎo)致溶酶體降解和活性喪失。各種策略促進(jìn)了這一過程，包括摻入融合肽或質(zhì)子海綿聚合物，通過滲透膨脹或膜擾動(dòng)破壞內(nèi)體完整性。一旦釋放到細(xì)胞質(zhì)中，寡核苷酸就與其分子靶點(diǎn)結(jié)合以調(diào)節(jié)基因表達(dá)。根據(jù)寡核苷酸類型（如反義寡核苷酸（ASOs）、小干擾RNA（siRNAs）或剪接調(diào)節(jié)劑），它可能與互補(bǔ)的mRNA序列雜交，從而募集內(nèi)源性機(jī)制，如用于轉(zhuǎn)錄物切割的RNase H、用于轉(zhuǎn)錄后沉默的RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物（RISC），或改變剪接模式以產(chǎn)生功能性蛋白質(zhì)亞型。這種基因調(diào)控作用最終轉(zhuǎn)化為表型變化，例如遺傳性疾病中致病蛋白表達(dá)的減少或腫瘤學(xué)應(yīng)用中免疫反應(yīng)的增強(qiáng)。

盡管大多數(shù)靶向不同抗原的AOCs共享涉及網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用的內(nèi)在化共同機(jī)制，但內(nèi)在化速率和內(nèi)吞后運(yùn)輸各不相同。靶向TfR1的AOCs在小鼠骨骼肌中快速內(nèi)在化。單次10 mg/kg注射后，24小時(shí)內(nèi)超過80%的靶基因表達(dá)被敲低。相比之下，靶向TENB2的AOCs僅在腫瘤血管附近內(nèi)在化，導(dǎo)致三天內(nèi)僅33%的基因抑制。TfR1是一種循環(huán)抗原，內(nèi)在化后將AOCs返回細(xì)胞表面，而HER2是一種降解抗原，將AOCs導(dǎo)向溶酶體進(jìn)行降解。

寡核苷酸從內(nèi)體逃逸的效率低下是一個(gè)重大的技術(shù)瓶頸。內(nèi)體具有能夠隔離和保留約99% RNA治療藥物的脂質(zhì)雙層。香港大學(xué)的研究人員使用定量NanoSIMS顯微鏡證實(shí)，體內(nèi)只有1%到2%的GalNAc-ASO綴合物從肝細(xì)胞內(nèi)體中逃逸。此外，RNA分子固有的親水性和負(fù)電荷阻礙了它們穿過類似帶電的細(xì)胞膜的易位。

2. 寡核苷酸的類藥特性

傳統(tǒng)的ADCs遞送作用于特定細(xì)胞內(nèi)分子靶點(diǎn)的細(xì)胞毒性有效載荷，以破壞關(guān)鍵的細(xì)胞機(jī)制。相比之下，AOCs中的寡核苷酸有效載荷作用于上游信號分子，例如內(nèi)源性mRNAs，通過堿基配對互補(bǔ)特異性沉默靶mRNA，從而減少致病蛋白的產(chǎn)生。幾種不同的機(jī)制已在臨床上得到驗(yàn)證，包括內(nèi)含子剪接調(diào)節(jié)（例如，用于治療脊髓性肌萎縮癥的ASO藥物諾西那生鈉）和RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物的形成（例如，用于治療轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白淀粉樣變性的脂質(zhì)納米顆粒包裹的siRNA帕替司蘭）。

與ADC制備相關(guān)的挑戰(zhàn)包括異質(zhì)性、連接子疏水性、聚集和連接子穩(wěn)定性。藥物的大小以及藥物對最終綴合物整體電荷的貢獻(xiàn)也顯著影響ADC制備。AOCs在結(jié)構(gòu)相似性和設(shè)計(jì)原理方面與ADCs共享。然而，寡核苷酸的偶聯(lián)可能帶來更大的挑戰(zhàn)。例如，ADCs中藥物-連接子部分的分子量通常小于2 kDa，而寡核苷酸通常超過10 kDa。因此，寡核苷酸對抗體的物理化學(xué)性質(zhì)的影響比小分子藥物更大。此外，寡核苷酸帶負(fù)電荷的磷酸主鏈賦予其水溶性，并在偶聯(lián)時(shí)改變抗體的整體電荷。帶負(fù)電荷的寡核苷酸賦予AOCs與ADCs不同的電荷分布，因此需要專門定制的分析和表征方法，而不是直接用于ADCs的技術(shù)。

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三、AOC治療藥物的結(jié)構(gòu)組件

AOCs由抗體或抗體片段、連接子和寡核苷酸組成�？贵w應(yīng)被靶細(xì)胞內(nèi)化。連接子在體循環(huán)中保持穩(wěn)定性，以防止或最小化到達(dá)靶組織前的有效載荷降解。連接子還有助于細(xì)胞攝取后寡核苷酸的快速釋放。寡核苷酸通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的靶mRNA發(fā)揮治療作用。因此，AOCs代表了生物大分子（抗體）和化學(xué)大分子（寡核苷酸）的綴合物，具有獨(dú)特的作用機(jī)制和藥代動(dòng)力學(xué)特性。

1. 抗體

抗體組件引導(dǎo)AOCs。將抗體的靶向能力與寡核苷酸的基因調(diào)控功能相結(jié)合，擴(kuò)展了寡核苷酸的治療潛力，實(shí)現(xiàn)了對致病蛋白的精確調(diào)節(jié)。用于AOCs的抗體應(yīng)具備以下特征：對抗原具有高特異性和親和力、高效快速的內(nèi)在化以及良好的藥代動(dòng)力學(xué)特性。低免疫原性的單克隆抗體（mAbs）是攜帶寡核苷酸至肝外靶點(diǎn)并參與各種藥理作用（如抗體依賴性細(xì)胞吞噬作用，從而實(shí)現(xiàn)寡核苷酸的肝外遞送）的理想遞送載體。

抗體類型：全長mAbs，尤其是免疫球蛋白G（IgG），是AOCs最常用的抗體。IgG分子分子量約為150 kDa，由兩條重鏈和兩條輕鏈組成，形成不同的Fab和Fc區(qū)。IgGs表現(xiàn)出高特異性、強(qiáng)親和力和延長的半衰期。然而，IgGs相對較大的尺寸限制了滲透性，降低了IgG綴合的AOC向深層組織區(qū)域的浸潤。全長抗體，包括IgGs，主要積聚在腫瘤血管附近的少數(shù)細(xì)胞層內(nèi)，而不是深層組織區(qū)域。盡管存在這些挑戰(zhàn)，AOC設(shè)計(jì)的進(jìn)步正在利用全長mAbs的優(yōu)勢來克服此類限制并實(shí)現(xiàn)靶向遞送。Avidity Biosciences正在推進(jìn)Delpacibart Etedesiran的臨床開發(fā)，該藥物采用靶向TfR1的全長mAb實(shí)現(xiàn)肌肉特異性遞送。

抗體片段，如Fab或scFv，越來越多地用于解決全長抗體組織滲透有限的問題�？贵w片段通過完整抗體的酶消化或基因工程產(chǎn)生截短抗體而產(chǎn)生�？贵w片段的分子量范圍為25 kDa至50 kDa�？贵w片段保留了高特異性和親和力，并表現(xiàn)出增強(qiáng)的組織滲透性，但抗體片段的半衰期比全長抗體短。Sutherland等人證明，靶向癌胚抗原的抗體片段在體外腫瘤球體模型中顯示出相對于完整IgG顯著改善的滲透性。Dyne Therapeutics正在推進(jìn)DYNE-101的臨床開發(fā)，該藥物采用結(jié)合TFR1的Fab實(shí)現(xiàn)肌肉特異性遞送。

源自駱駝科物種的VHH抗體（納米抗體）由單個(gè)可變域組成，分子量在12 kDa至15 kDa之間。與全長mAbs和片段化抗體相比，VHH抗體表現(xiàn)出更高的特異性和親和力以及更優(yōu)的組織滲透性，但半衰期更短。納米抗體在注射后3至5小時(shí)內(nèi)達(dá)到高腫瘤背景對比度，表明其能夠快速滲透深層組織區(qū)域。使用VHH的AOC正成為一個(gè)熱門研究領(lǐng)域。迄今為止，尚無相關(guān)藥物進(jìn)入臨床試驗(yàn)。

抗體特異性和親和力：理想抗體的獨(dú)特分子結(jié)構(gòu)是其對抗原靶點(diǎn)具有高特異性和適當(dāng)親和力的基礎(chǔ)。Y形抗體包含兩個(gè)可變區(qū)，由通過V(D)J重組產(chǎn)生多樣性的互補(bǔ)決定區(qū)組成。互補(bǔ)決定區(qū)的獨(dú)特構(gòu)象確保了與靶抗原的精確匹配，這是高特異性和親和力的基礎(chǔ)。精確靶向可最大限度地減少脫靶細(xì)胞的非特異性攝取，從而降低AOCs的毒性并增強(qiáng)其治療效力。適當(dāng)?shù)挠H和力也增加了靶細(xì)胞攝取AOC的可能性，從而提高了整體效率。

藥代動(dòng)力學(xué)特性：將抗體與寡核苷酸偶聯(lián)會(huì)導(dǎo)致相對于裸抗體的物理化學(xué)變化。這些改變可能影響藥代動(dòng)力學(xué)，應(yīng)在AOC開發(fā)過程中仔細(xì)考慮。人源化抗體具有與未偶聯(lián)抗體相似的藥代動(dòng)力學(xué)特性，越來越多地用于下一代ADC構(gòu)建。人源化抗體為AOC設(shè)計(jì)提供了寶貴的指導(dǎo)；低免疫原性和最佳的藥代動(dòng)力學(xué)特性對抗體選擇至關(guān)重要。

2. 寡核苷酸

寡核苷酸包括短的低分子量RNA或DNA分子及其合成類似物（異源核酸）。寡核苷酸在治療、診斷和免疫調(diào)節(jié)方面具有多種應(yīng)用，包括病原體檢測、基因沉默和基因表達(dá)調(diào)節(jié)。寡核苷酸是AOCs的關(guān)鍵組成部分，體現(xiàn)了其藥理作用。該組包括ASOs、小干擾RNA（siRNAs）、PMOs、微小RNA（miRNAs）和核酸適配體。其中，ASOs、siRNAs和PMOs得到了最廣泛的研究。與作用于分子靶點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)所需表型的傳統(tǒng)ADC小分子有效載荷不同，當(dāng)前的合成寡核苷酸治療藥物靶向上游信號分子，例如內(nèi)源性mRNAs。寡核苷酸通過堿基配對互補(bǔ)特異性沉默靶mRNAs，以減少致病蛋白的產(chǎn)生。

ASOs：ASOs是通過堿基互補(bǔ)靶向mRNA或pre-mRNA以調(diào)節(jié)基因表達(dá)用于治療目的的單鏈核酸分子。AOCs中的抗體靶向遞送可顯著增強(qiáng)傳統(tǒng)ASO療法的效力和安全性。AOC作用的主要機(jī)制包括與靶RNA特異性結(jié)合，誘導(dǎo)RNase H介導(dǎo)的RNA降解，或通過空間位阻抑制RNA剪接和翻譯，從而調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá)。例如，用于治療脊髓性肌萎縮癥的ASO藥物Spinraza（諾西那生鈉）通過調(diào)節(jié)SMN2基因的表達(dá)來增加SMN蛋白的產(chǎn)生。Spinraza在脊髓性肌萎縮癥患者的臨床試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了持續(xù)的治療獲益。對于AOCs，1995年首次報(bào)道的AOC使用ASO作為核酸分子。近年來，幾種AOCs已進(jìn)入臨床試驗(yàn)，并使用ASOs，一個(gè)顯著的例子是DYNE-101。

小干擾RNA（siRNAs）‍：研究最廣泛且臨床應(yīng)用最廣泛的寡核苷酸是siRNAs。雙鏈siRNAs通常為21至23個(gè)堿基對。反義鏈與靶mRNA完全互補(bǔ)，并通過RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物介導(dǎo)靶mRNA的降解以沉默基因。Inclisiran是一種已批準(zhǔn)的siRNA分子，具有已證實(shí)的效力和安全性，可干擾前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9（PCSK9）的mRNA，導(dǎo)致該蛋白和低密度脂蛋白膽固醇的持續(xù)降低。與傳統(tǒng)小分子藥物相比，siRNAs表現(xiàn)出更高的特異性和更廣的靶點(diǎn)譜，能夠精確干預(yù)小分子難以靶向的蛋白質(zhì)或基因。然而，與ASOs相比，siRNAs通常表現(xiàn)出較低的組織滲透性。許多臨床試驗(yàn)中的AOCs使用siRNA作為有效載荷，例如Avidity開發(fā)的Delpacibart Etedesiran和Delpacibart Braxlosiran。

PMOs：PMOs是合成的單鏈DNA類似物，其中天然的磷酸二酯鍵被磷酰二胺鍵取代。每個(gè)PMO亞基中的嗎啉環(huán)賦予其增強(qiáng)的穩(wěn)定性和對酶降解的抵抗力。PMOs主要通過互補(bǔ)結(jié)合pre-mRNAs以阻斷剪接體對靶功能蛋白特定外顯子的識別來調(diào)節(jié)基因表達(dá)。PMO結(jié)合誘導(dǎo)外顯子跳躍并恢復(fù)功能蛋白的翻譯。2016年批準(zhǔn)的Eteplirsen（EXONDYS 51®）是一種基于PMO的反義寡核苷酸，用于治療確診DMD基因突變且適合外顯子51跳躍的杜氏肌營養(yǎng)不良癥患者。盡管PMOs是AOCs中最新使用的寡核苷酸類型，但它在該領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。Avidity開發(fā)的Delpacibart Zotadirsen使用PMO作為AOC的寡核苷酸部分。

寡核苷酸的修飾：作為生物大分子，寡核苷酸在進(jìn)入生理環(huán)境時(shí)會(huì)面臨一些挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)限制了它們的治療效力，包括穩(wěn)定性差和易受血清核酸酶降解。AOCs通常攜帶寡核苷酸有效載荷。對寡核苷酸骨架、糖部分和核堿基的修飾包括骨架重組、糖環(huán)改變、末端加帽和5'磷酸化。這些修飾提高了寡核苷酸的穩(wěn)定性和治療效力。寡核苷酸化學(xué)和偶聯(lián)技術(shù)的重大進(jìn)步促進(jìn)了多種寡核苷酸綴合物的開發(fā)，用于臨床候選藥物。

3. 連接子

連接子在AOC的靶向抗體和治療性寡核苷酸之間建立高效且可控的化學(xué)橋梁。連接子顯著影響AOCs的關(guān)鍵參數(shù)，包括寡核苷酸-抗體比率（OAR）、治療指數(shù)、藥代動(dòng)力學(xué)/藥效學(xué)以及整體穩(wěn)定性。因此，連接子的設(shè)計(jì)和選擇需要綜合考慮穩(wěn)定性、可控釋放和生物相容性等多種因素。

連接子大致可分為可裂解和不可裂解兩種類型�？闪呀膺B接子在特定生理?xiàng)l件下釋放藥物，可進(jìn)一步分為酶敏感型、酸敏感型和還原敏感型亞型。酶敏感型連接子可以基于溶酶體的獨(dú)特微環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，水解酶如組織蛋白酶特異性裂解基于肽鍵的連接子（如Val-Cit），磷酸酶降解磷酸酯基連接子。連接子的肽序列或化學(xué)結(jié)構(gòu)必須在血漿中的穩(wěn)定性與細(xì)胞內(nèi)高效裂解之間取得平衡。寡核苷酸的釋放也可由酸性條件（內(nèi)體中pH 5.5，溶酶體中pH 4.5）或還原環(huán)境觸發(fā)。常見的酸敏感型連接子包含肼、縮醛和碳酸酯鍵。細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽濃度升高誘導(dǎo)二硫鍵的選擇性裂解；因此，連接子的穩(wěn)定性可以根據(jù)綴合位點(diǎn)和空間位阻程度進(jìn)行微調(diào)。

不可裂解連接子提高了偶聯(lián)穩(wěn)定性，適用于需要長時(shí)間循環(huán)和持續(xù)活性的療法。常見的偶聯(lián)策略包括與天然氨基酸（如半胱氨酸或賴氨酸）共價(jià)連接、形成馬來酰亞胺-硫醇連接（例如通過SMCC）以及使用點(diǎn)擊化學(xué)方法（例如銅催化的疊氮-炔環(huán)加成或應(yīng)變促進(jìn)的疊氮-炔環(huán)加成）進(jìn)行定點(diǎn)偶聯(lián)。

直接偶聯(lián)：直接綴合是AOC設(shè)計(jì)中最常用的綴合方法。在寡核苷酸上引入官能團(tuán)允許其直接連接到抗體上。化學(xué)修飾的多樣性支持使用多種連接子，包括可裂解和不可裂解連接子以及先前經(jīng)過驗(yàn)證的ADC連接子。針對抗體上特定結(jié)合位點(diǎn)設(shè)計(jì)的連接子可以有效調(diào)節(jié)OAR，并且可以更小，與較大的連接子相比，對AOCs整體物理化學(xué)性質(zhì)的影響更小。然而，這種方法需要在寡核苷酸上構(gòu)建連接子附著位點(diǎn)，然后通過化學(xué)綴合將連接子連接到該位點(diǎn)。因此，直接綴合的通用性依賴于連接子的高穩(wěn)定性，該連接子必須與DNA或RNA分子及其雙鏈退火過程兼容且穩(wěn)定。

在當(dāng)前ADCs中，主要的偶聯(lián)基團(tuán)包括賴氨酸和半胱氨酸殘基，近年來半胱氨酸基偶聯(lián)的使用顯著增加。類似地，AOCs目前主要利用半胱氨酸殘基作為關(guān)鍵偶聯(lián)基團(tuán)，利用其反應(yīng)性硫醇部分高效附著寡核苷酸有效載荷，特別是通過工程化半胱氨酸實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)偶聯(lián)，從而精確控制OAR值、偶聯(lián)位置，并促進(jìn)靶向遞送應(yīng)用以增強(qiáng)治療效力。Cochran等人比較了AOCs的不同連接子方法。為此，他們采用了三種不同的抗體與寡核苷酸偶聯(lián)方法：1）半胱氨酸偶聯(lián)，2）賴氨酸偶聯(lián)，3）Asn297糖基化偶聯(lián)。為了實(shí)施基于半胱氨酸的方法，他們用TCEP處理抗體以切割鏈間二硫鍵，暴露半胱氨酸殘基上的硫醇基團(tuán)，然后使siRNA與含馬來酰亞胺的連接子MCC反應(yīng)，形成siRNA-連接子-馬來酰亞胺中間體，隨后通過硫醇-馬來酰亞胺反應(yīng)偶聯(lián)到抗體上。結(jié)果表明，通過半胱氨酸偶聯(lián)構(gòu)建的AOCs在藥代動(dòng)力學(xué)和siRNA遞送效率方面優(yōu)于其他方法，因?yàn)橘嚢彼崤悸?lián)導(dǎo)致血漿清除更快，而Asn297糖基化綴合雖然穩(wěn)定，但血漿暴露較低。

點(diǎn)擊化學(xué)是美國化學(xué)家Barry Sharpless于2001年引入的現(xiàn)代有機(jī)合成策略，并于2022年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。點(diǎn)擊化學(xué)因其高效、優(yōu)異的選擇性、模塊化和溫和的反應(yīng)條件而被用于構(gòu)建AOCs。點(diǎn)擊化學(xué)的一個(gè)顯著例子是使用應(yīng)變促進(jìn)的疊氮-炔環(huán)加成。在這種方法中，抗體用DBCO-PEG5-NHS修飾，寡核苷酸的5'端通過標(biāo)準(zhǔn)固相合成功能化疊氮基團(tuán)（-N）�？贵w和寡核苷酸通過DBCO和疊氮的應(yīng)變促進(jìn)疊氮-炔環(huán)加成快速偶聯(lián)。這種由點(diǎn)擊化學(xué)實(shí)現(xiàn)的模塊化設(shè)計(jì)，便于在實(shí)驗(yàn)過程中靈活交換不同的抗體和寡核苷酸，并支持抗體與各種寡核苷酸的正交偶聯(lián)，為經(jīng)濟(jì)高效且可擴(kuò)展的AOC生產(chǎn)提供了支持。

親和力偶聯(lián)：親和力偶聯(lián)的一個(gè)典型例子是利用親和素和生物素之間的高親和力，將siRNA穩(wěn)定偶聯(lián)到靶向抗體上。在這項(xiàng)研究中，正義siRNA鏈在3'端單生物素化，并與靶向人胰島素受體的重組鏈霉親和素和mAb的綴合物組裝。使用轉(zhuǎn)染了熒光素酶報(bào)告基因的人293上皮細(xì)胞來監(jiān)測基因表達(dá)并表征該構(gòu)建體。AOC構(gòu)建成功，AOC處理在48小時(shí)內(nèi)使熒光素酶表達(dá)顯著降低超過90%。RNA干擾作用持續(xù)長達(dá)5天，但在7天后消失。在siRNA濃度低至3 nM時(shí)可檢測到抑制作用，并且抑制效果隨siRNA濃度增加而增加（半數(shù)抑制常數(shù)約為30.5 ± 11.7 nM）。這些發(fā)現(xiàn)表明，親和素-生物素系統(tǒng)是構(gòu)建AOC的高效且穩(wěn)定的連接子。

通過離子相互作用偶聯(lián)：離子相互作用偶聯(lián)利用寡核苷酸骨架的負(fù)電荷，通過離子相互作用與修飾有多聚陽離子結(jié)構(gòu)的抗體偶聯(lián)。最常用的多聚陽離子部分是內(nèi)源性蛋白魚精蛋白。Liberman等人首次報(bào)道了通過離子相互作用綴合構(gòu)建AOCs的方法。來自靶向HIV-1包膜蛋白的mAb F105的重鏈Fab片段與魚精蛋白基因融合，生成融合蛋白F105-P。將F105-P與siRNA孵育得到AOC。siRNA的熒光標(biāo)記顯示，每個(gè)魚精蛋白分子穩(wěn)定結(jié)合大約六個(gè)siRNAs。構(gòu)建的AOCs證明了有效的靶向和基因沉默，而不會(huì)觸發(fā)干擾素反應(yīng)。這項(xiàng)研究證實(shí)了離子相互作用綴合用于AOC構(gòu)建的潛力，并突出了這種方法的簡單性。多聚陽離子部分也充當(dāng)溶酶體逃逸劑，并通過“質(zhì)子海綿”效應(yīng)誘導(dǎo)溶酶體滲透膨脹，增加膜通透性并促進(jìn)寡核苷酸釋放到細(xì)胞質(zhì)中。

盡管簡單，離子相互作用偶聯(lián)存在固有的不穩(wěn)定性。離子鍵的可逆性使得綴合物在生理pH或鹽度變化下容易解離，可能導(dǎo)致寡核苷酸過早釋放。此外，由于依賴于間接表征方法，如熒光標(biāo)記或PCR，質(zhì)量控制尤其具有挑戰(zhàn)性，這通常導(dǎo)致批次間差異大，并難以確保產(chǎn)品一致性。最后，缺乏全面的體內(nèi)穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，包括ADME譜，引入了釋放動(dòng)力學(xué)的不確定性，增加了脫靶效應(yīng)和降低治療效力的風(fēng)險(xiǎn)。因此，上述挑戰(zhàn)導(dǎo)致離子相互作用偶聯(lián)在當(dāng)代AOC研究中很少使用。

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結(jié)語

AOCs的分子設(shè)計(jì)是一個(gè)高度復(fù)雜且精密的系統(tǒng)工程，其核心在于通過優(yōu)化的抗體、連接子與寡核苷酸三大組件的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)從精準(zhǔn)靶向到高效基因調(diào)控的完整生物學(xué)功能。從作用機(jī)制上看，AOCs成功地將抗體的細(xì)胞特異性遞送與寡核苷酸的細(xì)胞內(nèi)基因沉默能力相結(jié)合，但其效力最終受限于內(nèi)體逃逸等關(guān)鍵細(xì)胞內(nèi)步驟的效率。在制造工藝方面，從抗體的工程化生產(chǎn)、寡核苷酸的固相合成，到通過多種化學(xué)策略進(jìn)行可控偶聯(lián)，每一步都面臨著確保產(chǎn)品均一性、穩(wěn)定性和活性的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。盡管存在這些復(fù)雜性，對AOCs結(jié)構(gòu)組件和作用通路的深入理解，以及不斷成熟的制造平臺，正共同推動(dòng)著這一新興治療模式從實(shí)驗(yàn)室走向臨床。未來，進(jìn)一步的創(chuàng)新將聚焦于開發(fā)更智能的連接子、穿透性更強(qiáng)的抗體形式以及更穩(wěn)定的寡核苷酸化學(xué)，以最終釋放AOCs在治療遺傳性疾病、癌癥等領(lǐng)域的全部潛力。

參考文獻(xiàn)：

Advances in the pharmaceutical development of antibody-oligonucleotide conjugates. 

Eur J Pharm Sci. 2025 Dec 1:215:107292.

       原文標(biāo)題 : AOC的發(fā)展歷程、作用機(jī)制和分子設(shè)計(jì)