设计上的核心矛盾很明确：血液里要稳，抵抗白蛋白Cys34和血浆GSH的还原攻击；肿瘤细胞内要断，被高浓度GSH快速还原释放payload。问题是这两个要求指向的方向正好相反。ImmunoGen团队（Kellogg等，2011）的系统实验给出了一个反常识的结果：空间位阻最高、血浆稳定性最强的结构，体内疗效并非最好，最佳疗效属于"中间稳定性"的SPDB。

血液不是安全区：血浆里的还原剂库

白蛋白Cys34是人血清白蛋白（HSA）上含量最丰富的游离巯基。据Beck等（2004）报道，新鲜血浆中约50%的HSA以游离巯基形式存在，约25-30%以混合二硫键形式存在，其余约25%为糖基化形式。Cys34能与linker的二硫键发生硫醇-二硫键交换，把桥断开，payload提前释放。白蛋白血浆浓度约35-50 mg/mL（约0.6 mM），其中游离巯基形式就占约0.3 mM，这个量级不容忽视。

图：血浆与胞内的还原剂浓度差。二硫键linker要在左侧存活、在右侧断裂，两到三个数量级的落差就是它的选择窗口。

血浆谷胱甘肽则是另一条路径。血浆GSH在微摩尔级，细胞内则在毫摩尔级，两者相差约两到三个数量级。这个梯度正是选择性的物理基础：循环中不易断裂，进细胞后快速还原。但血浆GSH虽低，长时间循环仍可能缓慢触发，位阻不足时尤其明显。

双甲基的构效密码：从无取代到sulfo-SPDB

调控手段是在二硫键两侧引入烷基取代基，用空间位阻挡住还原剂。Kellogg等系统合成了多种不同位阻的抗体-美登素偶联物，在美登素侧和linker侧分别引入0-2个甲基，测试了体外DTT还原稳定性、CD1小鼠血浆稳定性和SCID小鼠异种移植瘤疗效，奠定了构效关系的基础。

第一代，无取代。两侧均无甲基，二硫键完全裸露。体外DTT还原稳定性最低，血浆半衰期最短，payload在循环中提前释放，系统性毒性高——疗效差不是因为payload没活性，而是还没到肿瘤就漏了。

第二代，SPDB。美登素侧引入双甲基，linker侧保持无甲基。双甲基提供中等位阻，血浆稳定性显著提升。关键发现是SPDB-DM4在结肠癌异种移植瘤模型中显示出所有测试结构里最好的体内疗效。Kellogg等原文明确写道，具有中间二硫键稳定性的偶联物，即美登素侧2个甲基、linker侧无甲基的huC242-SPDB-DM4，显示出最佳疗效。

图：三代构效迭代。中间那个不是最稳的，却是体内疗效最好的。

第三代，sulfo-SPDB。ImmunoGen在MIRV（Mirvetuximab soravtansine，靶向FRα）开发中，于SPDB基础上引入一个磺酰基。磺酰基不直接增加二硫键位阻，主要通过提升整体亲水性间接影响稳定性，减少非特异性吸附和聚集。MIRV最终选用sulfo-SPDB-DM4，2022年基于SORAYA II期获FDA加速批准，2024年基于MIRASOL III期转为完全批准。

把位阻与疗效排在一张表里，规律就清楚了。三档取代分别是美登素侧0个甲基（无取代）、美登素侧2个甲基（SPDB，标题说的"双甲基"就是指这一档）、以及两侧各2个甲基（高位阻）：

图：倒U型。太不稳和太稳，疗效都不好，顶点在SPDB附近。

这是个反直觉规律：把结果按稳定性从低到高排开，血浆稳定性和体内疗效大致呈倒U型。稳定性太低，payload在血浆中提前释放，毒性高疗效差；稳定性太高，肿瘤细胞内还原释放变慢，bystander效应减弱，疗效同样不好。SPDB恰好落在顶点附近。所以稳定性不是越高越好，设计目标是窗口最匹配。需要说明的是，这只是从三四个结构点排出来的趋势，不是经过临床验证的定量模型。

稳定性不是越高越好：bystander效应的悖论

抗体只能识别表达特定抗原的肿瘤细胞，但实体瘤里并非所有细胞都均匀表达靶抗原。bystander效应指ADC在靶细胞内释放的payload代谢物具有膜透性，能扩散到不表达靶抗原的邻近细胞，杀伤这些"抗体够不着"的细胞。对异质性高的实体瘤，这个效应尤其关键。

不可裂解linker为什么不行。Kellogg等实验中，不可裂解的SMCC-DM1体外活性很高，体内却只有边际活性。原因是SMCC在溶酶体降解后释放的是赖氨酸-美登素偶联物，带电荷，无法穿透细胞膜。而可裂解二硫键在胞内被GSH还原后，释放的DM4-SMe具有膜透性，这是它的核心优势。

这也解释了为什么T-DM1（Kadcyla）用不可裂解SMCC，而MIRV用可裂解二硫键。T-DM1靶向HER2，HER2在乳腺癌中表达相对均匀，bystander需求不高，稳定性优势更重要；MIRV靶向FRα，FRα在卵巢癌中异质性较高，bystander效应对疗效至关重要。linker选择的核心是匹不匹配，不是比谁更先进。

但这条路并非谁都能走通。赛诺菲的SAR408701同样用SPDB-DM4靶向CEACAM5，III期CARMEN-LC03未达主要终点，2023年底已终止全球临床开发。同样的化学桥，换个靶点和适应症，结果可能完全不同。

三种裂解逻辑与两个代表 drug-linker

按裂解机制分三类，核心差异在于谁来触发裂解、释放什么代谢物。

二硫键linker不可替代的价值就在"稳定性可调"。Val-Cit-PAB的裂解位点由酶底物序列决定，设计好后稳定性基本固定，没有微调空间。二硫键通过甲基取代的数量和位置，可以在"血浆稳定"和"肿瘤快速释放"之间连续调节。

在文献里出现频率最高的两个二硫键 drug-linker 是 SPDB-DM4 和 sulfo-SPDB-DM4，它们差的不只是"多一个磺酸基"。下表把这两个分子的参数并列对照：

sulfo-SPDB多出的那80 Da全在磺酸基上，二硫键本身的位阻没变。所以两者在血浆里的还原敏感性差异，主要来自亲水性带来的分布和聚集行为不同，而不是位阻。这个区分在选型时很关键：要解决聚集和溶解度选sulfo，要解决还原速率得回到甲基数量上做文章。

冰合试剂 XF06 子栏目 提供 ADC linker-payload 相关产品，如需二硫键类 linker 与美登素类 payload 的定制合成，可联系技术支持评估。

常见问题

参考文献

[1] Kellogg BA, et al. Disulfide-linked antibody-maytansinoid conjugates: optimization of in vivo activity by varying the steric hindrance at carbon atoms adjacent to the disulfide linkage. Bioconjug Chem. 2011;22(4):717-727. PMID: 21425776.

[2] Beck JL, et al. Direct observation of covalent adducts with Cys34 of human serum albumin using mass spectrometry. Anal Biochem. 2004;325(2):326-336. PMID: 14751268.

[3] Lambert JM, Berkenblit A. Antibody-drug conjugates for cancer treatment. Annu Rev Med. 2018;69(1):191-207.

[4] Doronina SO, et al. Development of potent monoclonal antibody auristatin conjugates for cancer therapy. Nat Biotechnol. 2003;21(7):778-784.