前言

抗體偶聯(lián)藥物(ADC)是由靶向特異性抗原的單克隆抗體與小分子細(xì)胞毒性藥物通過(guò)連接子鏈接而成,兼具傳統(tǒng)小分子化療的強(qiáng)大殺傷效應(yīng)及抗體藥物的腫瘤靶向性。ADCs于20世紀(jì)90年代中期首次進(jìn)入臨床試驗(yàn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，已經(jīng)成為一個(gè)非常成功的腫瘤學(xué)平臺(tái)。

2009年，卡利霉素、金盞花素和美登素類(lèi)藥物是用于ADC開(kāi)發(fā)的主要細(xì)胞毒素。十年來(lái)，這些分子仍然被用作有效載荷進(jìn)行優(yōu)化，以獲得更好的穩(wěn)定性和親水性。新的細(xì)胞毒性物質(zhì)也被開(kāi)發(fā)出來(lái)，如PBDs、杜卡霉素和喜樹(shù)堿衍生物等�？贵w工程在10年間也已經(jīng)取得了相當(dāng)大的進(jìn)展，允許更多的位點(diǎn)特異性偶聯(lián)，提高了ADC的均一性和穩(wěn)定性。新的第二代和第三代ADC已經(jīng)進(jìn)入臨床，以期獲得更好的治療效果和安全性。幾十種基于半胱氨酸殘基、非天然氨基酸或分子工程模式的生物偶聯(lián)技術(shù)也已經(jīng)在臨床前研究獲得了驗(yàn)證。

然而，要充分發(fā)揮ADC平臺(tái)的潛力，就必須進(jìn)行創(chuàng)新的分子設(shè)計(jì)，以及腫瘤特異性靶抗原和有效生物標(biāo)志物的鑒定，以應(yīng)對(duì)耐藥性、腫瘤異質(zhì)性和治療相關(guān)不良反應(yīng)等幾個(gè)臨床挑戰(zhàn)。目前，多種新興的ADC形式已經(jīng)進(jìn)入臨床前和臨床開(kāi)發(fā)的早期階段，包括雙特異性ADC、條件激活A(yù)DC、免疫刺激ADC、蛋白質(zhì)降解ADC和雙載荷ADC，每種ADC都提供了應(yīng)對(duì)這些各種挑戰(zhàn)的獨(dú)特能力，為癌癥患者提供更多更好的治療選擇。

第一代和第二代ADC

一個(gè)成功的ADC藥物取決于兩個(gè)關(guān)鍵因素。第一需要一個(gè)穩(wěn)定可靠的連接子連接抗體和有效載荷，這個(gè)連接子在血漿循環(huán)中保持穩(wěn)定，并且在腫瘤細(xì)胞內(nèi)吞后迅速切割，以便有選擇地將有效載荷傳遞到腫瘤中，并限制由于非靶向毒性引起的不良反應(yīng)。連接子需要對(duì)溶酶體條件（蛋白酶、酸性和還原介質(zhì)）敏感。

第二個(gè)成功的關(guān)鍵因素是必須將一種強(qiáng)大的細(xì)胞毒性劑偶聯(lián)到抗體上。事實(shí)上，由于有效載荷（例如蒽環(huán)類(lèi)藥物）的效力較低，第一批ADC的特點(diǎn)是治療指數(shù)較低，導(dǎo)致到達(dá)最大耐受劑量（MTD）時(shí)治療效果依然非常有限。

Mylotarg、Besponsa和第一代可切割連接子

Mylotarg于2000年被FDA批準(zhǔn)用于治療急性髓細(xì)胞白血�。ˋML）。它是由卡奇霉素通過(guò)一個(gè)包含腙鍵的可切割連接子與gemtuzumab（一種突變的抗CD33 IgG4亞型單抗）偶聯(lián)而成。這種ADC的平均藥物抗體比(DAR)只有1.5，含有約50%的未偶聯(lián)單克隆抗體。ADC內(nèi)化后，腙鍵可在內(nèi)體酸性環(huán)境中水解，釋放出卡奇霉素的前體，然后由谷胱甘肽還原為自由活性的卡奇霉素。后者與DNA小凹槽結(jié)合并經(jīng)歷Bergman環(huán)化，從而產(chǎn)生高度反應(yīng)性的雙自由基，引起序列選擇性DNA雙鏈切割。

從理論上講，腙在生理pH值下應(yīng)在血液循環(huán)中保持穩(wěn)定，并在酸性條件下內(nèi)化后進(jìn)行選擇性水解。然而，Mylotarg的連接子表現(xiàn)出一定的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致卡奇霉素在血漿循環(huán)中過(guò)早釋放，嚴(yán)重的毒性導(dǎo)致隨后輝瑞公司在2010年將Mylotarg退市。得益于近年來(lái)在臨床上積累的經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)的進(jìn)步，Mylotarg于2017年重新獲批，優(yōu)化后提高了連接子的穩(wěn)定性，以較低劑量使用，并修改給藥計(jì)劃，適用于不同的患者群體。

Kadcyla和第二代不可切割連接子

鑒于這些發(fā)現(xiàn)，人們繼續(xù)開(kāi)發(fā)連接子設(shè)計(jì)的替代策略。然而，一個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)使Immunogen得以識(shí)別出一種出人意料的有效ADC。DM1通過(guò)含有N-琥珀酰亞胺基-4-（N-馬來(lái)酰亞胺甲基）環(huán)己烷-1-羧酸鹽（SMCC）的不可切割的連接子與曲妥珠單抗的賴(lài)氨酸殘基偶聯(lián)，這種ADC（T-DM1，Kadcyla）于2013年經(jīng)FDA批準(zhǔn)用于HER2陽(yáng)性乳腺癌患者。

這種新型的ADC在HER2陽(yáng)性乳腺癌模型中非常有效，只有ADC在內(nèi)化后在溶酶體中經(jīng)酶完全消化后，原始結(jié)構(gòu)才具有活性，以獲得活性代謝物L(fēng)ys-MCC-DM1。

Adcetris, Polivy和第二代可切割連接子

與此同時(shí)，西雅圖遺傳學(xué)設(shè)計(jì)了自己的偶聯(lián)技術(shù)，通過(guò)可切割連接子mc-VC-PABC，其中包含馬來(lái)酰亞胺基間隔子、作為組織蛋白酶底物的標(biāo)準(zhǔn)Val Cit二肽序列和PABC自降解間隔子，將金盞花素（MMAE）生物偶聯(lián)到抗CD30 抗體的半胱氨酸殘基上，這種ADC（Adcetris）于 2011年被FDA批準(zhǔn)用于間變性大細(xì)胞淋巴瘤和霍奇金淋巴瘤的治療。

Adcetris在腫瘤細(xì)胞內(nèi)化后，可切割連接子降解，釋放出的MMAE能破壞靶細(xì)胞并擴(kuò)散到細(xì)胞膜上，到達(dá)并殺死鄰近的癌細(xì)胞。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為旁觀者效應(yīng)，允許釋放的MMAE殺死CD30陽(yáng)性和CD30陰性的腫瘤細(xì)胞。

第三代ADC

由于前兩代ADC包括單抗的內(nèi)化、轉(zhuǎn)運(yùn)或再循環(huán)有關(guān)的干擾、抗原的脫落以及 ADC 的溶酶體降解缺陷都會(huì)導(dǎo)致藥物釋放的減少，從而影響 ADCs 的療效。因此，亟需開(kāi)發(fā)與生物偶聯(lián)、載體形式、連接子或毒性藥物相關(guān)的新技術(shù)，以拓寬 ADC 的應(yīng)用領(lǐng)域，第三代ADC應(yīng)運(yùn)而生。

在許多開(kāi)發(fā)ADC的公司中，Immunomedics設(shè)計(jì)了一個(gè)令人驚訝的ADC，通過(guò)三重賭注：構(gòu)建一個(gè)針對(duì)稍微過(guò)表達(dá)靶點(diǎn)的ADC，使用了一個(gè)混合了細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外釋放的系統(tǒng)，以及比常規(guī)使用的有效載荷更弱的毒性藥物。Sacituzumab-govitecan（IMMU-132）是一種抗TROP-2單抗，通過(guò)具有短聚乙二醇化單元的可裂解馬來(lái)酰亞胺連接體與SN-38（伊立替康的活性代謝物）偶聯(lián)。

FDA于2020年4月批準(zhǔn)，這一成就令人印象深刻，因?yàn)檫@種ADC用于難治或耐藥的三陰性乳腺癌（TNBC），之前沒(méi)有有效的治療藥物。這種ADC的另一個(gè)有趣的特點(diǎn)是：包括聚乙二醇化單元的連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)化使得該ADC的DAR高達(dá)7.6，而不會(huì)影響其耐受性或效率。DAR=4長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是最佳的，但這一說(shuō)法現(xiàn)在只適用于已知認(rèn)可的ADC，其有效載荷為DM1或MMAE的第二代接頭。

同樣，為了使伊立替康衍生物與精心設(shè)計(jì)的連接體結(jié)合，日本第一三共公司開(kāi)發(fā)了DXd（exatecan或DX-8951）。DXd是一種比SN-38體外對(duì)癌細(xì)胞活性高10倍的細(xì)胞毒性劑。DXd具有更好的安全性和最佳的溶解度，能夠引起旁觀者殺傷效應(yīng)殺死鄰近的癌細(xì)胞，這在異質(zhì)性腫瘤中是一個(gè)優(yōu)勢(shì)，但半衰期短，可避免靶外毒性。

通過(guò)對(duì)蛋白水解敏感的馬來(lái)酰亞胺連接體將DXd生物結(jié)合到抗HER2曲妥珠單抗半胱氨酸殘基上，使得獲得均勻DAR為7.7的共軛fam-trastuzumab-deruxtecan nxki（DS-8201a）。盡管DAR很高，但第一三共的DS-8201a在大鼠和猴子中的耐受性非常好，并且在血漿中非常穩(wěn)定。 

DS-8201a能夠在體內(nèi)有效地將DXd輸送到異質(zhì)性腫瘤中，并顯示出很高的治療效果。去年，在轉(zhuǎn)移性HER2陽(yáng)性乳腺癌的III期臨床研究中，DS-8201a成功地與T-DM1進(jìn)行了比較，并最終于2019年12月底獲得FDA批準(zhǔn)。

雙特異性ADC

腫瘤異質(zhì)性和耐藥性通常限制針對(duì)單一靶點(diǎn)治療的抗腫瘤活性。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，雙特異性抗體是一種能夠同時(shí)結(jié)合兩種不同靶分子和/或細(xì)胞的方法。利用該技術(shù)的雙特異性ADC作為增強(qiáng)抗腫瘤療效的潛在途徑成為最近的熱點(diǎn)。迄今為止探索的設(shè)計(jì)可分為兩種類(lèi)型：針對(duì)同一抗原不同表位的雙特異性ADC，以及靶向兩種不同抗原的雙特異性ADC。

MEDI4276是一種將曲妥珠單抗的scFv與另一種抗HER2 IgG1抗體39S的N末端融合的四價(jià)HER2靶向ADC。MEDI4276在治療難治性HER2+癌癥的小鼠異種移植物模型中顯示出顯著的活性，但在臨床測(cè)試時(shí)并未表現(xiàn)出良好的療效-安全性平衡。在乳腺癌的患者中，總體有效率（ORR）較低（9.4%），最大耐受劑量（MTD）確定為0.75 mg/kg每3周一次。

ZW49是另一種靶向HER2雙靶點(diǎn)的ADC，其不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)二價(jià)HER2結(jié)合。在測(cè)試ZW49的I期劑量發(fā)現(xiàn)研究中，建議的II期劑量（RP2D）為2.5 mg/kg，每3周一次。在該給藥方案下接受ZW49治療的29名可評(píng)價(jià)療效的患者中，多種HER2+晚期癌癥類(lèi)型的確認(rèn)ORR為28%，疾病控制率為72%。只有9%的患者出現(xiàn)≥3級(jí)治療相關(guān)不良事件（TRAE），另有三名患者出現(xiàn)臨床嚴(yán)重事件。這些結(jié)果表明，ZW49在經(jīng)過(guò)大量預(yù)處理的患者中具有可控的安全性和良好的抗腫瘤活性。MEDIO276和ZW49都被設(shè)計(jì)用于識(shí)別HER2并促進(jìn)受體聚集、內(nèi)化和溶酶體運(yùn)輸。

AZD9592是阿斯利康開(kāi)發(fā)的EGFR/c-MetADC，通過(guò)可連接linker偶聯(lián)新型拓?fù)洚悩?gòu)酶1載荷，主要解決奧希替尼耐藥。相較于EGFR，AZD9592 對(duì) c-MET 具有更高的親和力，目的是減少由EGFR驅(qū)動(dòng)的正常組織毒性。在PDX及耐藥模型中，單藥或聯(lián)用奧希替尼均展現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性。

M1231是Sutro和默克子公司EMDSerono合作開(kāi)發(fā)的MUC1/EGFR雙抗ADC，采用非天然氨基酸定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)，通過(guò)可裂解VC連接子偶聯(lián)hemiasterlin衍生物（微管抑制劑），DAR為4。臨床前研究顯示，在ESCC和NSCLC患者衍生的異種移植模型中具有很強(qiáng)的抗腫瘤活性。

BL-B01D1 是中國(guó)首個(gè)進(jìn)入I期臨床的雙抗ADC，靶向EGFR和HER3，接頭采用其自有的Ac接頭，相較于Mc接頭具有更好的穩(wěn)定性，親水性更好，不易聚集；毒素為自有的喜樹(shù)堿類(lèi)似物ED04。其I期臨床用藥安全性較好，未出現(xiàn)藥物相關(guān)的患者死亡情況。在安全性較好的10例可評(píng)估的NSCLC末線(xiàn)患者中，ORR為60%，DCR為90%。

條件激活A(yù)DC

靶向受體的傳統(tǒng)ADC不僅在腫瘤細(xì)胞上表達(dá)，而且在某些非惡性組織上表達(dá)，通常與不可避免的靶向非腫瘤毒性有關(guān)，導(dǎo)致劑量減少或治療中斷。為了解決這個(gè)問(wèn)題，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了以條件活性抗體為特征的新型ADC設(shè)計(jì)。

這一設(shè)計(jì)概念的靈感來(lái)自小分子的前藥設(shè)計(jì)，通過(guò)該設(shè)計(jì)賦予藥物的藥理學(xué)非活性形式，然后在循環(huán)或某些器官中代謝為其活性形式，從而提高體內(nèi)穩(wěn)定性和/或特異性。通過(guò)一種對(duì)多種蛋白酶敏感的可切割肽序列（LSGRSDNH），人們開(kāi)發(fā)了幾種條件激活的ADC，目前正在臨床前和臨床開(kāi)發(fā)中，包括praluzatamab ravtansine（NCT03149549和NCT04596150）和CX-2029（NCT03543813）。

此外，人們還開(kāi)發(fā)了具有pH響應(yīng)性抗原結(jié)合位點(diǎn)的ADC。TME的酸性通常略高于大多數(shù)非惡性組織，由于抗原結(jié)合位點(diǎn)的可逆構(gòu)象變化，這種pH差異可用于實(shí)現(xiàn)ADC的條件激活。迄今為止，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了包括靶向EGFR、HER2、AXL和ROR2的各種pH依賴(lài)性ADC。在多種臨床前小鼠異種移植物模型中顯示出良好的抗腫瘤活性。

免疫激動(dòng)ISAC

過(guò)去十年癌癥免疫療法的變革性進(jìn)展，激發(fā)了人們對(duì)該領(lǐng)域的新興趣。在由腫瘤細(xì)胞釋放損傷相關(guān)分子模式（DAMP）觸發(fā)的先天免疫激活的背景下，與模式-認(rèn)知受體（PRRs）相互作用的免疫佐劑分子已成為癌癥藥物開(kāi)發(fā)的焦點(diǎn)。在將PRR激動(dòng)劑特異性遞送至腫瘤的各種嘗試中，與特異性PRR激動(dòng)藥的偶聯(lián)抗體已成為一種有前途的先天免疫局部激活方法。

臨床前研究已經(jīng)證明，與攜帶細(xì)胞毒性有效載荷的傳統(tǒng)ADC相比，ISAC具有獨(dú)特的潛在優(yōu)勢(shì)：首先，ISAC介導(dǎo)的抗腫瘤反應(yīng)可以靶向多種腫瘤相關(guān)的DAMP；其次，ISAC介導(dǎo)的免疫刺激最終不僅激活抗原呈遞細(xì)胞（APC），而且可能激活其他腫瘤浸潤(rùn)免疫細(xì)胞，如T細(xì)胞；第三，ISACs在整個(gè)細(xì)胞免疫反應(yīng)中引發(fā)免疫記憶效應(yīng)，提供持久的抗腫瘤作用并降低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

在迄今為止表征的所有TLR中，TLR7、TLR8和TLR9是迄今為止開(kāi)發(fā)的大多數(shù)ISAC的主要靶標(biāo)�？笻ER2 TLR8 ISAC SBT6050即pertuzumabzuvotolimod，其由通過(guò)可裂解的連接子與pertuzumab偶聯(lián)的TLR8激動(dòng)劑組成。在I期研究（NCT04460456）中，其作為單一療法與抗PD-1抗體pembrolizumab或cemiplimab組合進(jìn)行測(cè)試；在I/II期研究（NCT05091528）中與其他HER2靶向療法組合進(jìn)行測(cè)試。但由于細(xì)胞因子相關(guān)的不良事件以及缺乏足夠的單藥活性，最終導(dǎo)致這些研究終止。免疫激動(dòng)型ISAC的藥效和安全性仍有待臨床的進(jìn)一步檢驗(yàn)。

基于PROTAC的DAC

DAC攜帶蛋白水解靶向嵌合體（PROTAC）而不是傳統(tǒng)的細(xì)胞毒性有效載荷，是一類(lèi)新的靶向療法。DAC形式有可能進(jìn)一步提高這種新模式的臨床實(shí)用性，通過(guò)利用基于抗體的藥物遞送的能力提供高水平的腫瘤特異性和持久活性。

DAC的單克隆抗體部分識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原，觸發(fā)DAC-抗原復(fù)合物的內(nèi)化。連接子在蛋白水解、酸性和/或還原條件下降解，從而將結(jié)合的PROTAC分子釋放到細(xì)胞質(zhì)中。通過(guò)E3連接酶的參與導(dǎo)致感興趣的蛋白質(zhì)（POI）泛素化，從而導(dǎo)致POI的降解。一些DAC正處于早期臨床開(kāi)發(fā)階段，如靶向含溴結(jié)構(gòu)域蛋白4（BRD4）的DAC正在為CLL1+急性髓細(xì)胞白血病（AML）患者中進(jìn)行測(cè)試；以及靶向G1至S相變1蛋白（GSPT1）的ORM-5029，該DAC目前正在HER2+乳腺癌癥患者中測(cè)試（NCT05511844）。

雙載荷ADC

大多數(shù)實(shí)體瘤由異質(zhì)性癌細(xì)胞亞群組成，具有不同的基因表達(dá)譜和對(duì)藥物的敏感性水平，具有不同作用機(jī)制。因此，臨床實(shí)踐中通常采用涉及具有不同作用模式的多種藥物的聯(lián)合方案。雙有效載荷ADC有可能作為單一藥物引發(fā)相加或協(xié)同效應(yīng)，并在維持簡(jiǎn)單給藥范圍的同時(shí)克服治療難治性腫瘤患者的耐藥性。

2017年報(bào)道了一種使用含有兩個(gè)正交掩蔽的半胱氨酸殘基的支鏈化學(xué)連接子生產(chǎn)雙載荷ADC的方法。通過(guò)順序偶聯(lián)有效載荷能夠以16的DAR將MMAE和MMAF均勻偶聯(lián)到抗CD30抗體上。這種雙載荷ADC在表達(dá)CD30+MDR-的間變性大細(xì)胞淋巴瘤（ALCL）的小鼠異種移植物模型中顯示出強(qiáng)大的活性。

除了具有MMAE和MMAF有效載荷的ADC之外，隨著結(jié)合兩種不同有效載荷類(lèi)別的ADC的開(kāi)發(fā)，雙載荷ADC的臨床潛力得到了進(jìn)一步探索。如asterlin加上與抗FolRα抗體偶聯(lián)的TLR激動(dòng)劑的組合，其在小鼠模型中顯示出協(xié)同抗腫瘤活性和免疫記憶。目前，雙載荷ADC潛力的研究仍處于探索的早期階段。

小結(jié)

ADC的治療潛力巨大，但要實(shí)現(xiàn)這一潛力，需要克服幾個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)，如耐藥性、腫瘤內(nèi)和瘤瘤間異質(zhì)性以及TRAE的風(fēng)險(xiǎn)。新興的ADC模式，包括雙特異性和雙載荷ADC，顯示出解決耐藥性和腫瘤異質(zhì)性的潛力，而條件激活A(yù)DC可能增加腫瘤特異性并降低不良事件的發(fā)生率。將ADC平臺(tái)與其他干預(yù)策略相結(jié)合，如免疫調(diào)節(jié)和降解傳統(tǒng)上不可治愈的靶點(diǎn)，為實(shí)施多模式癌癥治療以及化療、放療、免疫療法和其他靶向治療提供了機(jī)會(huì)。

ADC的發(fā)展正處于變革性增長(zhǎng)的邊緣，有望大幅改變癌癥治療格局。隨著我們更好地了解腫瘤生物學(xué)并改進(jìn)ADC設(shè)計(jì)，我們將更接近真正有效、安全和個(gè)性化的癌癥治療目標(biāo)，這將最終為頑固性癌癥患者帶來(lái)新的希望。

參考文獻(xiàn)：

1.Exploringthe next generation of antibody-drug conjugates. Nat Rev Clin Oncol.2024Jan 8.2. Antibody–Drug Conjugates: The Last Decade. Pharmaceuticals 2020, 13, 245

       原文標(biāo)題 : 探索下一代抗體偶聯(lián)藥物