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胞毒性藥物通過連接子鏈接而成,兼具傳統(tǒng)小分子化療的強大殺傷效應及抗體藥物的腫瘤靶向性。ADCs于20世紀90年代中期首次進入臨床試驗以來，經(jīng)過近30年的發(fā)展，已經(jīng)成為一個非常成功的腫瘤學平臺。

2009年，卡利霉素、金盞花素和美登素類藥物是用于ADC開發(fā)的主要細胞毒素。十年來，這些分子仍然被用作有效載荷進行優(yōu)化，以獲得更好的穩(wěn)定性和親水性。新的細胞毒性物質(zhì)也被開發(fā)出來，如PBDs、杜卡霉素和喜樹堿衍生物等�？贵w工程在10年間也已經(jīng)取得了相當大的進展，允許更多的位點特異性偶聯(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)技術也已經(jīng)在臨床前研究獲得了驗證。

然而，要充分發(fā)揮ADC平臺的潛力，就必須進行創(chuàng)新的分子設計，以及腫瘤特異性靶抗原和有效生物標志物的鑒定，以應對耐藥性、腫瘤異質(zhì)性和治療相關不良反應等幾個臨床挑戰(zhàn)。目前，多種新興的ADC形式已經(jīng)進入臨床前和臨床開發(fā)的早期階段，包括雙特異性ADC、條件激活ADC、免疫刺激ADC、蛋白質(zhì)降解ADC和雙載荷ADC，每種ADC都提供了應對這些各種挑戰(zhàn)的獨特能力，為癌癥患者提供更多更好的治療選擇。

第一代和第二代ADC

一個成功的ADC藥物取決于兩個關鍵因素。第一需要一個穩(wěn)定可靠的連接子連接抗體和有效載荷，這個連接子在血漿循環(huán)中保持穩(wěn)定，并且在腫瘤細胞內(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。連接子需要對溶酶體條件（蛋白酶、酸性和還原介質(zhì)）敏感。

第二個成功的關鍵因素是必須將一種強大的細胞毒性劑偶聯(lián)到抗體上。事實上，由于有效載荷（例如蒽環(huán)類藥物）的效力較低，第一批ADC的特點是治療指數(shù)較低，導致到達最大耐受劑量（MTD）時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批準用于治療急性髓細胞白血�。ˋML）。它是由卡奇霉素通過一個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小凹槽結合并經(jīng)歷Bergman環(huán)化，從而產(chǎn)生高度反應性的雙自由基，引起序列選擇性DNA雙鏈切割。

從理論上講，腙在生理pH值下應在血液循環(huán)中保持穩(wěn)定，并在酸性條件下內(nèi)化后進行選擇性水解。然而，Mylotarg的連接子表現(xiàn)出一定的不穩(wěn)定性，導致卡奇霉素在血漿循環(huán)中過早釋放，嚴重的毒性導致隨后輝瑞公司在2010年將Mylotarg退市。得益于近年來在臨床上積累的經(jīng)驗以及技術的進步，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)開發(fā)連接子設計的替代策略。然而，一個偶然的發(fā)現(xiàn)使Immunogen得以識別出一種出人意料的有效ADC。DM1通過含有N-琥珀酰亞胺基-4-（N-馬來酰亞胺甲基）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氨酸殘基偶聯(lián)，這種ADC（T-DM1，Kadcyla）于2013年經(jīng)FDA批準用于HER2陽性乳腺癌患者。

這種新型的ADC在HER2陽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，原始結構才具有活性，以獲得活性代謝物Lys-MCC-DM1。

Adcetris, Polivy和第二代可切割連接子

與此同時，西雅圖遺傳學設計了自己的偶聯(lián)技術，通過可切割連接子mc-VC-PABC，其中包含馬來酰亞胺基間隔子、作為組織蛋白酶底物的標準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批準用于間變性大細胞淋巴瘤和霍奇金淋巴瘤的治療。

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

第三代ADC

由于前兩代ADC包括單抗的內(nèi)化、轉運或再循環(huán)有關的干擾、抗原的脫落以及 ADC 的溶酶體降解缺陷都會導致藥物釋放的減少，從而影響 ADCs 的療效。因此，亟需開發(fā)與生物偶聯(lián)、載體形式、連接子或毒性藥物相關的新技術，以拓寬 ADC 的應用領域，第三代ADC應運而生。

在許多開發(fā)ADC的公司中，Immunomedics設計了一個令人驚訝的ADC，通過三重賭注：構建一個針對稍微過表達靶點的ADC，使用了一個混合了細胞內(nèi)和細胞外釋放的系統(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，通過具有短聚乙二醇化單元的可裂解馬來酰亞胺連接體與SN-38（伊立替康的活性代謝物）偶聯(lián)。

FDA于2020年4月批準，這一成就令人印象深刻，因為這種ADC用于難治或耐藥的三陰性乳腺癌（TNBC），之前沒有有效的治療藥物。這種ADC的另一個有趣的特點是：包括聚乙二醇化單元的連接結構的優(yōu)化使得該ADC的DAR高達7.6，而不會影響其耐受性或效率。DAR=4長期以來被認為是最佳的，但這一說法現(xiàn)在只適用于已知認可的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計的連接體結合，日本第一三共公司開發(fā)了DXd（exatecan或DX-8951）。DXd是一種比SN-38體外對癌細胞活性高10倍的細胞毒性劑。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殺死鄰近的癌細胞，這在異質(zhì)性腫瘤中是一個優(yōu)勢，但半衰期短，可避免靶外毒性。

通過對蛋白水解敏感的馬來酰亞胺連接體將DXd生物結合到抗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，在轉移性HER2陽性乳腺癌的III期臨床研究中，DS-8201a成功地與T-DM1進行了比較，并最終于2019年12月底獲得FDA批準。

雙特異性ADC

腫瘤異質(zhì)性和耐藥性通常限制針對單一靶點治療的抗腫瘤活性。為了應對這一挑戰(zhàn)，雙特異性抗體是一種能夠同時結合兩種不同靶分子和/或細胞的方法。利用該技術的雙特異性ADC作為增強抗腫瘤療效的潛在途徑成為最近的熱點。迄今為止探索的設計可分為兩種類型：針對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，但在臨床測試時并未表現(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雙靶點的ADC，其不對稱結構能夠?qū)崿F(xiàn)二價HER2結合。在測試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名可評價療效的患者中，多種HER2+晚期癌癥類型的確認ORR為28%，疾病控制率為72%。只有9%的患者出現(xiàn)≥3級治療相關不良事件（TRAE），另有三名患者出現(xiàn)臨床嚴重事件。這些結果表明，ZW49在經(jīng)過大量預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都被設計用于識別HER2并促進受體聚集、內(nèi)化和溶酶體運輸。

AZD9592是阿斯利康開發(fā)的EGFR/c-MetADC，通過可連接linker偶聯(lián)新型拓撲異構酶1載荷，主要解決奧希替尼耐藥。相較于EGFR，AZD9592 對 c-MET 具有更高的親和力，目的是減少由EGFR驅(qū)動的正常組織毒性。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合作開發(fā)的MUC1/EGFR雙抗ADC，采用非天然氨基酸定點偶聯(lián)技術，通過可裂解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的抗腫瘤活性。

BL-B01D1 是中國首個進入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；毒素為自有的喜樹堿類似物ED04。其I期臨床用藥安全性較好，未出現(xiàn)藥物相關的患者死亡情況。在安全性較好的10例可評估的NSCLC末線患者中，ORR為60%，DCR為90%。

條件激活ADC

靶向受體的傳統(tǒng)ADC不僅在腫瘤細胞上表達，而且在某些非惡性組織上表達，通常與不可避免的靶向非腫瘤毒性有關，導致劑量減少或治療中斷。為了解決這個問題，已經(jīng)開發(fā)了以條件活性抗體為特征的新型ADC設計。

這一設計概念的靈感來自小分子的前藥設計，通過該設計賦予藥物的藥理學非活性形式，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。通過一種對多種蛋白酶敏感的可切割肽序列（LSGRSDNH），人們開發(fā)了幾種條件激活的ADC，目前正在臨床前和臨床開發(fā)中，包括praluzatamab ravtansine（NCT03149549和NCT04596150）和CX-2029（NCT03543813）。

此外，人們還開發(fā)了具有pH響應性抗原結合位點的ADC。TME的酸性通常略高于大多數(shù)非惡性組織，由于抗原結合位點的可逆構象變化，這種pH差異可用于實現(xiàn)ADC的條件激活。迄今為止，已經(jīng)開發(fā)了包括靶向EGFR、HER2、AXL和ROR2的各種pH依賴性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ISAC

過去十年癌癥免疫療法的變革性進展，激發(fā)了人們對該領域的新興趣。在由腫瘤細胞釋放損傷相關分子模式（DAMP）觸發(fā)的先天免疫激活的背景下，與模式-認知受體（PRRs）相互作用的免疫佐劑分子已成為癌癥藥物開發(fā)的焦點。在將PRR激動劑特異性遞送至腫瘤的各種嘗試中，與特異性PRR激動藥的偶聯(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，與攜帶細胞毒性有效載荷的傳統(tǒng)ADC相比，ISAC具有獨特的潛在優(yōu)勢：首先，ISAC介導的抗腫瘤反應可以靶向多種腫瘤相關的DAMP；其次，ISAC介導的免疫刺激最終不僅激活抗原呈遞細胞（APC），而且可能激活其他腫瘤浸潤免疫細胞，如T細胞；第三，ISACs在整個細胞免疫反應中引發(fā)免疫記憶效應，提供持久的抗腫瘤作用并降低復發(fā)風險。

在迄今為止表征的所有TLR中，TLR7、TLR8和TLR9是迄今為止開發(fā)的大多數(shù)ISAC的主要靶標。抗HER2 TLR8 ISAC SBT6050即pertuzumabzuvotolimod，其由通過可裂解的連接子與pertuzumab偶聯(lián)的TLR8激動劑組成。在I期研究（NCT04460456）中，其作為單一療法與抗PD-1抗體pembrolizumab或cemiplimab組合進行測試；在I/II期研究（NCT05091528）中與其他HER2靶向療法組合進行測試。但由于細胞因子相關的不良事件以及缺乏足夠的單藥活性，最終導致這些研究終止。免疫激動型ISAC的藥效和安全性仍有待臨床的進一步檢驗。

基于PROTAC的DAC

DAC攜帶蛋白水解靶向嵌合體（PROTAC）而不是傳統(tǒng)的細胞毒性有效載荷，是一類新的靶向療法。DAC形式有可能進一步提高這種新模式的臨床實用性，通過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別腫瘤相關抗原，觸發(fā)DAC-抗原復合物的內(nèi)化。連接子在蛋白水解、酸性和/或還原條件下降解，從而將結合的PROTAC分子釋放到細胞質(zhì)中。通過E3連接酶的參與導致感興趣的蛋白質(zhì)（POI）泛素化，從而導致POI的降解。一些DAC正處于早期臨床開發(fā)階段，如靶向含溴結構域蛋白4（BRD4）的DAC正在為CLL1+急性髓細胞白血�。ˋML）患者中進行測試；以及靶向G1至S相變1蛋白（GSPT1）的ORM-5029，該DAC目前正在HER2+乳腺癌癥患者中測試（NCT05511844）。

雙載荷ADC

大多數(shù)實體瘤由異質(zhì)性癌細胞亞群組成，具有不同的基因表達譜和對藥物的敏感性水平，具有不同作用機制。因此，臨床實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，并在維持簡單給藥范圍的同時克服治療難治性腫瘤患者的耐藥性。

2017年報道了一種使用含有兩個正交掩蔽的半胱氨酸殘基的支鏈化學連接子生產(chǎn)雙載荷ADC的方法。通過順序偶聯(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CD30+MDR-的間變性大細胞淋巴瘤（ALCL）的小鼠異種移植物模型中顯示出強大的活性。

除了具有MMAE和MMAF有效載荷的ADC之外，隨著結合兩種不同有效載荷類別的ADC的開發(fā)，雙載荷ADC的臨床潛力得到了進一步探索。如asterlin加上與抗FolRα抗體偶聯(lián)的TLR激動劑的組合，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

ADC的治療潛力巨大，但要實現(xiàn)這一潛力，需要克服幾個關鍵挑戰(zhàn)，如耐藥性、腫瘤內(nèi)和瘤瘤間異質(zhì)性以及TRAE的風險。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ADC可能增加腫瘤特異性并降低不良事件的發(fā)生率。將ADC平臺與其他干預策略相結合，如免疫調(diào)節(jié)和降解傳統(tǒng)上不可治愈的靶點，為實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會。

ADC的發(fā)展正處于變革性增長的邊緣，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并改進ADC設計，我們將更接近真正有效、安全和個性化的癌癥治療目標，這將最終為頑固性癌癥患者帶來新的希望。

參考文獻：

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

       原文標題 : 探索下一代抗體偶聯(lián)藥物