IPI-493

“ 点击蓝字 关注我们 尤启冬 中国药科大学药学院教授、博士生导师，博士。国家“万人计划”教学名师，国家教学名师。担任国家药典委员会执行委员，中国药学会理事、药物化学专业委员会委员，江苏省药学会副秘书长、常务理事、药物化学专业委员会主任委员。发表SCI论文400余篇，H指数56，入选全球顶尖科学家。著有《药物化学》《手性药物》《手性药物研究与评价》和Chiral Drugs: Chemistry and Biological Action等著作，编著教材 20 余本。尤启冬教授先后获教育部霍英东优秀青年教师奖、江苏省“五一劳动奖章”“礼来亚洲杰出研究生论文导师奖”、第十一届吴阶平-保罗•杨森医学药学奖；享受国家政府特殊津贴，被评为教育部高等学校优秀骨干教师、江苏省有突出贡献的中青年专家、“高等学校教学名师”等；获省部级科技进步一等奖、二等奖等8项，国家教学成果二等奖3项、江苏省教学成果特等奖2项，获得江苏省优秀课程、教学成果奖等多个奖项。 王磊 中国药科大学药学院研究员、博士生导师，博士。主持国家自然科学基金青年科学基金项目（B类），中国科协青年人才托举工程，江苏省优秀青年基金等。入选江苏省“333高层次人才培养工程”第三层次，担任《药学学报》中英双刊青年编委。主要研究方向为药物化学与药物设计。近年来聚焦难成药靶标，瞄准分子伴侣系统蛋白识别位点，结合药物化学与化学生物学手段，设计并发现了多个原创先导分子。主持国家/省部级课题10余项，近年来以第一/通信作者在J Am Chem Soc, Angew Chem Int Ed, Sci Adv, J Med Chem, Acta Pharm Sin B, Signal Transduct Target Ther, The Innovation, Drug Discov Today, ACS Chem Biol等学术期刊发表论文 50余篇，获授权专利10项。连续7年受邀在《药学学报》“专家论坛”栏目评述当年全球新药研发进展。 分子伴侣 HSP90 的抑制策略分析及最新进展 PPS  朱晨昊 1, 2，张秋月 1, 2，王磊 1, 2*，尤启冬 1, 2** （1. 中国药科大学江苏省创新药物设计与成药性优化重点实验室，江苏 南京 210009；2. 中国药科大学药学院药物化学系，江苏 南京 210009） [摘要]分子伴侣热休克蛋白（heat shock protein，HSP）90 在蛋白质折叠、细胞信号传导及细胞稳态维持中发挥关键作用。其功能异常与肿瘤等多种疾病的发生发展密切相关，使其成为药物开发领域的重要靶标。综述 HSP90 抑制策略的演变历程及最新研究进展，将已报道的 HSP90 小分子抑制剂系统划分为 4 代并进行全面总结。通过详细阐述各代抑制剂代表性分子的设计策略、化学结构特征及作用机制，深入分析当前 HSP90 抑制剂研发中存在的核心问题，同时对未来的研究方向进行展望，旨在为靶向 HSP90 的小分子抑制剂设计提供科学思路与研究启发。 分子伴侣热休克蛋白（heat shock protein，HSP）90 通过调控蛋白质正确折叠维持细胞稳态，其功能失调与肿瘤等多种疾病的发生发展密切相关。作为关键分子伴侣，HSP90 参与 500 余种客户蛋白（如蛋白激酶、类固醇激素受体等）的成熟与折叠过程，并在细胞信号传导网络中处于核心地位 [1]。2022 年，首个 HSP90 抑制剂 TAS-116 在日本获批上市，用于治疗化疗后进展的胃肠道间质瘤，标志着该靶点的临床转化进入新阶段 [2]。 真核细胞中,HSP90家族包括胞质亚型（HSP90α/β）、内质网葡萄糖调节蛋白 94（glucose-regulated protein 94，GRP94）及线粒体肿瘤坏死因子受体相关蛋白1（tumor necrosis factor receptor-associated protein-1，TRAP1）。 所 有 亚 型 均 包 含N 端 结 构 域（N terminal domain，NTD）、M 端 结构 域（middle domain）和C 端结构域（C terminaldomain）：N 通 过 腺 苷 三 磷 酸（adenosinetriphosphate，ATP）结合与水解提供能量，M 端负责结合客户蛋白及共伴侣蛋白并辅助 ATP 水解，C 端则介导二聚化及共伴侣结合；各亚型间氨基酸序列同源性超过 50%，其中 HSP90α 与 HSP90β 同源性高达 86%，提示其功能存在重叠与分化 [3]。HSP90 通过 ATP 水解驱动的构象变化，与共伴侣蛋白协同完成客户蛋白折叠，其动态互作网络为抑制剂设计提供了多样靶点 [4]。 基于作用机制的演变，HSP90 抑制剂可分为 4代：第 1 代靶向 N 端 ATP 结合口袋，虽展现出抗肿瘤活性，但因泛抑制作用引发热休克反应等毒性；第 2 代通过亚型选择性抑制降低副作用，但其作用仍依赖于对 ATP 酶活性的阻断；第 3 代聚焦HSP90-共伴侣蛋白的蛋白-蛋白相互作用（protein-protein interaction，PPI），实现对客户蛋白的精准调控 [5]；第 4 代整合靶向蛋白降解技术（targetedprotein degradation，TPD），通 过 泛 素 - 蛋白酶体系统降解目标蛋白（protein of interest，POI），突破了传统抑制策略的局限 [6]。本综述系统解析4代HSP90 抑制剂的分子机制与临床进展，并展望其未来发展方向。 1 第 1 代——ATP 酶抑制剂 HSP90 通 过 ATP 水 解 驱 动 伴 侣 循 环， 通 过竞争性结合其 ATP 结合口袋阻断客户蛋白折叠，是 HSP90 抑制的关键策略。第 1 代 HSP90 ATP 酶（ATPase）抑制剂靶向 N 端 ATP 结合口袋，通过抑制 ATP 结合与水解中断伴侣循环，导致致病蛋白无法正常折叠并降解。根据分子骨架差异，第 1 代抑制剂可分为 4 类：格尔德霉素（geldanamycin，GDA）类、间苯二酚类、嘌呤类及苯甲酰胺类衍生物 [1]。 首个HSP90ATP酶抑制剂GDA通过结合HSP90 N 端 ATP 水解催化口袋而发挥抑制作用（6 μmol·L-1 浓度下抑制率大于 60%），但因肝毒性及体内活性差未能进入临床 [7]。其衍生物 17-烯丙胺基-17-去甲氧基格尔德霉素（17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin，17-AAG）于 2003 年成为首个进入Ⅰ期临床试验的 HSP90 抑制剂，生物活性提升且毒性降低，但受限于溶解度低和脱靶毒性问题，后续研究转向联合用药策略 [8]。后续开发的阿螺旋霉素（17-二甲氨基乙氨基-17-去甲氧基格尔德霉素，17-dimethylaminoethylamino-17-demethoxygeldanamycin hydrochloride，17-DMAG）通过引入可电离氨基提升水溶性和抗肿瘤活性 [9]，IPI-504[10] 与 IPI-493[11] 也进入临床试验，但均因脱靶毒性（17-AAG，17-DMAG）、疗效不足（IPI-504）或药物供应中断（IPI-493）等问题，分别终止于Ⅲ期或Ⅰ期试验 [12]。尽管针对 17-AAG 开展了 38 项单药或联用试验，但其水溶性和毒性问题始终未能突破，最终终止开发，其他 GDA 衍生物也因类药性差、疗效低及毒性问题，临床进展受阻 [12]。 与 GDA 类不同，间苯二酚类天然产物根赤壳菌素（radicicol，RD）作为 HSP90 ATP 酶抑制剂的母核结构，其间苯二酚基团通过氢键网络与 HSP90 N端 ATP 结合口袋高亲和力结合 [ 解离常数（Kd）为19 nmol·L-1）][13]。但 RD 因含亲电子环氧环和迈克尔受体结构，易在体内被亲核基团攻击而失活，导致其抗肿瘤（MCF7 细胞系）活性弱于 17-AAG（IC50：400 vs 10 nmol·L-1）[14]。基于 RD 开发的衍生物中，诺华公司研发的 NVP-AUY922 通过结构优化增强稳定性，Ⅰ期临床试验确定 70 mg ·m-2 为最大耐受剂量，Ⅱ期临床试验显示其对表皮生长因子受体基因（epidermal growth factor receptor gene，EGFR）突变/间变性淋巴瘤激酶基因（anaplastic lymphomakinase gene，ALK）重排的晚期非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）具有临床活性，但对 Kirsten 大鼠肉瘤病毒癌基因同源物（Kirsten ratsarcomaviral oncogene homolog，KRAS）突变患者无获益 [15]。其他衍生物如 AT-13387[16] 和 STA-9090[17]虽进入临床，但仅 STA-9090 针对晚期 NSCLC 进入Ⅲ期临床试验。KW-2478 针对慢性淋巴细胞白血病的临床试验也已终止于Ⅱ期 [18]。总体而言，间苯二酚类衍生物较 GDA 类毒性更低、耐受性更佳，但因疗效不足或安全性问题，目前所有试验均已终止 [2]。 基于ATP结构特征，Chiosis 等[19]开发了嘌呤类HSP90抑制剂PU-3[对人肺腺癌细胞NCI-H1975的半数生长抑制浓度（GI50）为 50 μmol·L-1]，其通过氢键和疏水作用结合 HSP90 N 端，但苯环结构限制了结合效率。后续开发的嘌呤类抑制剂（ 如 CUDC-305[20]，PU-H71[21]，BIIB021 等）均保留嘌呤核心氨基及芳香环结构。其中，CUDC-305止 步 于Ⅱ期临床招募阶段。BIIB021 为首个口服HSP90 抑制剂，在低纳摩尔浓度下即可抑制 N87 和MCF-7 等癌细胞生长，且对血液肿瘤显示出治疗潜力 [22]。但该药物需高剂量才能在体内生效，其前药BIIB028在晚期实体瘤Ⅰ期临床试验中耐受性更佳，最终两者因疗效不足分别完成Ⅱ期和Ⅰ期临床后再无进展 [23]。MPC-3100 完成Ⅰ期临床后再无进展 [24]。 苯甲酰胺类 HSP90 抑制剂通过模拟腺嘌呤结合HSP90N端ATP口袋，已进入临床的包括 SNX-2112[25]，SNX-5422[26]，XL-888[27] 及匹米替司匹布（pimitespib，TAS-116）。其中，TAS-116 作为口服 HSP90α/β 选择性抑制剂，已在日本获批用于治疗化疗后进展的胃肠道间质瘤 [28]。SNX-2112 通过计算化学及晶体结构解析设计开发，其前药 SNX-5422（口服制剂）在晚期实体瘤Ⅰ期临床试验中确定最大耐受剂量为 100 mg · m-2，48% 的受试者出现 3 级及以上的恶心/腹泻，但显示出一定疗效；因眼毒性等不良反应，其单药研究已终止于Ⅱ期临床 [26]。 除TAS-116外，第1代HSP90抑制剂均未成功上市（见表1）。其核心局限在于：通过N端ATP酶抑制阻断所有客户蛋白折叠，不仅导致严重毒性（如眼毒性、肝毒性），还会激活热休克因子 1（heatshock factor 1，HSF1），引发HSP70和 HSP27等HSP代偿性上调的热休克反应，构成临床推进的双重障碍 [29]。针对热休克反应问题，笔者所在团队提出联用蛋白质磷酸酶5（protein phosphatase 5，PP5）激活剂的策略，通过 PP5 负调控HSF1以抑制HSP 表达，为解决该问题提供了潜在方案 [30]。目前该类抑制剂的临床研究已趋缓，未来或需通过联合用药策略寻求突破。 2 第 2 代——HSP90 亚型选择性抑制剂 第1代HSP90泛抑制剂因毒性、耐药性及疗效不足等问题，其临床应用受到限制。HSP90的4种亚型在疾病进程中具有不同的生物学功能：HSP90α为应激诱导型，在肿瘤细胞中高表达，而在正常细胞中低表达；HSP90β 为组成型，主要维持细胞正常生理功能；TRAP1具有抗凋亡、抗氧化作用，可调控活性氧应激及线粒体保护；GRP94则参与促进细胞迁移及胞内物质转运 [3]。基于各亚型的特异性功能，研究者采用基于结构的药物设计（structure-based drug design，SBDD）或高通量筛选（highthroughput screening，HTS）技术开发亚型选择性抑制剂，以降低泛抑制导致的毒性，但绝大部分候选分子尚未明确适应证，处于临床前研究阶段。 天然活性化合物gambogic acid是首个HSP90亚型选择性抑制剂，开启了亚型特异性研究先河 [31]。KU675可结合HSP90的C端，能诱导 HSP90α依赖性客户蛋白降解，在前列腺癌细胞中显示出细胞毒性及抗增殖活性 [32]，但因活性不足未进入临床试验。采用SBDD得到的首个HSP90β 选择性抑制剂KUNB31对HSP90β的选择性是对 HSP90α的50倍，其选择性源于HSP90β中Ala47（对应HSP90α的Ser52）具有更小的侧链空间 [33]。此外，后续结构优化衍生出的 EC144[34] 与化合物31（指文献中化合物序号，下同）[35] 也可分别实现 HSP90α 与HSP90α/β 选择性抑制。然而，由于尚未锁定明确适应证，这些化合物仍停留在临床前阶段。 2000年，Rosser 等 [36] 采用 HTS 技术获得首个GRP94 选择性抑制剂 NECA，该分子结合于 GRP94NTD 的 Site3 位点：其5位乙基甲酰胺的氮原子与Asn162形成氢键，苯环与Val197和Tyr200发生疏水相互作用；而5位酰胺羰基与 HSP90α的Gly135存在空间位阻，从而阻断与HSP90α的结合。基于Site3位点开发的radamide衍生物如 BnIm[37] 和KUNG29[38] 通过醌环/苯环修饰增强疏水相互作用，进一步提升选择性。PU-H54 则靶向 Site2 位点，其8位苯基可诱导GRP94的Phe199 发生构象变化，暴露疏水的Site2 位点，而HSP90α 的Phe138会阻碍分子与Site2的结合，由此实现选择性 [39]。PU-H71也可选择性抑制 HSP90α/β，但其浓度依赖性强，且需持续给药以维持抑制效果 [40]。笔者课题组于2018年针对Site2位点开发的 DDO-5813，通过氨基甲酰基与Asp149和Thr245 形成氢键、反式氨基环己醇羟基与Lys114形成氢键，触发N端构象重排（Phe199 从平面构象转为斜向构象），其异丙基苯环结合于Site2位点，实现纳摩尔级选择性（IC50 =2 nmol·L-1）[41]。目前，所有 GRP94 选择性抑制剂均通过靶向 ATP结合口袋附近的Site2或Site3位点实现亚型特异性，且仍处于临床前研究阶段。 2017年，Park等[42]通过对比PU-H71与 HSP90α/TRAP1的共晶结构，发现TRAP1的 Leu172至Phe201区段结构无序，且Asn171和 Gly202构型与HSP90α存在差异，这为TRAP1选择性抑制提供了结构基础。Sanchez-Martin等 [43] 发现TRAP1存在一个含正电荷、双负电荷及疏水区域的变构口袋，并通过筛选美国国家癌症研究所数据库和ZINC数据库获得变构抑制剂 NSC56914，AMB9798487 和 Z363507628。基 于 TRAP1 的 线 粒 体 定 位 特 征， 研 究 者 将 正 电荷靶向基团三苯基磷与 PU-H71 连接，设计得到SMTIN-C10： 其 PU-H71部分结合TRAP1的 N 端ATP 口袋，三苯基磷与变构位点的 Glu115 结合，双重作用使其抗癌活性增强 [44]，目前已完成Ⅰ期临床试验（安全性、耐受性良好）；同时，该分子在抗动脉粥样硬化的临床前研究中亦显现潜力，成为兼具抗肿瘤与心血管疾病治疗前景的候选分子 [45]。 目前在 HSP90 亚型选择性抑制剂中，仅 TRAP1抑制剂 SMTIN-C10 在抗肿瘤方向进入临床阶段，其抗动脉粥样硬化研究仍处于临床前阶段，其余分子尚未明确临床适应证 [45]（见表 2）。未来需深化HSP90 各亚型的生物学功能研究，以明确其作为治疗靶点的潜在适应证。尽管亚型选择性策略有效规避了泛抑制导致的毒性问题，但其作用机制仍依赖于对 ATP 酶活性的抑制，因此需同步探索变构抑制、靶向其他结构域等新型作用模式。 3 第 3 代——HSP90-共伴侣蛋白 PPI 抑制剂 在伴侣循环中，HSP90对蛋白折叠成熟的调控功能依赖于多种共伴侣蛋白的协同作用。因此，靶向HSP90与共伴侣蛋白的PPI，设计PPI抑制剂是调控HSP90功能的重要手段[46]。目前，已有多种靶向HSP90与不同共伴侣蛋白的PPI抑制剂被报道。   热休克蛋白90ATP酶激活因子1（activator of heat shock protein 90 ATPase1，Aha1）通过结合HSP90的M端增强其ATP酶水解活性，促进ATP水解及封闭构象形成，从而辅助底物蛋白折叠[47]。抑制Aha1与HSP90的PPI可阻断伴侣循环及客户蛋白成熟。首个PPI抑制剂HAM-1通过占据HSP90N端近ATP结合区，在空间上阻碍Aha1C端与HSP90结合，从而抑制ATP酶激活[48]。槲皮素衍生物TL-2-8通过干扰HSP90-Aha1PPI，下调周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）1/4和肿瘤抑制蛋白p53等客户蛋白，并可降低乳腺癌细胞中Aha1的表达水平[49]。现有研究已证实，干扰HSP90-Aha1PPI具有可行性。 激酶特异性共伴侣蛋白细胞分裂周期蛋白37（cell division cycle 37，CDC37）通过N端结合激酶、M/C端结合HSP90，形成HSP90-CDC37-激酶三元复合物，介导激酶类客户蛋白的折叠[50]。早期HSP90-CDC37 PPI抑制剂多源自天然产物（如celastrolA[51]，withaferinA[52]等）。笔者课题组基于结构解析开发了系列抑制剂：2019年通过虚拟筛选获得DDO-5936，其结合HSP90的Glu47和Gln133位点以破坏PPI，下调激酶类客户蛋白并抑制肿瘤细胞增殖[53]；2021年优化得到DDO-5994，该分子靶向HSP90的Phe213疏水口袋，通过阻断CDK4/6的折叠导致细胞周期停滞[54]；2024年报道的首个CDC37变构分子DDO-6079，可协同抑制CDC37-HSP90及CDC37-激酶的PPI，逆转结直肠癌对CDK4/6抑制剂palbociclib的耐药性[55]。此外，多肽类化合物Pep-1也可抑制CDC37-HSP90 PPI[56]。上述抑制剂均未引发HSP上调，验证了PPI抑制策略的可行性，为癌症治疗提供了新靶点。 2016年，Wang等[57]发现嘧啶衍生物Y-632可抑制HSP90-热休克蛋白组织蛋白（heat shock protein organizing protein，HOP）-HSP70复合物的PPI。Y-632含有的α，β-不饱和酮基团可氧化细胞内硫醇化合物（如谷胱甘肽）。HSP90自身含有多个半胱氨酸残基，在维持其结构与功能中起重要作用。Y-632诱导的硫醇氧化会导致HSP90半胱氨酸残基的硫醇基团氧化，改变HSP90的构象与活性，干扰HSP90-HSP70-HOP复合物的形成，导致客户蛋白无法传递至HSP90，进而通过蛋白酶体途径降解。 p23蛋白通过稳定HSP90与ATP的结合并阻止ATP水解，延长HSP90与客户蛋白的相互作用时间；靶向HSP90-p23 PPI可阻碍客户蛋白的正常折叠[58-59]。现有抑制剂以天然产物为主，例如 celastrol A 除抑制 CDC37-HSP90 PPI外，还可结 合p23的HSP90识别口袋，抑制p23-HSP90互作 [60]；另一种天然产物gedunin则通过与p23的 Thr90和Lys95 形成氢键，与Ala94产生疏水作用，诱导p23构象变化[61]。基于celastro lA对CDC37和 p23的双重抑制特性，后续可通过对比其结合模式，设计选择性靶向单一共伴侣蛋白的衍生物。 HSP90的功能依赖其与共伴侣蛋白的相互作用，靶向这些蛋白相互作用的抑制策略已得到广泛验证（见表3）。然而，HSP90与共伴侣蛋白互作界面的精细结构信息仍较为缺乏，需通过深入研究阐明PPI界面的结构特征，以推动高效抑制剂的开发。 4 第 4 代——多特异性抑制剂 随着药物设计技术的进步，合理药物设计已突破单一靶点限制，转向开发多特异性分子以实现协同调控。基于HSP90的多特异性策略包括双靶点抑制剂、蛋白降解靶向嵌合体（proteolysis-targeting chimeras，PROTAC）及分子伴侣介导的蛋白降解（chaperone-mediated protein degradation，CHAMP）。 PROTAC由POI配体、E3泛素连接酶（E3 ubiquitin ligase，E3）配体及连接子（linker）组成，通过诱导POI-PROTAC-E3三元复合物形成，激活E2泛素化酶对POI进行泛素标记并降解。该策略具有催化驱动特性及靶向不可成药靶点的优势[62]。BP3是基于此策略开发的首个HSP90降解剂，由BIIB021（HSP90配体）与泊马度胺（E3配体）连接而成，可通过泛素-蛋白酶体途径降解HSP90，显著降低HSP90及其客户蛋白（如p53）的表达，在4T1乳腺癌小鼠模型中肿瘤抑制率达76.41%，展现出良好的临床转化潜力[63]。化合物3a基于GDA设计，能高效降解HSP90α/β且避免传统抑制剂引发的热休克反应[64]。此外，X10g[65]和lw13[66]等分子也被开发用于HSP90的靶向降解。 基于HSP90可招募E3介导客户蛋白泛素化降解的机制，珃诺生物提出CHAMP策略，其分子由HSP90配体、POI配体及连接子组成，通过形成HSP90-CHAMP-POI三元复合物，利用HSP90与E3的天然互作招募E3降解POI。首个CHAMP分子RNK05028（STA-9090-linker-JQ1）在MV-4-11白血病细胞中，通过诱导BRD4-CHAMP-HSP90复合物选择性降解溴结构域蛋白4（bromodomain-containing protein4，BRD4），从而抑制细胞增殖；且在小鼠体内显示出肿瘤富集性、长半衰期及高安全性[67]。2022年，其优化产物RNK05047（靶向BRD4）启动Ⅰ/Ⅱ期临床试验，目前仍在进行中[68]。同年，李敏勇团队开发的HEMTAC26（BIIB021-linker-palbociclib）在B16F10细胞中高效降解CDK4/6[半数降解浓度（DC50）为19~26nmol·L-1]，其体外抗增殖活性[IC50=（0.112±0.017）μmol·L-1]及体内肿瘤选择性显著优于母体分子BIIB021[69]。其他分子如CMPD-MET降解剂[70]，HIM-PROTAC[71]也被开发，通过招募HSP90靶向降解POI。 基于HSP90的双靶点抑制剂开发策略已取得进展。例如，在组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase，HDAC）与HSP90协同调控肿瘤进程的研究中，Zismanov等[72]验证了HSP90与HDAC联合抑制的协同效应。Mehndiratta等[73]据此设计出HSP90-HDAC双靶点抑制剂：通过药效团建模与杂交策略，将HDAC抑制剂伏立诺他的结构片段与HSP90抑制剂的间苯二酚母核结合，合成系列叔丁氧基氨基甲酸酯苯胺类化合物；其中，化合物20（HDAC IC50=194 nmol·L-1；HSP90 IC50=360 nmol·L-1）和化合物26（HDAC IC50=153nmol·L-1；HSP90 IC50=77 nmol·L-1）在亚微摩尔级GI50值下可显著抑制多种癌细胞增殖。此外，针对微管蛋白、拓扑异构酶Ⅱ、磷脂酰肌醇3-激酶和ALK等靶点与HSP90的双靶点抑制剂研究也在推进中[74]。 第4代HSP90抑制剂整合了靶向蛋白降解技术及双靶点抑制策略，通过降解HSP90、利用HSP90功能降解靶蛋白或协同抑制多特异性靶点，显著提升了抗肿瘤效果及安全性，现已开发出多个分子（见表4）。其中，双功能分子通过直接降解靶蛋白，较传统抑制剂更具优势，但受限于E3配体匮乏、分子量过大（≥700）导致的类药性差及脱靶效应等问题，未来可结合纳米技术等策略优化开发。此外，基于HSP90的双靶点抑制剂虽展现潜力，但当前研究深度不足，需进一步探索以实现其临床应用价值。 5 总结与展望 HSP90抑制剂历经4代发展：初代抑制剂针对N端ATP结合口袋，30余个分子进入临床研究，但因毒性强、疗效有限及热休克反应等问题，目前研究方向转向联合用药。第2代抑制剂通过选择性靶向HSP90亚型，降低泛抑制导致的毒性，部分已进入临床阶段，但其应用需以明确亚型的生物学功能为前提，以优化临床适应证。第3代抑制剂靶向HSP90与共伴侣蛋白的相互作用，可精准调控客户蛋白折叠，安全性与疗效均有所提升，但需深入解析互作界面的精细结构以推动抑制剂开发。第4代抑制剂整合多特异性策略，虽展现出更高的抗肿瘤潜力，但受限于E3配体匮乏、双功能分子量大导致的药性差问题，可结合纳米技术等手段进行优化[75]，目前研究深度不足，亟待突破（见表5）。 HSP90作为重要的药物靶点，其抑制策略的创新为肿瘤治疗带来了新希望。未来需进一步深化HSP90生物学功能研究，并探索新型技术如Halo标签蛋白（HaloTag）——一种基于细菌卤代烷脱卤酶的标签蛋白，借助其与HaloLink配体的共价结合特性，可促进POI的空间邻近，为HSP90配体的发现及药物设计提供工具[76]。此类前沿技术有望突破现有抑制剂在选择性、类药性等方面的局限，推动HSP90抑制剂研发进入更广阔的发展阶段。 参考文献： [1] Gu J, He Y, He C, et al. 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摘要：抗体-药物偶联物（ADCs）是一种快速发展的靶向生物治疗药物类别，目前结合了单克隆抗体的选择性和由细胞毒素组成的有效载荷的效力。多年来，微管靶向和DNA嵌入剂一直是ADC开发的核心。最近，两种基于拓扑异构酶1抑制剂的ADC——曲妥珠单抗德鲁替康（Enhertu®）和萨奎图珠单抗戈维替康（Trodelvy®）的批准和临床成功，展示了将非传统有效载荷与差异化作用机制结合的潜力。在未来ADC领域的发展中，有效载荷多样化预计将发挥关键作用，这一点从越来越多的临床前和临床阶段非传统有效载荷偶联ADC的数量中可以看出。本综述提供了一个全面的概述，涵盖了不同作用机制的经过验证的、被遗忘的和新开发的载荷。 1.引言 使用单克隆抗体作为治疗载体是Paul Ehrlich在“神奇子弹”概念中提出的假设。生物学和化学方面的显著进步导致了抗体-药物偶联物（ADCs）的开发，这是新一代的生物治疗药物，结合了抗体的高度特异性和小分子细胞毒素的效力，目的是在目标细胞内传递高度有效的有效载荷。这些武装化的抗体在某些情况下可以显著提高细胞毒素分子的治疗指数，并减少它们的非靶向毒性，这是传统细胞毒素化疗的主要问题。 抗癌ADCs由三部分组成：一种特异性识别目标细胞上抗原的单克隆抗体（mAb）、一种在释放时触发细胞死亡的有效小分子，以及连接这两个元素的链接器。 这些药物的复杂性解释了它们艰难的开发过程，最好的例子是gemtuzumab ozogamicin的混乱历史，它最初在2000年获得批准，在2010年从大多数市场撤出，然后在2017年被FDA重新批准。在mAb设计、目标选择、偶联技术、有效载荷选择和质量控制标准化方面的主要进步，使这个家族演变成了抗癌药物的成熟组成部分，目前有13种药物获得批准用于治疗癌症，其中7种是在过去三年中获得批准的。 鉴于有效载荷的效力，抗体必须对其目标高度选择性，并在偶联后保持其半衰期和生物学特性。抗体工程，如Fc（可结晶片段）沉默或Fc容量增强，是一种强大的工具，分别用于平衡由T细胞靶向引起的抗体非靶向毒性或增加抗体功能，如ADCC和ADCP，两种方法都已在治疗性mAbs的背景下证明其临床益处。在ADCs的背景下，假设Fc沉默将显著减少非靶向毒性。血小板减少症和中性粒细胞减少症是接受ADCs治疗的患者常见的不良反应，可能与血小板表面FcγRIIa受体的表达有关。MEDI4276，一种减少了FcγR结合的曲妥珠单抗艾美坦辛（T-DM1，Kadcyla®）的类似物，已在临床试验中进行了研究，旨在减少与T-DM1观察到的血小板减少症（NCT02576548）。令人惊讶的是，这种ADC在首次人体试验中显示出显著的毒性。相比之下，Fc容量增强已通过brentuximab vedotin（Blenrep®）的批准证明了其益处，其mAb是岩藻糖基化的。最近mAb衍生物的开发扩大了载体的可能性，同时旨在改善ADC载体的基本特性。较小的格式，如mAb片段（scFv、单链可变片段和Fabs、抗原结合片段），在这种情况下进行了探索（小格式药物偶联物），目的是增强实体肿瘤的穿透和细胞内化。然而，到目前为止，这些候选药物没有进入临床试验，因为它们被发现面临快速消除，可能因此无法提供比传统mAb格式的好处。相比之下，另一类基于自行车肽的小格式药物偶联物似乎满足了与mAb格式偶联物竞争的挑战，具有竞争性的摄取效率，正如目前正在进行的三个自行车肽偶联物的临床试验所说明的（NCT04561362、NCT04180371和NCT03486730）。 除了大小之外，其他重要参数影响这些大分子的药代动力学（PK）和循环半衰期，包括化学修饰，影响它们通过肾小管上皮细胞的保留，以及它们通过新生儿Fc受体（FcRn）的回收率。小格式偶联物可能受益于这些参数的调节。多价结合实体，如二价抗体或双特异性抗体，正在开发中，以提高抗原亲和力、选择性或内化，并可能构成有前途的载体。 最广泛应用的生物偶联方法使用赖氨酸侧链胺和半胱氨酸链间硫醇。然而，所得混合物的异质性一直是ADC失败的主要问题。其他偶联策略已经开发出来，包括通过特定或工程化氨基酸的位点特异性偶联，但迄今为止未能在临床试验中证明改善结果。Iladatuzumab vedotin（DCDS0780A），一种FDA批准的polatuzumab vedotin（Polivy®）的THIOMAB™版本，在临床试验中进行了探索，但由于在测试剂量下的过度眼部毒性而未能进入II期。这种THIOMAB™药物偶联技术展示了巨大的潜力，但两个mAbs之间的区别和/或在临床设计上，包括选定的剂量、适应症和患者群体，可能导致一个获得批准而另一个没有。在这种情况下，重要的是要强调不仅技术很重要。正在探索新的偶联策略，如糖链和短肽标签（酶辅助连接）或最近通过ADP-核糖环化酶，目的是生成均匀且物理稳定的ADCs。 连接子在抗体药物偶联物（ADC）设计中扮演着重要角色，因为它强烈影响着ADC的安全性、效力和活性。最重要的是，连接子需要在循环中保持稳定，以避免药物过早脱落，同时允许其在目标细胞内释放。根据其可切割性，已经开发并区分出两类连接子。可切割连接子要么对pH敏感，如腙连接子，要么对谷胱甘肽或二硫化物异构酶敏感，如二硫键连接子，要么对蛋白酶敏感，如二肽键对卡他普辛B。不可切割连接子依赖于抗体部分的溶酶体降解，从而至少保留一个氨基酸，通常是赖氨酸或半胱氨酸，连接到载荷-连接子复合物。这种方法提高了连接的稳定性，因为需要抗体消化才能释放载荷。虽然强调连接子越稳定，引起的非靶向毒性就越少，但这些技术通常发现过于严格，无法支持抗肿瘤活性。ADC的安全性仍然是其设计中的主要挑战，靶向和非靶向毒性不仅由连接子-载荷的不稳定性驱动。实际上，靶向毒性总是由单抗及其对目标的亲和力/亲和力驱动，以及载荷的作用机制，这再次说明了肿瘤类型、目标抗原和ADC结构匹配的重要性。最近对连接子设计改进的兴趣导致了亲水性连接子的开发，以平衡载荷的疏水性。硫酸盐、聚乙二醇（PEG）、多唾液酸（PSAR）或最近基于DNA的连接子显著提高了ADC的稳定性和药代动力学，导致毒性更低、活性更高的ADC。 药物-抗体比率（DAR）直到现在一直保持在四个以下，以避免单抗聚集并限制ADC的整体疏水性，这与毒性、缩短的半衰期和狭窄的治疗指数相关。因此，增加DAR更适合于疏水性较低或得到良好补偿的疏水载荷，如新型连接子技术所示，包括掩蔽实体或连接子亲水插入物，其效率直接决定了DAR增加的能力。恢复亲水性和裸mAb药代动力学特性以及高DAR显著增加了载荷对肿瘤的暴露。这些新的连接子技术使得开发比DNA插入或微管干扰剂更少效力的载荷成为可能，如两个基于拓扑异构酶1的ADC在DAR8处的结合所示，曲妥珠单抗deruxtecan（Enhertu®）和sacituzumab govitecan（Trodelvy®）。这些高度装载的ADC与非传统载荷也可能潜在地扩大ADC的治疗适应症，通过解决高或低目标表达水平的肿瘤，如基于DESTINY-Breast04结果最近批准的Enhertu®在HER2低表达肿瘤中所示。相反，在高效力载荷的背景下，到目前为止，较低的DAR更受欢迎，如最近批准的loncastuximab tesirine（Zynlonta®），一个DAR2的极强吡咯苯并二氮杂卓（PBDs）载荷。值得注意的是，与在临床试验中评估的曲妥珠单抗deruxtecan和类似物在DAR8处结合不同，datopotamab deruxtecan的DAR降低到4，以减少其目标驱动的毒性，这表明了ADC设计的多维性。 载荷（也称为弹头）发挥了ADC的细胞内细胞毒性活性。通过连接子部分共价结合到抗体的细胞毒素的性质非常重要，因为它的作用机制将决定ADC作为抗癌化合物的效力及其可能的适应症。第一代ADC结合了传统化疗药物（紫杉醇、蒽环类），因为载荷不够有效，只有一小部分总偶联物成功地在目标细胞内传递了它们的载荷。肿瘤穿透、细胞表面的靶标拷贝数以及ADC的内化和降解强烈影响细胞内游离载荷的浓度。因此，载荷必须在低浓度下具有高度效力，其50%抑制浓度（IC50s）在低至亚纳摩尔范围内。其他因素，如分子在血浆中的稳定性和在酸性条件下的稳定性、结合位点的可及性或溶解度至关重要。多年来，载荷基本上由两类组成：微管抑制剂，包括美登素和auristatins，以及DNA烷基化剂，如calicheamicins。这些载荷导致了八个ADC的批准（图1）。 图1 FDA对抗癌ADCs的批准。根据其有效载荷的性质对ADCs进行识别：微管破坏剂；DNA靶向剂：卡利奇霉素，吡咯并苯并二氮杂环（PBD），拓扑异构酶1（TOPO 1）抑制剂。 新型且更有效的DNA烷基化剂，如PBD单体和二聚体、indolino-benzodiazepines（IGNs）或cyclopropabenzindolone（CBI）单体和二聚体，IC50值在皮摩尔范围内，一直处于ADC设计的前沿。这些分子是有史以来合成的最强大的抗肿瘤化学物质之一，它们通过ADC结构特异性靶向肿瘤细胞以产生高度有效的“魔法子弹”进行了研究。然而，强烈的剂量限制毒性限制了它们的临床发展，目前只有loncastuximab tesirine在2021年获得了FDA批准（图1）。已经做出了努力，使载荷家族多样化，以获得具有原始作用机制的分子，包括几个不直接针对DNA或微管的分子。效力较低的分子从ADC结构的重大突破中受益，通过改进的连接子设计允许更高的DAR值、更稳定的载荷附着或增强的旁观者杀伤活性。最近和引人注目的成功是拓扑异构酶1（topo-1）抑制剂的开发，这代表了载荷选择的转折点，自2019年以来批准了两个基于topo-1抑制剂的ADC（图1），曲妥珠单抗deruxtecan（Enhertu®，DS-8201a）和sacituzumab govitecan（Trodelvy®）。最近的综述已经描述了ADC的验证和探索性治疗靶标的格局。这篇综述旨在描述ADC背景下验证的、被遗忘的和新开发的载荷的格局，具有多种作用机制，不包括微管抑制剂和DNA烷基化剂。 2.成功的载荷家族：拓扑异构酶1抑制剂 拓扑异构酶1抑制剂是FDA最近批准的抗体-药物偶联物载荷家族，最初由曲妥珠单抗deruxtecan推动，随后是sacituzumab govitecan（表1，图2A）。这些基于中等效力载荷的偶联物的最近发展得益于生产了DAR值为8的高负载ADC。 图2 拓扑异构酶I抑制剂基础的ADCs结构图。A FDA批准的ADCs和有效载荷（紫色）以及正在临床评估中的ADCs和有效载荷（蓝色）。B 用于临床前开发的拓扑异构酶1抑制剂（绿色）。C 作为ADCs潜在有效载荷的下一代拓扑异构酶I抑制剂。图中注释：[ADC名称]，抗体，有效载荷。 拓扑异构酶酶位于细胞核内。它们的作用是控制和修复在DNA开放、上游转录和复制过程中发生的DNA超螺旋和纠缠。这些催化酶切割、修复超螺旋并重新连接DNA链。拓扑异构酶根据它们的切割活性分为两个家族：拓扑异构酶I切割单链DNA，而拓扑异构酶II切割双链DNA。拓扑异构酶抑制剂特异性结合到DNA-拓扑异构酶复合物的界面，从而抑制拓扑异构酶修复机制，导致DNA损伤和随后的细胞凋亡。然而，最有效的拓扑异构酶抑制剂的效力比美登素或calicheamicin低100到1000倍，这解释了在最初的ADC设计中对这种载荷类别最初缺乏兴趣。 这种载荷类别包括基于喜树碱和非喜树碱的化合物。喜树碱（CPT）是一种由五个化学环组成的天然植物生物碱，其水溶性差（图2B）。几种衍生物已经获得监管机构的批准，具有改善的生物利用度，即拓扑替康、伊立替康和贝洛替康。这些药物已获得批准用于多种适应症，包括卵巢癌、肺癌、宫颈癌和结直肠癌。伊立替康的脂质体制剂也已获得批准用于治疗晚期胰腺癌。还合成了几种其他CPT衍生物，如gimatecan，目前正在II期评估中，用于治疗卵巢癌、输卵管癌或腹膜癌（NCT04846842）。基于CPT的分子最严重的不良事件（SAEs）包括严重水样腹泻、中性粒细胞减少和血小板减少。 由于其中等细胞毒性效力，CPT衍生物最近被用作ADC载荷，其IC50值在低纳摩尔范围内。它们的效力介于非常有效的（皮摩尔IC50s）抗微管/DNA靶向剂和最初用于最初的ADC项目的传统（微摩尔IC50s）化疗药物之间，后者因缺乏效力而失败（甲氨蝶呤和多柔比星）。到目前为止，有两种CPT衍生物已成功结合到抗体上并获得批准：DXd和伊立替康的活性代谢物SN-38（表1）。 2.1.Exatecan及其衍生物 DXd是exatecan（也称为DX8951f）的衍生物，与CPT相比，该化合物具有增强的活性和改善的溶解性，并且被描述为不是ABCC2或ABCG1的底物。未偶联的exatecan在几项临床试验中进行了评估，但由于其狭窄的治疗窗口，剂量限制性中性粒细胞减少和血小板减少以及强烈的胃肠道毒性，没有提高生存率。最初尝试将exatecan生物偶联到抗体上取得了部分成功，但偶联物出现显著聚集。这个问题通过第一三共制药科学家使用稍微修改的exatecan衍生物，名为DXd，得到了解决。发现这种新化合物保留了exatecan的效力，同时能够成功生物偶联多达8个DXd分子每个抗体，而没有显著的聚集。这种deruxtecan药物连接子在几个专有ADC项目中使用，例如DS-8201a（Enhertu®）、U3-1402和DS-6157a，以DAR8偶联，DS-1062a和DS-7300a以较低的DAR（4）偶联以限制它们的毒性[39]，它们要么已经获得FDA批准（DS-8201a），要么目前正在临床评估中（表1，图2A）。尽管DXd载荷展示了比exatecan甲磺酸盐更低的被动膜渗透性，但发现它较少骨髓毒性，因此也被选择用于其改善的安全概况。 曲妥珠单抗deruxtecan（DS-8201a或Enhertu®）由已获批准的靶向HER2的抗体曲妥珠单抗组成，通过一个基于马来酰亚胺的mc-GGFG-am蛋白酶可切割连接子连接到8个DXd载荷（图2A）。这种创新的DAR8 ADC在优化的连接子和载荷方面，与第一代ADC相比，在临床前展现了改善的治疗窗口。在两项大型3期研究（DESTINY-Breast03, NCT03529110, DESTINY-Gastric01, NCT03329690）之后，曲妥珠单抗deruxtecan已于2019年获得FDA批准用于治疗不可切除或转移性HER2+乳腺癌（BC），并于2021年获得批准用于治疗晚期或转移性HER2+胃癌或胃食管癌，2022年稍后用于治疗不可切除或转移性HER2+非小细胞肺癌（DESTINY-Lung02）。值得注意的是，曲妥珠单抗deruxtecan在曲妥珠单抗emtansine治疗后复发的乳腺癌患者中展现了强大的抗肿瘤活性，并在胃癌患者中显示出比伊立替康更强的活性，在非小细胞肺癌（NSCLC）和结直肠癌中显示出持久的抗癌活性。另一个ADC批准的突破是由其在DESTINY-Breast04试验中的临床评估所展示，该试验导致其在2022年获得批准用于治疗不可切除或转移性HER2低表达乳腺癌。目前还有几项其他临床试验正在进行中，包括DESTINY-breast05和DESTINY-breast09，分别评估Enhertu在新辅助疗法后残留疾病HER2+BC患者中的使用或与当前一线标准护理方案在HER2+BC中的对比，再次展示了其成功。其他四个含有这种有前景的连接子-载荷的ADC目前正在进行临床评估，用于治疗实体瘤，分别靶向NSCLC中的HER3、转移性结直肠癌和乳腺癌、TROP2在NSCLC和三阴性乳腺癌（TNBC）、B7-H3在晚期实体瘤或GPR20在胃肠道间质瘤（GIST）中（表1）。 最近，由于开发了能够绕过化合物的疏水性和促聚集特性的亲水性可切割连接子结构，exatecan（图2B）已经在临床前作为潜在的ADC载荷进行了探索。这允许在不干扰ADC药代动力学特性的情况下以高DAR值偶联exatecan（表1）。这些ADC在肿瘤异种移植物中展现了强大的抗肿瘤活性，并由于与DXd相比exatecan改善的被动细胞渗透性，与基于deruxtecan的ADC相比显示出更强的旁观者杀伤效应。目前正在开发两种使用这种药物连接子策略的ADC：PRO1184和PRO1160，分别含有亲水性exatecan基连接子，以DAR8偶联到抗FRa和抗CD70抗体，并预计将于2023年进入临床试验。最近的体内研究还表明，exatecan不需要呋喃环功能就能发挥其抗肿瘤活性，从而扩大了该分子的功能化可能性，以生成可连接的衍生物（表1）。使用这种策略开发的最有前途的ADC（mAbE-21a，衍生物11，DAR7.5）在EGFR+模型中以0.25 mg/kg剂量展现了显著的抗肿瘤活性，完全缓解。 今年披露了一种新型专有exatecan衍生物AZ’0132，正在作为ADC AZD8205的载荷进行研究，靶向B7-H4（表1，图2A）。AZD8205目前正在进行I/II期研究，用于治疗乳腺癌、卵巢癌和子宫内膜癌以及胆管癌（NCT05123482）。 2.2.伊立替康 伊立替康已获得FDA批准用于治疗各种实体瘤，如胃肠道恶性肿瘤、胶质母细胞瘤和宫颈癌，是拓扑异构酶1抑制剂SN-38的前药。SN-38水溶性差，会引起严重的毒性，包括强烈的骨髓抑制和高级别腹泻。因此，开发了伊立替康以改善生物利用度并获得可接受的治疗指数。IMMU-132（Trodelvy®）是一种抗TROP2抗体，与基于SN-38的药物连接子偶联（表1，图2A）。这种ADC已于2020年获得FDA批准用于治疗三阴性转移性乳腺癌和转移性尿路上皮癌，目前正在进行临床试验，用于治疗HR+/HER2-、前列腺和子宫内膜癌（NCT03725761和NCT04251416）。其他ADC也已开发出这种基于SN-38的连接子，包括IMMU-130（labetuzumab govitecan）[84–86]和IMMU-140，分别靶向CEACAM5和HLA-DR（表1）。Labetuzumab govitecan在I期（NCT01270698）中展现了可接受的毒性和活性，然而，II期评估在2020年因未公开原因终止（NCT01915472）。IMMU-140针对HLA-DR，在血液病和黑色素瘤中展现了有希望的临床前活性。SN-38载荷也在临床前评估中针对各种液体肿瘤（表1）。据我们所知，尽管临床前结果有希望，但这些ADC中没有一个进入临床试验，最近的相关出版物超过七年前。最近，为了治疗自身免疫疾病，绕过激素抵抗，开发了一种A7R-SN-38 ADC（表1）。 2.3.Belotecan衍生物 另一种拓扑异构酶1抑制剂KL610023，是FDA批准的分子belotecan的衍生物，正在作为ADC载荷进行研究。这种拓扑异构酶I抑制剂被开发用于生成抗TROP2 ADC（SKB-264），目前正在进行I/II期临床试验（NCT04152499）治疗各种实体瘤的患者（表1，图2A）。 2.4.其他拓扑异构酶1抑制剂 作为ADC载荷的喜树碱衍生物的一个限制是分子内缺乏可连接的化学胺基团。为了在不改变其抗肿瘤性质的情况下在载荷内插入可连接的功能，已经合成了其他CPT衍生物（表1）。在这些衍生物中，cAC10的临床前研究，一种抗CD30抗体偶联到8个AMDCPT分子，显示出非常有希望的结果（图2B）。最近开发了几种非喜树碱衍生物，包括吲哚异喹啉、二苯萘吡啶酮和氟吲哚异喹啉（图2C）。这些分子显示出与CPT衍生物相比具有几个优点，包括更高的细胞毒性、改善的稳定性或延长的活性，并且目前正在作为小分子进行早期临床试验。LMP-517，与氟吲哚异喹啉偶联，正在被研究；然而，据我们所知，还没有数据被披露。 3.已经进入临床试验的载荷：承诺和失败 虽然拓扑异构酶1抑制剂深刻地改变了ADC载荷格局，但其他几个药物已经在临床试验中进行了评估。表2总结了在患者中评估的原始载荷。主要类别包括拓扑异构酶2抑制剂、RNA聚合酶抑制剂、Bcl-xL抑制剂和免疫刺激剂。此外，糖皮质激素现在作为超出肿瘤学适应症的ADC载荷出现了。 3.1.拓扑异构酶2抑制剂 拓扑异构酶2抑制剂在血液病恶性肿瘤和实体瘤的抗癌治疗中广泛使用。它们的机制复杂，可能不仅涉及直接抑制拓扑异构酶2活性，还包括DNA插入、ROS诱导和线粒体破坏。它们的毒性谱包括骨髓抑制、胃肠道毒性，在某些情况下还有高级别心脏毒性。多柔比星作为治疗乳腺癌、膀胱癌和甲状腺癌以及淋巴瘤和多发性骨髓瘤的一线治疗已经使用了几十年。多柔比星也是ADC开发中使用的第一批载荷之一，当时常规化疗小分子首次被偶联。第一个含有拓扑异构酶2抑制剂的ADC（SGN-15, BMS-182248）由多柔比星偶联到靶向Le-Y抗原的小鼠BR-96抗体（表2，图3）。SGN-15是在ADC发现的最初阶段与KS1/4-甲氨蝶呤（表2）一起在20世纪80年代开发的，用于治疗前列腺癌、乳腺癌和NSCLC。它的I期临床试验显示了可接受的耐受性，然而II期由于连接子不稳定和Le-Y靶标在正常组织中的表达导致了非靶向毒性。因此，ADC在可接受的剂量下缺乏效力。已经批准的化疗药物偶联观察到的令人失望的结果形成了共识，即ADC载荷应该比常规化疗药物更强效。这导致了第二代ADC的开发，它们被偶联到更强效的载荷上，如微管抑制剂和DNA损伤剂。 图3 展示了已经进入临床试验的抗体-药物偶联物的结构以及它们有效载荷（蓝色）的分类，这些有效载荷根据它们的作用机制进行了分类。图中注释：[ADC名称]，抗体，有效载荷。 尽管早期开发不尽人意，多柔比星后来被偶联到靶向CD74的抗体milatuzumab（IMMU-110）用于治疗多发性骨髓瘤（表2，图3）。这种ADC被带到临床试验中，但显示出令人失望的效力，其开发在2013年被终止（NCT01101594）。此外，多柔比星还被用作ADC载荷在临床前连接子概念验证研究中（表3），它被偶联到一个新的可切割连接子（NEBI）或一个不可切割连接子（SMAC）。SMAC研究的结果表明，不可切割连接子对于基于多柔比星的ADC开发可能过于严格，因为没有观察到细胞毒性。 鉴于多柔比星作为ADC载荷的效力不足，另一种蒽环类药物PNU-159682，其细胞毒性是多柔比星的100倍，后来被探索。除了比其他拓扑异构酶2抑制剂更强效外，PNU-159682不是efux泵的底物。被发现是efux泵底物的载荷是ADC开发中的限制因素。2020年，一种基于PNU-159682的新型ADC，NBE-002（表2，图3），针对ROR1，进入I/II期临床试验（NCT04441099）。有趣的是，NBE-002诱导了长期免疫保护，这表明它可以成功地与免疫检查点抑制剂（ICIs）结合。SOT102（前称SO-N102）是另一种有前景的基于PNU-159682的ADC，靶向CLDN18.2（表2，图3）。SOT102在低表达肿瘤中展示了大的治疗窗口，并已于2022年4月进入I期临床试验（EudraCT编号2021-005,873-25）。PNU-159682的许多临床前用途也被报道，结果证明了它能够绕过常用载荷如MMAE或DM1的抗性机制（表3）[110, 111, 114–118]。PNU-159682载荷还与MMAE一起偶联形成双药ADC（表3）。然而，尽管体外同时观察到了两种作用机制，但没有观察到协同作用。 在20世纪90年代的临床前阶段也开发了柔红霉素和伊达比星的偶联物（表3，图4），但显示出降低的效力。一种抗HER2 afbody-idarubicin偶联物最近在体外进行了评估，具有特异性针对HER2阳性头颈鳞状细胞癌（HNSCC）细胞而不是HER2阳性BC细胞（表3）。 图4 非传统ADC有效载荷的化学结构图，这些有效载荷处于临床前阶段。 3.2.转录抑制剂 转录在细胞发展、活动和增殖中具有基本作用，因此可以构成ADC载荷的一个创新和原始靶标。转录由RNA聚合酶II（RNApolII）调节，它直接与DNA结合，并涉及转录因子，这些因子与RNApolII形成复合体以启动转录（如TFIIH）和共同调节因子（如组蛋白去乙酰化酶，HDAC），这些因子介导染色质结构和可及性。尽管一些HDAC抑制剂已经获得批准，但由于耐受性差，目前还没有批准的RNApolII抑制剂。 毒蝇伞素是从毒蝇伞蘑菇中提取的天然且高效的RNApolII抑制剂。α-毒蝇伞肽和β-毒蝇伞肽连同其他七种大环衍生物构成了毒蝇伞素家族。尽管它们作为实验室试剂广泛用于探索转录机制，但α-毒蝇伞肽被证明毒性太大，特别是对肝脏，以至于不能作为抗癌药物进一步开发。然而，这种分子作为潜在ADC载荷具有许多优点，包括其原始的细胞内靶标、其有利的物理化学性质（包括亲水性）、其对efux泵的不敏感性，以及其在静止癌细胞中产生细胞毒性的能力。相比之下，毒蝇伞肽的亲水性预计将阻止通过旁观者效应杀死邻近细胞，这可能限制其在均匀分布的靶标中的使用。即使在这些情况下，完全缺乏旁观者效应可能导致由于患者之间的靶标分布不同而导致效力不足。 毒蝇伞肽衍生物β-毒蝇伞肽最早在1973年与白蛋白偶联，这种ADC前体证明了选择性杀死巨噬细胞（表3）。后来，这个衍生物被偶联到抗MUC1和抗PSMA抗体上，在临床前模型中展示了强大的选择性细胞毒性（表3）。它的类似物α-毒蝇伞肽及其衍生物偶氮-毒蝇伞肽也很早就被用作ADC载荷（表3）。偶氮-毒蝇伞肽-ADC比未偶联的分子显示出大约500倍的细胞毒性。这可以通过分子的亲水性来解释，这种亲水性降低了细胞膜的渗透性，同时作为ADC结构被有效内化。截至2021年5月，第一个毒蝇伞肽-抗体偶联物（ATAC®）候选药物HDP-101已经进入早期临床试验（表2，图3）。HDP-101是一个针对BCMA的ADC，目前正在评估用于治疗多发性骨髓瘤和浆细胞疾病的患者（NCT04879043）。ATAC最近被描述为免疫激活药物。它们被发现可以诱导免疫原性细胞死亡（ICD），并与ICI表现出协同作用，这为临床环境中的组合可能性开辟了新的视野。值得注意的是，针对其他靶标的一些α-毒蝇伞肽ADC（EpCam、HER2、PSMA、CD19）在体外和体内都显示出强大的抗肿瘤活性（表3）。α-毒蝇伞肽还作为双弹头与MMAE偶联（表3）。这种DAR 1+1 ADC靶向FGFR1，在体外显示出强大的细胞毒性。其他高效的RNApolII抑制剂在20世纪90年代被偶联，如鬼笔环肽，以及霉菌毒素三烯醇、疣状菌素A和roridin A（表3，图4）。考虑到自90年代以来ADC设计的进步，以及这些化合物在各种细胞系中的纳摩尔细胞毒性，这些分子可能在未来几年成为进一步探索的对象。 另一种阻止DNA转录的策略是抑制转录因子（TFs）。TFs对RNApolII附着在DNA上的启动步骤至关重要。TF抑制剂（TFi）已经证明它们在临床试验中具有抗肿瘤活性，其中水溶性前药minnelide目前正在II期评估中（NCT04896073）。雷公藤内酯，一种来自被称为“雷公藤”的中草药的天然化合物，具有高度的细胞毒性，但也具有疏水性，具有较差的生物利用度和高毒性（图4）。因此，正在努力开发具有更好药物化学特性的类似物。另一种策略是将这种分子偶联到靶向实体上，从而绕过这些问题。雷公藤内酯最近首次被偶联到抗CD26抗体上，以靶向间皮瘤和淋巴瘤（表3）。这种不可切割的ADC在目标细胞中有效地停止了mRNA合成，并在体外和体内展示了有希望的抗肿瘤活性。还开发了一种针对EGFR阳性肺癌的cetuximab-triptolide ADC（表3）。这种ADC对EGFR过表达模型具有选择性，并比未偶联的雷公藤内酯具有更低的毒性。Cetuximab-triptolide有效地诱导了转录抑制，在体外和体内都具有强大的抗肿瘤活性。还评估了针对HER2的雷公藤内酯ADC，并取得了类似的结果。然而，对于每种基于雷公藤内酯的ADC，都需要高剂量才能在异种移植模型中观察到抗肿瘤活性，这些论文中没有报告最大耐受剂量，从而质疑了治疗指数的宽度。 组蛋白去乙酰化酶（HDACs）影响转录因子，因此参与包括转录在内的各种细胞过程。它们被发现在癌细胞中过度表达或过度激活，并被认为参与增加增殖、迁移和侵袭。Vorinostat和dacinostat是FDA批准的两个HDAC抑制剂（HDACi）的例子。然而，这些分子呈现出强烈的系统性副作用风险，如血小板减少和胃肠道毒性，以及较差的药代动力学（PK）特性。自2018年以来，它们已经在ADC设计中进行了研究：ST74612AA1是第一个生物偶联的HDAC抑制剂（表3，图4）。这种相对无毒的分子是第二代泛HDACi。这种分子被偶联到cetuximab和trastuzumab上，两种ADC都比未偶联的HDACi具有更安全的特性，同时在细胞系衍生的异种移植（CDX）和患者衍生的异种移植（PDX）模型中都具有活性。然而，正如观察到的基于TFi的ADC一样，异种移植模型接受了30 mg/kg的高剂量治疗。2020年，vorinostat和dacinostat也被偶联到cetuximab和trastuzumab上，在体外具有有趣的抗增殖活性（表3，图4）。 3.3.Bcl-xL抑制剂 Bcl-2家族成员可能是促凋亡蛋白（Bad、Bim、PUMA、Bik、Bak等）或抗凋亡蛋白（Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Mcl-1等）。在癌细胞中，这些蛋白之间的平衡通常倾向于生存，使得抗凋亡蛋白成为创新ADC载荷的有趣和原始靶标。 根据它们的化学功能骨架，Bcl-xL和Bcl-2抑制剂被分类为4大家族：N-酰磺胺类（navitoclax、venetoclax）、吲哚类（obatoclax）、棉酚乙酸（AT-101、sabutoclax）和苯并噻唑腙类（如WEHI-539）。Bcl-xL的抑制与严重的血小板减少有关，这证明了寻找高度特异性Bcl-2抑制剂的合理性，如venetoclax。目前venetoclax已获批准用于慢性淋巴细胞白血病的一个亚组患者和急性髓系白血病。 ABBV-155（mirzotamab clezutoclax）是一种抗B7-H3抗体，与Bcl-xL抑制剂clezutoclax偶联（表2，图3）。这种创新ADC于2018年进入正在进行的I/II期临床试验，作为单一药物用于晚期实体瘤的治疗，以及与紫杉醇联合用于晚期非小细胞肺癌和乳腺癌患者（NCT03595059）。在单一药物I期队列中包含的前31名患者中没有报告剂量限制毒性，SAEs包括贫血、淋巴细胞计数下降、疲劳和腹泻。在紫杉醇组合臂中观察到21%的患者部分缓解。 3.4.酪氨酸激酶抑制剂 人类激酶组包含超过500个激酶，其中150多个与各种疾病相关，包括癌症。蛋白激酶是催化磷酸化的酶，分为3类：丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸激酶。目前正在临床试验中研究的小分子中超过四分之一是蛋白激酶抑制剂，超过30个FDA批准的癌症治疗分子是激酶抑制剂。在癌症中，各种激酶家族参与细胞周期进展、细胞增殖、运动和血管生成。自2001年首个激酶抑制剂伊马替尼获批以来，激酶抑制剂被分为5类：I型和II型是ATP竞争性，分别针对激酶的活性或非活性形式；III型结合ATP的变构口袋；IV型结合激酶的变构口袋，V型结合多种结合模式。 虽然在癌症治疗中被广泛探索，但蛋白激酶抑制剂作为ADC载荷并未被广泛探索，可能是因为它们的效力较低。抗CD19抗体B43已与染料木素（一种含有大豆异黄酮的植物雌激素）偶联，发现它通过抑制表皮生长因子受体（EGFR），一种酪氨酸激酶受体，诱导凋亡和细胞增殖抑制（表2，图3）。体外和体内的临床前研究（小鼠、大鼠、非人灵长类：NHP）表明在100 mg/kg的累积剂量下没有毒性，并且在小鼠模型中比标准化疗具有更强的抗肿瘤效果。这些有希望的结果导致了它在1999年首次用于治疗ALL和NHL的人体研究。除了在人类中呈现有利的药代动力学特性外，没有报告毒性和有希望的抗肿瘤活性。不幸的是，这种化合物的状态此后没有进一步报告（NCT00004858）。另外两项研究调查了染料木素偶联到抗EGFR或17.1A mAb的抗肿瘤活性，后者针对上皮膜抗原（表3）。抗EGFR-染料木素ADC在高达140 mg/kg的剂量下显示出良好的耐受性，在临床前模型中1 mg/kg时显著的抗肿瘤活性。17.1A-染料木素被发现比未偶联的染料木素在结肠癌模型中更活跃。 最近，另外三种激酶抑制剂被评估为ADC载荷。这些分子包括neolymphostin（一种PIKK抑制剂），dasatinib和staurosporine，两种多激酶抑制剂（表3，图4）。Trastuzumab neolymphostin展示了选择性和体外细胞毒性，尽管比其他常用的基于trastuzumab的ADC效力较低。一种与dasatinib偶联的抗CXCR4 mAb选择性地将dasatinib输送到目标T细胞，并展示了强大的免疫抑制效果。最后，广泛使用的实验室试剂和多激酶抑制剂staurosporine被偶联到cetuximab，用于治疗KRAS/BRAS突变的结肠癌细胞。总的来说，酪氨酸激酶抑制剂在ADC格式中的效力有限，这个家族可能不会在更高级的设置中成功。 3.5.免疫刺激抗体偶联物 免疫刺激抗体偶联物是一类新的抗体-药物偶联物，目前有2个ADC正在进行临床试验（表2，图3）（NJH395，BDC-1001），另一个SBT6050，由于赞助商的战略决策，其临床评估已被终止（NCT05091528）。STING激动剂和TLR激动剂构成了两类主要的偶联免疫刺激剂。 针对适应性免疫系统的免疫检查点抑制剂的成功极大地增强了利用先天免疫系统刺激的努力。然而，最有力的剂如STING和TLR激动剂的系统性给药与严重的系统毒性相关，由细胞因子释放综合征引起，从而将当前研究限制在肿瘤内注射。它们与蛋白质或mAbs的偶联因此是利用它们强大的抗肿瘤潜力同时改善耐受性配置文件的有希望的手段。 几种含有TLR激动剂的免疫刺激ADC目前正在临床环境中进行评估。NJH395，结合了一个小分子TLR7/8激动剂和抗HER2 mAb，是第一个达到临床评估的（表2，图3）。在18名非乳腺癌HER2+恶性肿瘤患者的I期临床试验（NCT03696771）中，发现严重的毒性，包括细胞因子释放综合征和淋巴细胞耗竭，没有显著的抗肿瘤活性。同样，BDC-1001，一种由抗HER2抗体与TLR7/8激动剂偶联的免疫刺激偶联物，目前正在进行I/II期评估，作为单一药物或与nivolumab联合用于治疗实体HER2+肿瘤的患者（NCT04278144，表2，图3）。它的临床前评估显示了强大和持久的免疫介导的抗肿瘤效力，并且临床评估显示出有希望的结果，包括在测试剂量下没有毒性和临床活性的证据。上述TLR7/8类似物也被偶联到抗PD-L1抗体，旨在结合免疫检查点抑制、抗体依赖性细胞吞噬作用（ADCP）和肿瘤内髓系重编程。这种免疫刺激ADC在临床前模型中优于抗PD-L1的抗肿瘤活性。SBT6050是一种pertuzumab-TLR8激动剂偶联物，目前正在作为单一药物以及与抗PD1抑制剂（NCT04460456）和与trastuzumab deruxtecan联合用于治疗HER2阳性实体癌（NCT05091528）进行评估。Pertuzumab不与trastuzumab结合相同的HER2表位，研究表明trastuzumab和SBT6050之间存在协同潜力。 已经报告了其他免疫刺激ADC的有希望的临床前结果，它们分别与UC-1V150、CL264或T785 TLR 7/8激动剂偶联（表3，图4）。最近披露了一种与TLR7/8激动剂D18偶联的抗PD-L1，其中包括在B16黑色素瘤模型中具有强大的抗肿瘤活性，该模型对PD1有抗性（表3，图4）。最近，作为一种免疫刺激ADC载荷，研究了一种更具选择性的激动剂，即TLR7激动剂。另一类新兴的免疫刺激剂载荷是STING激动剂。TAK-500是第一个进入临床试验的STING激动剂免疫激活ADC，目前正在招募患者（NCT05070247）。这种针对CCR2的ADC（TAK-676）正在评估用于治疗实体瘤（表2，图3）。此外，还有三种STING偶联的ADC正在进行临床前阶段的开发：CDR-550、XMT-2056和最近一种针对FcγR的免疫刺激ADC，与STING激动剂XMT-1621偶联（表3）。最先进的XMT-2056（STING激动剂：XMT-1621，图4）在小鼠异种移植中以1 mg/kg剂量导致肿瘤完全缓解，并在非人灵长类中耐受，没有临床迹象或不良组织病理学发现，并且与ICI显示出协同活性。这种有希望的ADC应该在2022年进入首次人体研究的临床试验。 4.在临床前阶段的非传统载荷 由于肿瘤细胞具有增加的合成活性，几种载荷候选物已经针对蛋白质合成的各个步骤进行了靶向，包括转录、剪接和翻译抑制剂以及蛋白质分解。另一种方法是针对在肿瘤细胞中过度活跃的其他普遍存在的细胞过程。然而，只有经过精心设计的ADC才能支持这类载荷，因为即使肿瘤中的ADC浓度高于周围组织，大多数静脉注射的化合物并没有定位到肿瘤。 4.1.HSP90抑制剂 HSP90（热休克蛋白90）是一种主要的分子伴侣蛋白，已被证明在多种肿瘤中异常表达。已经开发并测试了几种源自格尔德霉素（GA，图4）骨架的HSP90抑制剂在临床环境中。抑制剂与HSP90结合后，阻止其保护其客户蛋白免受蛋白酶体降解的能力。迄今为止发现的主要限制是显著的剂量限制毒性和不良的药代动力学特性。在21世纪初，人们努力化学修饰GA，合成了一种适合生物偶联的马来酰亚胺可切割药物连接子（表3）。结果产生的trastuzumab-GA ADC与用trastuzumab治疗的小鼠相比，提高了荷瘤小鼠的整体生存率。Streptonigrin和17-aminogeldanamycin被用于在DAR4处产生抗CD70和抗CD30可切割ADC，并在临床前模型中被发现活性（表3）。GA在载荷领域中的最近复苏重新定位了这种分子，通过生成一种HER2 scFv HBD/GA ADC，在HER2阳性肺癌临床前模型中展示了抗肿瘤活性（表3）。 4.2.剪接抑制剂 转录后，前mRNA通过剪接体去除内含子，加工成成熟的mRNA。snRNPs（小核糖核蛋白）U1、2、4、5和6构成了剪接体的主要snRNPs。这些复合体对成熟mRNA的生成至关重要，并且在癌细胞中通常被调节异常。靶向U2的SF3B1亚基已被证明可以有效地抑制剪接。已经发现几种药物是有效的剪接抑制剂，包括pladienolides、spliceostatins和thailanstatins。然而，这些高度细胞毒性分子的IC50s在纳摩尔范围内，由于化学不稳定性而没有进一步开发。E7107，一种pladienolide类似物，在临床试验中进行了评估（NCT00499499），但由于安全问题，特别是严重的眼部毒性，已停止使用。Tailanstatin A-trastuzumab偶联物在临床前模型中显示出高度活性，某些体内模型中的效力大于T-DM1（表3，图4）。 4.3.翻译抑制剂 开发可耐受的翻译抑制剂已被证明是具有挑战性的，因为翻译在健康组织中的普遍重要性。Omacetaxine（之前指定为homo-harringtonine）是第一个获得FDA批准的翻译抑制剂，它干扰蛋白质合成的初始延伸步骤。已经开发了其他几种翻译抑制剂用于治疗各种癌症，靶向核糖体、EIFs（真核生物翻译启动因子）或mTOR。迄今为止，只有pymberin被用作潜在的ADC载荷（表3，图4）。Pymberin，也称为irciniastatin A，是一种从海绵中分离出的天然碳水化合物。它通过β-葡萄糖醛酸苷连接子与抗CD30和抗CD70抗体偶联，在体外展示了选择性和抗增殖活性，IC50s在亚纳摩尔范围内。 4.4.蛋白酶体抑制剂 蛋白酶体抑制剂是一种极其有效的抗癌剂。Bortezomib在2003年被批准用于治疗多发性骨髓瘤患者，从那时起显著改善了患者的预后。已经开发出几种其他抑制剂，具有减少神经毒性和/或允许口服给药的特点。环氧酮衍生物，如卡马霉素B类似物，强烈抑制20S蛋白酶体，已被结合到曲妥珠单抗上（表3，图4）。尽管未结合的有效载荷在体外细胞毒性方面令人满意，但相应的ADC（抗体药物偶联物）证明比基于MMAE的ADC效力要低。 4.5.PROTACS 靶向蛋白降解的嵌合分子（PROTACs）是双功能分子，它们将E3连接酶与目标蛋白结合在一起，从而允许其泛素化并通过蛋白酶体降解。PROTACs不是直接抑制其目标蛋白，而是触发其降解，具有几个潜在的临床优势，如延长效果、催化活性，因此具有非常强的细胞毒性。降解剂-抗体偶联物（DACs）构成了ADC领域中一个令人兴奋的新兴家族。在DAC设计中，PROTACs可以从被mAb（单克隆抗体）内部运输到细胞中获益，以克服它们有限的细胞渗透性。当前DACs的构建、生物活性和挑战已在最近的综述中报道。BRD4/BET降解剂GNE-987被结合到抗CLL1抗体上，导致恢复了药代动力学特性，并在小鼠异种移植中显示出强大的体内活性（表3，图4）。MZI类似物结合到曲妥珠单抗或抗STEAP1抗体也被评估了体外，证明了选择性BRD4降解和细胞毒性（表3，图4）。其他包含VHL或CRBN配体的BRD4降解剂-抗体偶联物最近也被生成了（表3，图4）。同样，雌激素受体（ER）、TGFbR2和BRM降解剂正在作为DAC有效载荷进行研究，通过结合到抗HER2、抗B7-H4和/或抗CD22抗体（表3，图4）。ORM-5029，最新披露的DAC或抗体新降解剂偶联物（AnDC™），旨在通过Pertuzumab将GSPT1降解剂（Smol006）输送到HER2表达细胞。这种AnDC™显示出比其他GSPT1降解剂更强的细胞毒性和与DS-8201a相当的抗肿瘤活性。ORM-5029的毒性目前正在研究中，结果将构成关于DACs治疗窗口的首次报告。 4.6.其他分子 有效载荷多样化的努力导致了最近非传统抗体-药物偶联物的临床前开发，这些偶联物提供具有独特作用机制的有效载荷。通过靶向烟酰胺磷酸核糖基转移酶抑制剂（NAMPTs）改变细胞代谢构成了一种新颖而原创的ADC技术。FK-866类似物被结合到抗CD30抗体上，随后的ADC在体外和体内选择性地耗尽了NAD（表3，图4）。CD30-NAMPTi在L540cy模型中以3 mg/kg剂量显示了有希望的体内抗肿瘤活性，实现了完全缓解。在大鼠中，以100 mg/kg以上的MTD（最大耐受剂量）勾勒出了有利的治疗指数。其他NAMPTis也被合成并结合到针对c-Kit的mAb。尽管在体外具有选择性和强大的细胞毒性（亚纳摩尔IC50s），这些不可切割的ADC在体内活性中等，仅在20 mg/kg剂量下实现了部分反应。 KSP（动力蛋白纺锤体蛋白）抑制剂，也称为Eg5抑制剂，构成了一个新兴的ADC有效载荷家族。Eg5是抗肿瘤治疗的一个有希望的靶点，因为它的表达仅限于增殖细胞，并且不在神经系统细胞中表达。因此，这些有效载荷不应该呈现与微管靶向剂相关的经典神经系统副作用。KSP抑制防止了细胞分裂期间的中心体分离，从而导致有丝分裂停滞。KSP抑制剂衍生物，具有亚纳摩尔效力，被结合到HER2和TWEAKR/Fn14靶向抗体（表3，图4）。TWEAKR-KSPi ADC在尿路上皮PDX中实现了完全缓解，而小分子KSP抑制剂ispinesib仅在这个模型中延缓了肿瘤生长。通过与flanesib结合，也生产了ADC，具有可接受的PK特性和良好的体内效力。 5.结论 抗体-药物偶联物已成为治疗日益增多的癌症指征的重要组分，并且正在进行数百项临床试验以探索新的靶点和指征。ADC领域取得的惊人进展主要得益于将它们的设计量身定制到特定靶点上。这得益于几项成就，包括（1）对越来越多靶点的探索和验证，（2）专为ADC设计而进行的mAbs（单克隆抗体）的适当筛选，重点关注交叉反应性、pH变化帮助下的优先肿瘤结合、降低到低纳摩尔范围的亲和力以避免粘性并促进内化和FcRn循环，（3）结合技术的进步，使药物-抗体比率更高，和/或恢复裸mAb样的药代动力学特性，以及（4）有效载荷的多样化（如图5所示），正如最近通过拓扑异构酶1抑制剂取得的突破所例证。 图5 展示了ADC有效载荷的靶标景观图，这些靶标超出了微管和DNA插入剂的范围。注释：FDA批准的ADCs，正在进行临床试验的ADCs。 在未来的发展中，具有原创作用机制的有效载荷的持续多样化预计将发挥关键作用。在晚期疾病中，通常通过结合具有互补作用机制的药剂来实现治愈，并且尽可能地结合非冗余的毒性。虽然目前批准的ADC拥有与传统化疗药剂相似的作用机制，但未来的有效载荷可能会针对迄今为止因毒性过大而难以处理的关键细胞现象。正如以前观察到的，与可切割链接物结合的auristatins和maytansinoids，topo-1 ADCs的旁观者效应已经证明了其对低或异质性肿瘤治疗的有效性，并且应该在后续开发中越来越受到关注。这些新型有效载荷的另一个主要优势可能在于它们能够针对静止的肿瘤细胞，这些细胞构成了患者肿瘤储备的大部分。此外，在新兴的有效载荷家族中，目前与严重副作用相关的几种激酶抑制剂将从更大的治疗指数中受益。就PROTACs而言，它们受益于亚化学计量活性，理论上可以降低细胞毒性的有效载荷阈值。 有效载荷的多样化也预示着ADC治疗武器库向尚未从靶向治疗中受益的其他癌症的开放。Sacituzumab govitecan导致TROP2在TNBC中的验证，而正在进行临床评估的基于SN-38的ADC突出了在ADC领域中代表性不足的癌症类型中的新靶点的潜力（HER3、CEACAM5、B7-H3和GPR20）。有趣的是，针对TNBC的临床试验展示了越来越多的包含原创有效载荷的抗体-药物偶联物，包括Dxd、PNU-159682和SN-38。 正如我们在这篇综述中所描述的，已经确定了几个潜在的有效载荷，并且许多已经显示出有希望的临床前结果。其中一些化合物已经进入临床试验，但由于毒性特征不满意而没有继续进行。在这方面，应该强调的是，主要的技术进步，特别是安全获取高药物-抗体比率的ADC的可能性，支持这样一个事实，即许多在ADC生产和表征不够理想的时候探索的有效载荷应该用目前可用的技术重新考虑。 整合原创有效载荷的新ADC格式，如双重有效载荷（表3）、治疗诊断和非内化偶联物，在最近的临床前研究中显示出巨大潜力，可能构成ADC研究中不断增长的领域。非内化ADC将特别受益于具有强烈旁观者杀伤效应或针对细胞外或基质靶点的新型有效载荷，正如基于PNU-159682的ADC针对tenascin-C、基质金属蛋白酶细胞外蛋白的抑制或最近的碳酸酐酶抑制（表3）。有趣的是，ADC技术也在非肿瘤学指征中被探索。两种原创ADC（ABBV-3373和ABBV-154），含有糖皮质激素受体调节剂（GRM），正在临床评估用于治疗类风湿性关节炎和克罗恩病（表2, NCT03823391, NCT04888585, NCT05068284和NCT04972968）。其他免疫学ADC有效载荷正在临床前环境中进行研究，并可能构成ADC设计中的新兴类别。此外，一种在临床前评估中显示出有希望结果的A-利福霉素衍生物，已经在患有金黄色葡萄球菌菌血症的患者中进行了1期临床试验（NCT03162250）。非细胞毒性有效载荷也进入了有效载荷领域，例如通过将肝X受体（LXR）激动剂结合到抗CD11b抗体来针对脂质代谢的细胞内靶向，用于治疗动脉粥样硬化（表3）。 尽管符合条件的疾病范围扩大了，但开发这些新型有效载荷的一个关键问题将是减轻它们的副作用。目前批准的ADC已经显示出它们与预期的（骨髓抑制、神经毒性）或意外的（如眼部或肺部）毒性相关。因此，获得令人满意的治疗指数将是未来创新ADC有效载荷发展的基本属性。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。