胃肠道癌症(GI cancers)是全球癌症相关死亡的主要原因之一,造成近三分之一的癌症死亡。由于其显著的分子异质性和强烈的免疫抑制肿瘤微环境(TME),治疗这些癌症往往非常困难。抗体-药物偶联物(ADCs)能够将高效的细胞毒性药物递送至抗原阳性细胞,部分解决肿瘤内异质性问题。而免疫融合蛋白(IFPs),如细胞因子-抗体融合体和双特异性T细胞接合器,则旨在定位免疫激活和重新定向免疫效应细胞,以应对免疫“冷”的肿瘤。这篇综述整合了近期在胃癌、结直肠癌、胰胆管癌和肝细胞癌中,ADCs与新兴IFP平台的临床与转化研究进展,并探讨了它们在疗效-毒性权衡、抗药性机制等方面的表现。近期,中国澳门科技大学药学院Li Ye团队在《Journal of Hematology & Oncology》上发表了题为“Immuno-cytotoxic convergence: integrating antibody‒drug conjugates and immunofusion proteins to overcome resistance in gastrointestinal cancers”的综述文章[1]。文章提出的“免疫细胞毒聚合”模型,旨在探讨如何通过ADCs诱导的细胞毒性和免疫激活的结合,为后续的免疫增强提供可能的时间窗口。这一观点为胃肠道癌症的治疗提供了新的思路,强调了多种治疗策略的合理整合,以克服当前治疗中的抗药性问题。
背景
胃肠道(GI)癌症占全球癌症相关死亡病例的近三分之一,因其显著的分子异质性和强烈的免疫抑制性肿瘤微环境(TME)而难以治疗。抗体药物偶联物(ADC)将高效细胞毒性载荷递送至抗原阳性细胞,并可能通过旁观者效应部分解决瘤内异质性。相比之下,免疫融合蛋白(IFP)——包括细胞因子-抗体融合物和双特异性T细胞接合器(BiTE)等T细胞重定向模式——旨在免疫“冷”、富含基质的肿瘤内定位免疫激活和/或重定向免疫效应细胞。在这篇综述中,研究者们整合了ADC和新兴IFP平台在胃癌、结直肠癌(CRC)、胰腺胆道癌和肝细胞癌(HCC)中的最新临床和转化进展,特别关注器官依赖的疗效-毒性权衡(例如,基于DXd的ADC相关的间质性肺病(ILD);T细胞接合器相关的细胞因子释放综合征(CRS))以及趋同的耐药机制,包括抗原丢失、载荷处理受损、免疫耗竭和基质排斥。 研究者们进一步提出“免疫细胞毒聚合”作为一个可产生假设并可检验的工作模型:在特定条件下,ADC驱动的细胞减灭、与免疫原性细胞死亡(ICD)一致的免疫应激信号和/或基质重塑可能暂时改善免疫可及性,从而为后续IFP进行免疫放大创造一个时间窗。在GI癌症中,关于明确的ADC→IFP“预激-放大”序列的直接临床证据仍然有限。因此,研究者们总结了当前的证据基础,定义了关键失败模式和安全约束,并概述了验证或证伪这一序列概念所需的、基于生物标志物的实验和早期临床试验方法。
作用机制和设计原理
抗体药物偶联物(ADCs)
ADC通过结合单克隆抗体(mAb)的靶向特异性和细胞毒性载荷的效力,代表了GI癌症治疗的一大进步。三个基本组件包括肿瘤靶向抗体、工程化连接子和高效载荷。作用机制通过一系列协调事件进行:特异性结合肿瘤相关抗原、抗原结合后有效的受体介导内吞、由溶酶体酶(如胱天蛋白酶B)进行连接子裂解的溶酶体转运,以及最终释放细胞毒性弹头。
释放的载荷如DXd和SN-38通过损伤DNA诱导细胞死亡。此外,MMAE和DM1阻碍微管组装。一个关键特征是由膜渗透性载荷(如DXd)介导的旁观者效应。然而,对于在健康组织中具有基础表达的目标抗原(例如,CLDN18.2在胃黏膜中有基础表达),相同的反应会导致靶向、脱肿瘤毒性。DESTINY-CRC02的临床数据显示,基于DXd的ADC(如T-DXd)在5.4 mg/kg剂量组中与8%的判定药物相关ILD相关,在6.4 mg/kg剂量组中为13%,包括一例高剂量组的致死事件,突显了明确的剂量-毒性梯度。相比之下,非渗透性载荷如T-DM1中使用的DM1,降低了全身脱肿瘤毒性,但在GATSBY试验中仅获得16%的客观缓解率(ORR),这强调了仅优化药物与抗体的比例(DAR)是不够的,必须在异质性GI肿瘤中辅以TME定制的激活策略。
持续的组件优化推动了ADC的演进。人源化IgG1框架降低了免疫原性,结合技术的进步有助于改善DAR均质性,在系统稳定性和细胞内有效释放活性剂之间保持平衡。连接子可设计为可裂解形式(例如,T-DXd中的GGFG肽)或不可裂解形式(例如,T-DM1中的硫醚连接子)。载荷选择正越来越多地转向超高效弹头(皮摩尔至纳摩尔IC50),以最大化每次内化事件的细胞毒性影响。优化DAR至关重要,T-DXd在DAR约为8时显示出更好的细胞毒性,SHR-A1811在DAR约为6时保持了疗效并改善了安全性,而T-DM1(DAR为3.5)在胃癌中表现不佳。此外,靶向多个抗原的双特异性ADC(BsADC)似乎能提高肿瘤特异性和内化效率,如在CRC中观察到的靶向CDH17×GUCY2C的ADC。即使有这些工程进展,器官特异性毒性继续阻碍着用于GI肿瘤的ADC的开发。更根本的是,尽管现代ADC在直接细胞毒性方面非常有效,但它们通常难以独立逆转GI基质的深度免疫抑制。这一内在局限性意味着需要一种互补的免疫调节伙伴来维持抗肿瘤反应。
免疫融合蛋白(IFPs)
ADC递送细胞毒性载荷,而IFP旨在通过定位免疫刺激和/或重定向效应细胞来重塑免疫抑制性TME。这使得它们在免疫冷、富含基质的GI肿瘤中具有概念上的吸引力。然而,一个重大挑战持续存在:免疫接合剂的活性经常受到GI恶性肿瘤中物理和细胞屏障的阻碍,包括致密纤维化、异常血管系统和以髓系为主的抑制性生态位,这些限制了T细胞的进入和功能。因此,IFP的临床潜力可能依赖于改善组织可及性的上游干预措施,如肿瘤减灭和/或基质重塑,而不仅仅是免疫激活本身。
概念上,IFP可分为三大类:1) 细胞因子-抗体融合物,其中高效细胞因子(如IL-2、IL-12和IL-15)与靶向肿瘤或基质的抗体融合,以将免疫刺激集中在TME内;2) 双特异性或多特异性T细胞接合器,其桥接肿瘤抗原(如CEA和CLDN18.2)与T细胞上的CD3ε,形成不依赖主要组织相容性复合体(MHC)的免疫突触;3) 多功能检查点融合蛋白,以bintrafusp alfa和ABL503为例,它们将检查点阻断与额外的免疫调节活动(如转化生长因子β(TGF-β)捕获或4-1BB激动)相结合。
细胞因子-抗体融合物是一种创新的免疫疗法,它将高效细胞因子共价连接到能够靶向肿瘤的单克隆抗体(mAb)上,从而在TME内实现局部免疫激活并减少全身暴露。例如,FAP-IL2v靶向胰腺癌和CRC中癌相关成纤维细胞(CAFs)上的成纤维细胞活化蛋白(FAP)。重新设计的IL-2变体(R38E/F42A)对CD25亲和力较低,但结合IL-2Rβγ,这允许CD8阳性T细胞和自然杀伤细胞(NK细胞)扩增而不增加调节性T细胞。一种名为抗PD-L1-IL-15的新型药物将检查点阻断与IL-15对记忆T细胞和NK细胞的支持相结合。在HCC模型中,抗PD-L1-IL-15对CD8阳性T细胞的干扰和抗肿瘤疗效均优于单独的PD-L1阻断。这些融合蛋白通过半衰期延长策略(如白蛋白融合和聚乙二醇化)进行药代动力学优化,以延长体内循环时间,同时确保在肿瘤中的滞留并减少脱靶毒性。
双特异性T细胞接合器(BiTEs)是一类创新的免疫疗法,通过同时结合肿瘤抗原和T细胞上的CD3ε来诱导T细胞毒性,形成不依赖MHC的免疫突触,克服了GI癌症中的一个主要免疫逃逸机制。在转移性CRC中,针对CEA×CD3的双特异性抗体cibisatamab的早期临床经验显示出适度的疗效(ORR约14%)和较高的CRS发生率(约60%),并伴有T细胞耗竭特征,这表明当前的T细胞接合器需要进一步工程化以减轻毒性,同时增强在免疫“冷”TME中的活性。通过精心控制的优化,AZD5863被证明能以高亲和力结合CLDN18.2,同时以较低亲和力结合CD3以降低细胞因子相关风险。该构建体在胃癌和胰腺癌模型中显示出显著的抗肿瘤活性,因此细胞因子诱导最小,目前正在进行临床评估。四聚体设计和knob-into-hole技术可在富含基质的条件下增强结合亲和力和T细胞激活。因此,下一代设计优先考虑条件性激活(pH/蛋白酶敏感掩蔽、低亲和力CD3臂),以扩大实体瘤的治疗窗。与FAP-IL2v等细胞因子融合物相比,BiTEs的半衰期短有助于组织渗透,但也引起了对给药频率增加和潜在毒性的担忧。因此,建议结合可调节设计(如AZD5863的低亲和力CD3结合)来管理这些方面,尽管需要额外的随机对照试验来验证其在治疗GI恶性肿瘤中的长期优势。
免疫检查点融合蛋白代表了一类新的IFP,它们结合检查点阻断和肿瘤特异性,以定位免疫调节效应并限制全身毒性。一个代表性的例子是bintrafusp alfa,它阻断程序性死亡受体配体1(PD-L1)同时中和TGF信号传导。这两种通路都参与胆道癌和胰腺癌。尽管早期阶段的结果很有希望,但II/III期试验的失败凸显了双通路抑制的复杂性,并需要基于TME特征进行患者选择。下一代结构如ABL503使用条件性激活,这意味着它们仅在结合PD-L1后才接合4-1BB。目标是在HCC中增加抗肿瘤活性,同时最小化全身毒性。bintrafusp alfa的临床挫折凸显了仅凭机制原理是不够的。成功可能需要精确的时空控制双通路调节,并辅以基于生物标志物的患者选择和安全导向的工程化。因此,最近开发的设计包含更多的蛋白酶可裂解连接子和pH敏感结构域,以增强基质渗透,同时防止对其他GI肿瘤的作用。IFP独特的免疫调节特性补充了ADC的细胞毒性特征,为它们的联合应用奠定了基础。
比较ADC/IFP药理学
ADC和免疫接合生物制剂(包括IFP形式和免疫检查点抑制剂(ICI))为GI癌症提供了互补的范式:ADC提供靶向细胞毒性压力,而免疫导向的生物制剂旨在定位免疫激活或在抑制性TME内重定向效应细胞。它们的整合在机制上很有吸引力,特别是在免疫冷环境中,如胰腺导管腺癌(PDAC)和微卫星稳定(MSS)CRC。然而,ADC诱导的免疫应激(包括ICD相关特征)在多大程度上转化为GI肿瘤中具有临床意义的免疫启动,仍然是背景依赖且不完全明确的。这种不确定性强调了在评估组合和序列时,需要从静态抗原检测转向对TME状态、药物分布和治疗中药效学生物标志物(PD)的多维评估。
例如,ADC的长半衰期(7-21天)确保了持续的细胞毒性效应,但也使其容易受到抗原丢失的影响(见于10-30%的病例),而IFP的免疫刺激针对“冷”肿瘤,但带来CRS风险(在BiTEs中>50%)。这些差异可能导致在某些情况下产生交叉耐药,例如当免疫接合未能利用ADC相关的免疫应激时。这种约束可能降低PDAC治疗的有效性。ADC和条件性IFP具有不同的作用机制。ADC提供持续的细胞毒性压力,条件性IFP实现可调节的免疫重定向。这种差异为肿瘤学中的序列治疗创造了独特的机会。
临床突破与挫折
ADC和IFP机制在GI癌症临床实践中的应用正在改变治疗格局。这一历程不仅伴随着成功,也伴随着失败,突显了靶点选择、有效分子设计和患者选择的重要性。
胃癌和胃食管结合部(GC/GEJ)癌
由于靶向HER2和CLDN18.2,GC/GEJ癌的治疗方案发生了重大转变,从而从一刀切的方法转向分子细分的方法。
HER2靶向治疗:在胃癌中靶向HER2治疗的初步成功为先进疗法铺平了道路。虽然曲妥珠单抗确立了HER2作为有效靶点,但ADC的开发存在一些局限性。第一代ADC T-DM1在GATSBY试验中的失败归因于次优的分子设计,其特征是低DAR(3.5)、不可裂解连接子和缺乏膜渗透性的载荷。这为T-DXd的优化设计提供了信息,T-DXd具有高DAR(8)、可裂解连接子和具有强效旁观者活性的膜渗透性DXd载荷。这一设计在DESTINY-Gastric01中取得了里程碑式的成功,在经治患者中实现了51%的ORR和12.5个月的总生存期(OS)。后来的试验证实了在不同人群中的疗效,并显示出在HER2低表达肿瘤中的活性,将可治疗人群扩展到经典的HER2阳性定义之外。同时,双特异性抗体(如Zanidatamab和Zenocutuzumab)的开发提供了该领域的替代策略,但它们在GC中的临床进展落后于ADC。
总之,从曲妥珠单抗到T-DM1再到T-DXd在GC/GEJ中的转变表明,ADC设计必须针对每种疾病的抗原异质性和TME进行定制,而不是从乳腺癌经验中推断。高DAR、可裂解连接子和膜渗透性载荷可以克服GC中瘤内HER2的变异性,但也引入了新的、背景依赖的毒性。由于HER2导向的ADC正在一线治疗中与免疫检查点阻断联合进行评估,GC/GEJ提供了一个实用的临床背景,可以在其中通过系列生物标志物探究免疫-细胞毒相互作用。然而,这些组合是否反映了真正的“预激”而非叠加活性仍有待确定,机制性读数(如ICD相关特征、抗原呈递、免疫浸润、基质重塑)对于解释超越缓解率的临床结果至关重要。
CLDN18.2靶向治疗:紧密连接蛋白CLDN18.2的表达见于30-50%的GC/GEJ癌症,代表了精准治疗的平行轴。Zolbetuximab是一种主要通过抗体依赖性细胞毒性(ADCC)发挥作用的嵌合单克隆抗体(mAb),在III期SPOTLIGHT和GLOW试验中与化疗联合使用时与显著的生存优势相关,从而获得监管批准。
CLDN18.2的治疗格局正在迅速超越传统单克隆抗体。在早期试验中,ADC(包括与MMAE偶联的CMG901和Tecotabart Vedotin)的ORR分别为29%和32.7%。在IFP层面,CLDN18.2×CD3 T细胞接合器正在被设计以降低CRS风险。
GC/GEJ中的CLDN18.2故事确立了一个非HER2分子亚型,其中基于抗体的疗法可以重塑一线标准,而ADC可以进一步提高经治疾病的活性。此外,正常胃黏膜中的靶点表达以及与CLDN18.2-ADC相关的早期GI毒性迹象,突显了仔细平衡疗效与靶向/脱肿瘤效应的重要性。CLDN18.2导向的BiTEs的并行开发为测试聚焦基质和聚焦抗原的ADC-TCE或ADC-IFP组合提供了机会,将该轴直接与第7节概述的“预激-放大”策略联系起来。
结直肠癌(CRC)
CRC的ADC开发涉及双重策略,包括对分子亚群的超特异性靶向以及对普遍表达抗原的更广泛靶向。
HER2靶向治疗:HER2扩增见于约2-5%的转移性CRC患者。这一发现表明HER2扩增定义了一个本质上对抗表皮生长因子受体(EGFR)治疗耐药的mCRC亚群。DESTINY-CRC01试验评估了T-DXd在一个中位接受过三线治疗的患者队列中的疗效;该药物实现了45.3%的ORR和15.5个月的中位OS。通过这一经验获得的一个重要教训是生物标志物选择的价值增加。在HER2扩增患者中ORR(57.5%)远优于仅HER2过表达患者(20.0%),强烈强调了在该疾病中进行原位杂交的必要性。DESTINY-CRC02试验验证了这些发现,在整个研究人群中ORR为37.1%,但在5.4 mg/kg组中41%的患者和6.4 mg/kg组中49%的患者经历了3级或更严重的药物相关治疗过程中出现的不良事件(TEAE)。
与GC中的情况不同,mCRC中的HER2靶向ADC仅使一小部分经生物标志物富集的患者受益,并受到药物相关治疗不良事件发生率较高的限制。对ISH确认的HER2扩增的要求以及T-DXd在CRC中较窄的治疗窗强调,器官特异性生物学强烈塑造了ADC的风险-获益特征。这些差异支持针对剂量、方案和联合伙伴进行CRC特异性优化,并推动了跨癌症比较和后续的毒性考量。
TROP2靶向治疗:与仅定义一小部分分子亚群的HER2不同,TROP2在80-90%的CRC病例中过表达,因此代表了在更广泛的mCRC人群中ADC的合理靶点。在评估Sacituzumab Govitecan(SG)的II期篮子试验TROPiCS-03中,SG在未选择的经治mCRC患者中显示出适度的单药活性,强调了需要超越TROP2免疫组化(IHC)的更好生物标志物。尽管TROPiCS-03中CRC特异性结果仍然有限,但这些数据以及SG在实体瘤中的荟萃分析估计,支持了在mCRC中进一步评估TROP2-ADC的理由,最好是在与化疗对照的随机试验中进行。
TROP2导向的ADC体现了mCRC中的广谱精准治疗方法,它靶向几乎普遍存在的抗原,并搭载强效细胞毒性载荷。然而,目前的证据主要来自单臂篮子队列,并且对SN-38或基于DXd的弹头的依赖引起了对与先前伊立替康和其他拓扑异构酶I导向药物交叉耐药的担忧。这些问题在耐药部分重新讨论,突显了在将TROP2-ADC整合到治疗方案或组合中时,需要进行随机的CRC特异性试验和具有载荷意识的序列治疗。
GUCY2C靶向治疗:GUCY2C正在成为一个偏好CRC的抗原,有可能通过减少脱肿瘤暴露来提高ADC的治疗指数。针对GUCY2C的抗体(PF-07062199)的早期阶段数据显示,安全性和疗效仍在发展中,但该靶点提供了一个有吸引力的支架,可以在其上测试更复杂的载荷和架构,例如铁死亡诱导剂或PROTAC-ADC。因此,它充当了当前临床项目与下一代平台之间的桥梁。
胰腺胆道癌
胰腺和胆道恶性肿瘤是GI肿瘤学中最难治疗的癌症之一。针对致密基质和极端免疫抑制,IFP和ADC策略的开发正在升级。
胰腺导管腺癌(PDAC):致密的促结缔组织增生基质严重损害了PDAC中的治疗递送。ADC技术现在巧妙地试图使这一屏障成为靶点。例如,MUC1-C ADC在临床前模型中逆转了对KRAS抑制剂的耐药性,并使肿瘤生长减少75-85%。同样,靶向CEACAM6并与新型BET降解剂84-EBET连接的ADC,在患者来源的类器官模型中产生了对癌细胞和CAFs的强效旁观者杀伤。
此外,PDAC中一个新兴的生物标志物靶点是claudin-6。一种搭载DXd载荷的claudin-6靶向ADC在临床前PDAC模型中显示出有希望的活性,导致50%的模型出现肿瘤消退,可能为未来的PDAC治疗铺平道路。
在PDAC模型中,针对MUC1-C、CEACAM6和CLDN6的ADC一致证明,将强效载荷有效递送至肿瘤细胞和CAFs可以部分克服致密、纤维化的基质,并逆转对靶向药物的耐药性。尽管临床数据仍然缺乏,但这些临床前结果表明,某些靶向肿瘤和/或基质区室的ADC设计可能部分克服PDAC中的递送障碍,并且可能与下游免疫疗法兼容。重要的是,这种细胞毒性或基质效应是否转化为可重复的、适合后续IFP介导放大的免疫可及窗口,仍有待在具有免疫能力的模型和嵌入生物标志物的早期临床研究中证明。因此,PDAC代表了一个可以前瞻性测试“预激-放大”假设的原型环境。
胆道癌(BTCs):BTCs表现出显著的基因组异质性,对ADC的反应有限。在DESTINY-PanTumor02试验中,T-DXd在HER2阳性亚组中显示出活性,ORR为22%,对于表达最强(IHC 3+)的患者,ORR增加到56.3%。
正在研究的另一个靶点是B7-H3,这是BTCs中的一个生物标志物。靶向B7-H3的ADC DS-7300已在BTC患者中完成了I期临床试验。Bintrafusp alfa在胆道癌中的失败凸显了双通路抑制相关的困难。这些发现强调,多功能药物必须对通路的串扰和患者的精准分层有更清晰的认识。总之,这些经验突显了在基因组异质性疾病中,多功能生物制剂的机会和风险。如果没有强大的通路激活和TME背景的生物标志物,合理设计的药物可能带来有限的益处和过度的毒性。
肝细胞癌(HCC)
与以致密基质为特征的胰腺胆道癌不同,HCC提出了由潜在肝硬化和受损肝脏代谢带来的独特挑战,这显著缩小了ADC的治疗窗。这些特征对ADC和IFP的开发提出了具体挑战。因此,为HCC创建ADC和IFP必须是器官特异性的,以最大化这一脆弱患者群体的治疗窗。
HCC研究已超越GPC3靶向,转向组织限制性抗原,如CD44变异体5和LGR5,它们在受损肝脏中显示出有希望的临床前ADC活性且无安全性问题。双特异性免疫疗法和ADC在治疗HCC方面都取得了显著的临床进展。在一线治疗中,靶向PD-1加细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)的Cadonilimab与仑伐替尼在Ib/II期COMPASSION-08试验中实现了35.5-35.7%的ORR和27.1个月的中位OS,将双PD-1/CTLA-4阻断加抗血管生成治疗定位为HCC中具有竞争力的一线选择。可以条件激活的新型设计,如ABL503和同时靶向药物,代表了克服HCC中发现的免疫抑制屏障的复杂方法。
HCC说明了潜在的器官功能障碍如何主导治疗格局:尽管有希望的临床前数据,ADC开发仍保持谨慎,而双特异性免疫疗法和免疫联合抗血管生成酪氨酸激酶抑制剂(TKI)组合已经产生了有竞争力的一线结果。肝硬化、药物代谢改变和免疫原性肿瘤生物学的共存表明,HCC患者的免疫细胞毒聚合必须优先考虑肝脏保护策略和精心定制的剂量。这种器官特异性背景自然连接到毒性管理和基于AI的剂量优化框架。
GI常见靶点的比较疗效
T-DXd在GC/GEJ和CRC之间的器官特异性药理学差异反对跨肿瘤ADC部署,并要求进行疾病特异性优化。
跨试验比较T-DXd在GC/GEJ和CRC中的疗效进一步强调了ADC药理学的器官特异性。虽然HER2低表达已成为GC中一个临床上可操作的类别,实现了扩展和潜在的一线组合策略,但HER2低表达CRC仍处于研究阶段,并且通过原位杂交(ISH)确认的HER2扩增仍然是获益的主要预测因子。此外,ILD的发生率和严重程度在mCRC中似乎高于GC/GEJ癌症,这表明这些疾病之间在药物代谢、肺部易感性或基质生物学方面存在差异。这些观察结果强烈反对在GI肿瘤学中对ADC部署采取“一刀切”的方法,并支持针对剂量、伙伴药物和生物标志物临界值进行疾病特异性优化,特别是当ADC与ICI或IFP联合使用时。
主要挑战
ADC和IFP在GI癌症临床应用中的进展受到三个相互关联的挑战的阻碍,包括复杂的耐药性、类别特异性毒性和缺乏预测性生物标志物。只有通过详细的癌症类型特异性方法和GI癌症管理,才能驾驭这一复杂的局面。
药物耐药
对ADC和IFP的耐药是一个动态过程,由细胞内在适应和微环境应激的复杂相互作用驱动。仔细检查这些通路揭示了障碍和治疗脆弱性,这些脆弱性可以在治疗上加以利用。
ADC耐药机制:ADC耐药通常源于多步骤细胞毒性过程中的缺陷。一个主要机制是抗原依赖性逃逸,其中肿瘤通过异质性抗原丢失或深度下调来逃避靶向。HER2丢失发生在10%至30%的T-DXd难治性GC/GEJ癌症中,而CLDN18.2的下调在接受CLDN18.2靶向治疗后15%至20%的患者中观察到。这种抗原表达的丢失通常导致ORR下降25-40%,特别是在HER2低表达亚组中,突显了在GI恶性肿瘤中进行持续监测以增强靶向治疗方法和代表单靶点治疗局限性的重要性。
另一个主要途径涉及细胞内处理缺陷,例如受损的网格蛋白介导的内吞作用或溶酶体酶(如胱天蛋白酶B)活性降低,这阻碍了载荷的释放。肿瘤细胞通过外排泵(如MDR1对MMAE)或分子靶点突变(如拓扑异构酶I对基于DXd的ADC)对载荷产生耐药性。这些耐药通路很少是孤立事件;相反,它们作为相互关联的网络运作,强化了治疗逃逸。在具有高TROP2表达的GI癌症中,ADC利用旁观者效应来解决肿瘤多样性。然而,它们在对抗由MDR1介导的耐药方面遇到障碍,导致IC50显著增加。这种耐药补充了IFP耐药,如T细胞耗竭,并可能通过重塑TME加剧PDAC中的纤维化。这些复杂的相互作用突显了单药治疗的局限性,并强调了对BsADC或AI模型的需求,以预测和有效解决耐药演变。除了发挥细胞自主机制外,TME还施加物理和生化约束。GI癌症的致密基质限制了抗体的进入,而来自CAFs的TGF-β进一步抑制了抗体进入。总的来说,对抗这些耐药机制需要一种疾病特异性方法;例如,优化具有旁观者能力的载荷可能优先用于异质性CRC,而基质穿透或基质调节设计值得在PDAC中进行评估。
IFP耐药机制:对免疫检查点疗法的耐药源于不同的免疫逃逸机制,特别是在免疫“冷”肿瘤中。关键耐药机制包括由于MHC I类分子下调或抗原处理组件(如β2-微球蛋白)突变导致的抗原呈递破坏,这使肿瘤免受T细胞识别。肿瘤还表现出检查点适应性。例如,阻断PD-L1会导致其他通路上调,例如TIM-3或LAG-3。这在胆道癌患者使用bintrafusp alfa时观察到。这包括由于cibisatamab在MSS CRC中持续抗原暴露导致的T细胞耗竭,以及肿瘤致密基质结构对T细胞的物理排斥。最近的研究表明,T细胞耗竭发生在40-60%的MSS CRC患者中,导致无进展生存期(PFS)减少3-6个月。这些耐药特征促使了对组合和序列治疗的合理测试,其中细胞毒性减灭和/或基质重塑可能改善免疫可及性,而免疫接合剂可能有助于控制残留的低抗原克隆。尽管如此,临床获益并不保证,并可能受到毒性、时机和补偿性免疫抑制反弹可能性的限制。因此,具有治疗中药效学生物标志物(PD)的序列明确研究至关重要。
耐药演变建模:上述耐药机制很少单独发生;相反,它们形成在治疗压力下演变的相互关联的网络。以基质高级纤维化、不规则血管形成和免疫抑制细胞因子积累为特征的TME重塑在这一系统中起着关键作用,既阻碍了IFP的浸润,又阻止了活性T细胞的进入。例如,在PDAC中,CAF驱动的胶原蛋白和透明质酸沉积不仅减少了抗体进入肿瘤细胞,还强化了以髓系为主、T细胞贫乏的生态位,削弱了IFP和ICI的影响。类似地,尽管不那么极端,但在MSS CRC和BTC亚群中也观察到了模式。因此,这些基质和细胞因子“节点”代表了可干预的共同脆弱性。结合基质靶向ADC、搭载透明质酸酶(HYAL)的IFP或抗血管生成药物的策略可能潜在地延迟或减轻对ADC和IFP的交叉耐药的出现。在临床试验方案中纳入纵向活检、循环肿瘤DNA(ctDNA)和影像学生物标志物,以有效监测这些不断演变的适应,并预先调整治疗策略以防止出现不可逆的交叉耐药,将是至关重要的。从概念上讲,部分不重叠的耐药驱动因素(例如,抗原丢失与基质/免疫排斥)提出了这样一种可能性:适当设计的组合或序列可以通过双重压力限制肿瘤逃逸。然而,这种“钳形”效应在没有不可接受毒性的情况下的可行性,以及ADC→IFP序列治疗与同时或反向给药相比的相对疗效,在GI肿瘤学领域仍然是开放的、可检验的问题。
毒性管理
ADC和IFP的副作用与其作用模式直接相关,需要特异性管理。
ADC相关毒性:ADC的毒性特征与其三组件架构一致。当靶抗原在健康组织上有基础表达时,会发生靶向/脱肿瘤效应,导致CLDN18.2导向的ADC的GI不良事件和HER2靶向药物的心脏毒性。由于连接子不稳定性导致载荷过早释放,在50-70%接受MMAE偶联ADC的患者中发现了脱靶毒性,表现为中性粒细胞减少症和其他一系列GI副作用。另一个值得关注的问题是特异质反应,特别是ILD,在接受含DXd的ADC的患者中观察到10-15%。CRC中的发生率高于GC,这表明药物在癌症特异性代谢或基质生物学方面存在差异,但潜在机制仍需进一步验证。这项研究要求不断改进连接子稳定性和载荷,以扩大治疗窗。
IFP相关毒性:由IFP引起的毒性主要来自免疫系统的过度激活,这会引起CRS以及与ICI相关的免疫相关不良事件(irAEs)。此外,神经系统事件也较少发生。为了降低风险,分子设计正在向条件激活构建体发展。一个例子是pH敏感的BiTEs,它限制CD3在酸性TME中的接合,从而定位免疫激活。然而,GI癌症治疗平台的长期安全性特征仍然是一个悬而未决的问题。
生物标志物开发
该领域的生物标志物开发仍然具有挑战性,因为它仍然严重依赖固定的单参数标志物。下一代生物标志物不仅应捕获靶点表达,还应捕获肿瘤细胞、周围TME和药物分布之间的动态关系。
ADC的生物标志物:超越抗原表达至关重要。评估ADC适用性的方法正在超越静态抗原表达,越来越多地纳入抗原密度、内化效率和载荷敏感性的定量测量。新兴的强大工具包括液体活检;循环肿瘤DNA(ctDNA)可以检测新出现的耐药性(例如,HER2丢失),而外泌体HER2 mRNA水平与T-DXd反应相关。新型生物标志物包括抗原分布的空间转录组学特征和可预测载荷敏感性的ctDNA甲基化模式。耐药GC的空间转录组学分析揭示了跨HER2靶向模式的不同耐药程序:约三分之一的曲妥珠单抗耐药肿瘤显示内质网相关降解(ERAD)通路激活,而T-DXd耐药肿瘤的特征是人类白细胞抗原(HLA)丢失和氧化磷酸化上调,突显了纵向分子监测对于检测新出现的、治疗特异性耐药机制的价值。然而,需要多中心验证以降低假阳性率。
IFP的生物标志物:IFP的生物标志物策略必须针对动态免疫状态。CD8阳性T细胞的密度和空间分布、免疫检查点的共表达模式以及基质含量的成像比静态PD-L1 IHC提供更多信息。可以通过液体活检跟踪免疫细胞亚群或细胞因子水平来实时评估反应。空间转录组学是一种突破性方法,可以可视化TME中T细胞浸润热点和检查点共表达。
ADC/IFP患者分层的生物标志物决策树:该框架说明了为ADC和IFP疗法选择患者的系统方法。通过IHC和原位杂交评估靶抗原HER2、CLDN18.2和TROP2以及PD-L1状态。在随后的TME表征中,使用空间转录组学来绘制免疫图谱,使用影像组学进行基质分析。该框架采用通过液体活检进行纵向监测,以通过ctDNA跟踪抗原丢失,并通过细胞因子和T细胞分析跟踪免疫动态。
从失败试验中吸取的教训
Bintrafusp alfa在BTCs中的项目为双通路抑制的复杂性提供了一个警示性例子。在II期INTR@PID BTC 047研究中,bintrafusp alfa单药治疗在一小部分经治BTC患者中产生了持久的反应,但未达到其预设的主要终点。在随机的II/III期INTR@PID BTC 055试验中,bintrafusp alfa加吉西他滨-顺铂未能改善总生存期(OS)优于吉西他滨-顺铂单药(中位OS 11.5 vs 11.5个月;HR 1.23,95% CI 0.66-2.28),并且与更高的出血事件发生率和早期死亡相关。这些结果表明,如果没有识别TGF-β成瘾性TME的生物标志物,广泛使用PD-L1/TGF-β双重阻断可能会减少益处,同时增加毒性。
TME异质性和通路背景依赖性:Bintrafusp alfa的经验突显了一个在早期设计中被忽视的关键区别。靶点的存在并不一定意味着通路成瘾性。如果信号网络不是特定微环境中肿瘤生存的主要驱动因素,仅仅抑制一个过表达的蛋白是徒劳的。因此,该领域必须从二元生物标志物转向功能性通路分析。未来的试验应利用多组学来识别特定的TME原型,例如TGF-β驱动的免疫排斥,确保多功能药物仅部署在依赖相关通路的人群中,而不是在广泛的、未经选择的人群中被稀释。
靶点可塑性和适应性耐药:接受ADC治疗的患者经常出现继发性耐药,揭示了当前治疗策略中一个显著的时间性缺陷。传统方案坚持使用单一靶向药物,直到观察到明确的放射学进展。然而,这种方法可能会无意中为低抗原亚克隆在暴露于特定载荷压力时不受限制地增殖创造机会。未来的临床策略必须超越反应性切换疗法,采用主动的抗原循环方法。这涉及超越基本监测,实施适应性试验设计。通过液体活检识别的靶点可塑性的早期分子迹象可以促使立即转向非交叉耐药的ADC或IFP。这种方法可以在临床失败发生之前有效对抗克隆演变。
免疫编辑和检查点冗余:MSS CRC对cibisatamab的低反应率可能是由于肿瘤进行免疫编辑的能力,这涉及下调靶向抗原或上调其他检查点通路(TIM-3、LAG-3)以逃避T细胞攻击。需要将IFP与靶向互补免疫检查点或基质屏障的药物进行合理组合。定量分析显示,bintrafusp alfa的失败并未增加OS(HR 1.1),因为超过70%的耐药率与TGF-β通路多样性相关,强调需要初始生物标志物筛查以提高治疗效果。
在临床实践中优先考虑转化涉及分析TME和检测靶点以识别药物敏感背景。治疗可以通过pH敏感的条件激活得到增强,适应性试验设计应进行调整以演化生物标志物。患者来源的类器官为组合策略提供了关键的临床前证据。总之,这些策略提高了GI癌症中的精准靶向。
下一代平台和合理测序策略
ADC和IFP的演进已经超越了单纯的迭代,拥抱了精准工程、合理组合、治疗序列和AI整合多组学的综合。
下一代ADC设计与工程
ADC正在加速其发展,超越标准格式,转向非常定制的架构。这些旨在克服GI癌症的特定生物学障碍。这些平台的目标是克服稳定性、渗透性和异质性靶点表达方面的局限性。
组件的精准工程:ADC的优化使用精确的工程技术来解决GI癌症亚型独特的致病特征。连接子和载荷选择应针对TME特性进行定制。例如,可以使用被基质蛋白酶裂解的酶可裂解连接子。此外,可以选择膜渗透性载荷以最大化异质性肿瘤中的旁观者效应。载荷开发正越来越多地针对肿瘤自身的脆弱性。BET降解剂靶向PDAC的耐药基质。铁死亡诱导剂利用CRC模型中的代谢依赖性。
新颖的工程技术正在扩展靶向精准癌症治疗。PROTAC-ADC通过靶向相关抗原和催化降解多余蛋白质来实现滚雪球效应。抗体的瓶刷前药偶联物实现超高药物与抗体的比例(DAR),以穿透胰腺癌等富含基质的肿瘤中的屏障。BsADC通过接合两个抗原来对抗抗原异质性,而更先进的设计还结合了基质结合部分以促进药物递送。抗体-DNA纳米偶联物具有模块化框架,可以通过该框架加载诱导细胞凋亡和坏死性凋亡的药剂,这对抗抗原异质性恶性肿瘤(如CRC)很有用。这些平台解决了治疗GI癌症中的持续挑战。
放射性标记ADC:靶向糖蛋白A33的预靶向放射免疫疗法,准确定位CRC肝转移。此外,[¹⁷⁷Lu]-标记的抗CLDN18.2抗体是一种高效的、不依赖细胞毒性载荷的化学药物,用于晚期GC。这些放射免疫疗法作为ADC耐药的桥梁或挽救药物,尽管它们与其他模式的组合需要进一步研究。GC患者中[¹⁷⁷Lu]-CLDN18.2放射免疫疗法的早期临床数据显示,ORR为60%,且骨髓抑制可控。
双特异性免疫调节-ADC:免疫细胞毒聚合现在正被设计成单个分子实体。一个例子是双特异性ADC JSKN027,它靶向PD-L1和血管内皮生长因子受体2(VEGFR2),同时递送细胞毒性载荷。其新药临床试验申请(IND)已被中国国家药品监督管理局(NMPA)受理,这代表了迈向临床测试的关键一步。这种集成设计旨在通过靶向通常共表达的抗原来增强肿瘤选择性并减少脱靶毒性。尽管这些构建体在分子水平上直接测试聚合,但它们补充了,而不是取代了对使用不同ADC和IFP药物的优化组合方案的需求。因此,以下部分重点讨论通过有意序列化单独治疗药物来实现“预激-放大”范式的合理组合策略。
先进的IFP平台和递送系统
下一代免疫疗法的重点是确保空间特异性,以最大化抗肿瘤免疫力,同时限制IFP中的全身毒性。这直接借鉴了以前的临床失败。
TME响应性激活:下一代IFP能够进行精确靶向,这要归功于TME响应性激活。新构建体的例子,包括基质金属蛋白酶(MMP)可裂解连接子与pH敏感结构域的组合,可以在PDAC中触发选择性IL-12。这种双重机制在临床前模型中导致显著的肿瘤缩小和最小的全身毒性,使其成为提高GI癌症治疗疗效和安全性的有前途的策略。
IFP-CAR联合疗法:IFP与嵌合抗原受体(CAR)疗法的战略组合可能有助于克服免疫冷肿瘤中基质排斥和免疫耗竭的双重挑战。最近的研究表明,FAP靶向的IL-2v IFP可以显著提高CAR-T细胞在PDAC小鼠中的浸润和持久能力。这通过智能重塑基质和提供局部细胞因子,将肿瘤消退率从20%提高到65%。此外,αPD-L1-IL-12工程化的CAR-T细胞增强了T细胞向肿瘤的迁移和浸润,引导干扰素γ(IFN-γ)释放,改变TME,并促进抗肿瘤反应,同时最大限度地减少全身炎症相关的不良影响。
TME调节纳米颗粒:利用完整的纳米颗粒系统而不是直接结合抗原,可以改变免疫抑制性TME。靶向含缬酪肽蛋白(VCP)或用纳米颗粒平台破坏中性粒细胞胞外陷阱(NETs),可以有效地将免疫不活跃的CRC转变为活跃状态,促进免疫检查点阻断(ICB)或ICD的有效性。
合理联合疗法
ADC和IFP不同但可能互补的作用模式为GI癌症中的组合开发提供了理论基础。ADC减灭表达抗原的肿瘤细胞,并且根据载荷类别、靶向区室和宿主背景,ADC治疗可能伴有与ICD一致的免疫应激信号和改变的抗原可用性。同时,IFP形式(例如,细胞因子-抗体融合物或T细胞接合器)旨在放大或重定向抗肿瘤免疫力,但经常受到免疫排斥、髓系抑制和毒性的限制。在富含基质、免疫冷的环境中,如PDAC和MSS CRC,药物渗透和T细胞进入是主要障碍,免疫细胞毒聚合最好被视为一个背景依赖的、可进行生物标志物测试的框架。
在此基础上,GI肿瘤学中正在探索几类组合,包括ADC与ICI、ADC与抗血管生成药物、IFP与基质调节药物,以及顺序的ADC-IFP“预激-放大”策略,这些将在以下部分详细介绍。
ADC与ICI:早期临床研究现在提供了初步证据,表明在HER2表达的GI癌症患者中,将HER2靶向ADC与ICI结合可以实现比单独使用任何一种模式更大的抗肿瘤活性。在一项多中心、开放标签的I期试验中,Disitamab Vedotin(RC48)加PD-1抑制剂特瑞普利单抗在推荐II期剂量下治疗的HER2表达GC/GEJ癌患者中实现了50%的确证ORR(11/22;95% CI 28-72),具有可管理的安全性特征且无剂量限制性毒性。值得注意的是,在HER2阳性亚组和HER2低表达亚组中都观察到了临床获益,ORR分别为56%和46%,这表明ADC介导的旁观者杀伤和PD-1介导的免疫再激活可以使组合治疗的患者获益,超越经典的HER2过表达疾病。最近的一项多中心回顾性研究比较了RC48加PD-1抑制剂与RC48单药治疗在接受过治疗的HER2过表达(IHC 2+/3+)晚期GC/GEJ癌患者中的疗效。经过倾向评分匹配后,联合治疗组实现了显著更高的ORR和更长的PFS(5.3 vs 3.8个月;风险比(HR)= 0.51,95% CI 0.31-0.85;p = 0.010)和OS(10.0 vs 6.8个月;HR = 0.45,95% CI 0.27-0.77;p = 0.003),且3-4级治疗相关不良事件(TRAE)没有不成比例地增加。这些初步发现看起来很有希望,但受到小队列、非随机研究设计和纳入先前治疗过的患者的限制。在更大规模和更明确的一线研究中进行进一步验证仍然至关重要。
为了将当前可用的临床证据背景化,该表总结了GI癌症中具有可报告疗效和/或安全性数据的ADC-免疫治疗组合研究,这些研究目前集中在HER2和CLDN18.2导向的策略,并包括基于MMAE和DXd的ADC平台。其中包括两个基于RC48的方案(一线随机)和早期会议报告的CLDN18.2靶向ADC-IO组合数据。在这些研究中,出现了三个反复出现的主题。这些研究中的缓解率一直很有希望,剂量优化在实现疗效与安全性之间的有利平衡方面起着关键作用,生物标志物分层的亚组可靠地识别出最有可能获得临床获益的患者。
值得注意的是,所有报告临床数据的ADC-ICI组合仍然局限于上GI癌症。相比之下,PDAC、MSS CRC、BTC和HCC中的ADC-免疫治疗组合尚未报告临床疗效数据,尽管早期项目如EBC-129和PYX-201正在进行中。这种器官特异性不平衡反映了ADC在富含基质、免疫排斥的GI恶性肿瘤中的早期发展阶段。
从转化角度来看,GC/GEJ现在提供了一个概念验证模板,表明跨越HER2和CLDN18.2靶点的ADC-IO组合可以在生物标志物选择人群的选定给药方案中实现约60%至89%的ORR。将这一范式扩展到PDAC、MSS CRC、BTC和HCC,这些领域尚未有ADC-IO组合报告疗效数据,是一个关键优先事项,并推动了下面讨论的生物标志物驱动的序列策略。
ADC与抗血管生成药物:目前缺乏关于ADC与抗血管生成药物在GI癌症中联合的直接临床数据,但一些临床前研究已经说明了抗血管生成和细胞毒性机制如何在ADC框架内与HCC和其他实体瘤相关地机制性整合。Li及其同事设计了一种基于贝伐珠单抗的ADC,通过胱天蛋白酶可裂解的Val-Cit-PABC连接子将抗血管内皮生长因子(VEGF)单克隆抗体(mAb)与微管抑制剂MMAE偶联。在体外,贝伐珠单抗Vedotin对多种肿瘤细胞系(包括HepG2 HCC细胞)显示出强大的抗增殖和促凋亡活性,并通过阻断VEGF/VEGFR信号传导和抑制内皮管形成保留了贝伐珠单抗的经典抗血管生成效应。这些数据支持一种“内置”双功能概念,其中抗VEGF抗体既作为靶向部分,又作为抗血管生成效应器,其中偶联的载荷提供高效细胞毒性。
同时,基质和血管靶向也可以通过将ADC导向与血管生成相关的细胞外基质(ECM)成分来实现。一种针对纤连蛋白的额外结构域-B剪接变体(EDB + FN)的ADC,这是一种与肿瘤生长和新血管形成相关的基质ECM蛋白,在包括胰腺癌PDX模型在内的多种异种移植和同基因模型中显示出强大的肿瘤生长抑制和完全消退。虽然没有与单独的抗血管生成药物联合,但EDB-ADC定位于肿瘤基质,并间接重塑了血管系统和免疫浸润,提供了抗血管生成ADC的功能类似物。总之,这些研究表明,在具有致密基质和异常血管系统的GI恶性肿瘤(例如,HCC和PDAC)中,包含抗VEGF或ECM靶向骨架的ADC原则上可以重现血管正常化范式,同时递送强效细胞毒性药物。将此类构建体与已建立的抗血管生成药物相结合的GI特异性前瞻性试验尚未见报道,一个重要转化差距仍然存在。
IFP与基质调节剂:过去五年的实验工作已经开始验证将IFP与积极降解或重塑GI癌症中纤维化基质的药物相结合的策略。一个关键例子是开发将基质靶向与透明质酸酶(HYAL)介导的ECM降解相结合的抗体-酶(AbEn)融合分子。Zhou等人设计了一种三特异性AbEn,TAVO423,它同时识别CAFs上的FAP和富含亮氨酸重复序列的15(LRRC15),并递送重组人透明质酸酶(HYAL)载荷。在富含透明质酸(HA)的CRC模型中,TAVO423诱导了更深的瘤内透明质酸耗竭和更显著的肿瘤生长抑制,而非靶向透明质酸酶,证实了基质锚定的酶促降解可以克服致密ECM施加的扩散屏障。
至关重要的是,TAVO423在与GI肿瘤学直接相关的多种免疫和靶向模式的组合中进行了评估。在富含HA的结直肠模型中,将TAVO423添加到5-氟尿嘧啶(5-FU)、抗PD-L1单克隆抗体(mAb)、PD-L1×CD3 T细胞接合器或CD318靶向ADC中,将肿瘤生长抑制(TGI)提高到49-67%,而每种单药治疗的TGI为1-28%。在表达高HA的胰腺癌模型中,TAVO423与5T4×CD3双特异性T细胞接合器联合使用,将TGI从73%提高到92%,并且与瘤内CD8阳性T细胞密度的显著增加(6-9倍)相关。这些数据提供了直接的临床前证据,表明搭载透明质酸酶的IFP可以拆除PDAC和CRC中的纤维化基质屏障,从而增加T细胞浸润并提高检查点靶向免疫疗法和T细胞接合免疫疗法的疗效。尽管尚未注册TAVO423样IFP的GI特异性临床试验,但这些发现强烈支持进一步转化开发FAP/LRRC15靶向的免疫融合构建体作为现有GI免疫疗法的伙伴。
ADC→IFP序列作为一种可检验的“预激-放大”模型(当前证据和约束):“预激-放大”概念假设了一个两步治疗序列。首先,初始ADC暴露(“预激”)减灭肿瘤,并在特定背景下,可能通过与ICD一致的免疫应激信号和/或基质重塑增加免疫可及性。其次,这些变化可能为后续IFP给药(“放大”)创造一个时间窗口,以有效重定向和增强抗肿瘤免疫反应。在GI恶性肿瘤中明确评估ADC→IFP序列的直接临床证据仍然有限。当前的原理主要来自两条汇聚的间接临床前和转化研究:使肿瘤对下游免疫调节敏感的基质/ECM靶向ADC(通常与ICI一起测试),以及改善细胞毒性或免疫接合药物瘤内分布和疗效的基质修饰免疫融合样平台。
临床前研究——特别是在GI模型中的研究——证实了基质/ECM靶向ADC作为潜在预激剂。在具有致密基质和ECM的TME中,靶向这些成分的ADC可以破坏抑制性生态位并重编程免疫细胞组成。在PDAC模型中,一种与依沙替康(Exatecan)偶联的FAP靶向ADC(FAP-ADC)实现了基质减灭。当与抗PD-L1联合使用时,与单药治疗相比,它产生了更优的肿瘤控制。机制分析证实了M1极化巨噬细胞增加、髓系抑制细胞(MDSCs)和调节性T细胞减少以及CD8阳性T细胞浸润增强。这些表型变化表明免疫可及性得到改善。类似地,一种EDB-纤连蛋白靶向ADC(EDB-ADC)增加了CD3阳性T细胞浸润和PD-L1表达。其与抗PD-L1的组合在同基因模型中增强了治疗的持久性。尽管这些研究使用了ICI而不是经典的IFP,但它们支持该模型的一个关键前提:基质靶向的细胞毒性干预可以诱导可量化的免疫重塑。这种重塑可以合理地增强后续免疫接合生物制剂的疗效。
“放大器/赋能者”组件的补充证据来自基质靶向的抗体-酶融合策略。Zhou等人设计了一种三特异性AbEn构建体(TAVO423)。它同时靶向CAFs上的FAP和LRRC15,同时递送HYAL。这会消耗透明质酸并减轻ECM介导的扩散屏障。在富含透明质酸的CRC模型中,当TAVO423与5-氟尿嘧啶(5-FU)、抗PD-L1、PD-L1×CD3 T细胞接合器或CD318靶向ADC联合使用时,改善了肿瘤生长抑制。在透明质酸高的胰腺癌模型中,将TAVO423与5T4×CD3接合器联合使用增强了肿瘤生长抑制。它还将瘤内CD8阳性T细胞密度增加了6-9倍。这些实验从机制上证明,基质屏障破坏可以增强免疫浸润。它还可以在临床相关的GI肿瘤模型中放大免疫接合生物制剂和细胞毒性平台的活性。
序列方向性、时机和安全性仍然是关键的未解决变量。“预激1-放大”模型并不声称所有ADC都会预激免疫力。也不断言所有IFP在ADC暴露后都必然会放大反应。预激成功与否取决于ADC的靶向区室(肿瘤细胞与基质)、载荷类别、基线免疫背景和给药时机。ADC暴露也可能引发代偿性髓系细胞募集、淋巴细胞减少或炎症毒性。这些效应可能损害IFP的耐受性或疗效。
因此,序列方向性和时机应被视为可实验检验的变量,而非固定假设。明确的验证需要GI相关的临床前模型和早期临床试验。这些应纳入反向顺序对照(IFP→ADC)、免疫和基质重塑的系列药效学生物标志物(PD),以及对重叠毒性的警惕监测。此类毒性包括ADC引起的骨髓抑制或ILD,以及免疫接合器引起的CRS或免疫相关不良事件(irAEs)。
成熟的、直接测试ADC→IFP序列的GI特异性临床试验仍然缺乏。然而,汇聚的临床前数据表明,基质/ECM靶向的细胞毒性干预可以诱导与预激效应一致的免疫重塑。此外,基质修饰的免疫融合样方法可以促进免疫浸润并放大免疫接合模式的活动。这些发现证明了“预激-放大”概念作为一个可检验的工作模型的合理性。它们也为在GI恶性肿瘤中实施嵌入生物标志物的、序列明确的早期研究提供了令人信服的理由。
可证伪的预测和最低PD标准:“预激-放大”假设产生了可在GI相关模型和嵌入生物标志物的早期试验中评估的可检验预测:1) 如果ADC治疗没有增加ICD相关的PD信号和抗原呈递标志物(例如,损伤相关分子模式(DAMP)/干扰素(IFN)特征、树突状细胞(DC)激活、MHC I上调),则后续IFP给药不太可能改善疗效,并且可能主要增加毒性;2) 如果ADC暴露诱导淋巴细胞减少或加速T细胞耗竭,则通过T细胞重定向IFP进行的免疫放大预计会减弱;3) 如果基质或髓系排斥程序持续存在(例如,CAF/TGF-β主导,MDSC/肿瘤相关巨噬细胞(TAM)富集),则在不进行额外的基质/髓系靶向干预的情况下,不太可能增加免疫浸润和持久控制。
多组学与人工智能(AI)的整合
准确的患者分层和药物设计对于优化ADC-IFP组合策略和顺序方案至关重要,多组学分析和人工智能(AI)技术可以显著增强这些过程。多组学分析和AI的快速扩展正在重塑ADC、IFP和ICI在GI癌症中的开发和部署。当代研究将基因组学、转录组学、影像组学和数字病理学特征整合到多变量模型中,这些模型以越来越高的准确性预测反应和耐药性,而不是仅仅依赖HER2或PD-L1免疫组化(IHC)等单参数生物标志物。此外,用于蛋白质结构预测和序列设计的AI驱动平台正在加速ADC和IFP的工程化,而多模态机器学习模型支持复杂方案的患者分层和剂量个体化。尽管这些研究是在ICI单药治疗的背景下进行的,但相同的ctDNA和影像组学框架可以很容易地适应于指导接受ADC-ICI组合的HER2阳性/低表达或MSI-H GI队列的患者选择和治疗中监测。
多组学生物标志物发现:晚期GC的最新工作说明了基于ctDNA和成像的多组学如何指导ICI的使用,并进而为ADC-ICI策略的患者选择提供信息。在一组47名接受ICI治疗的缺乏HER2表达的晚期GC患者中,对基线和治疗期间收集的ctDNA样本进行了下一代测序(NGS)。该分析揭示了跨越203个基因的658个体细胞突变。基线时存在的某些基因突变,例如MEN1、MLH1、CEBPA、ATR、GNAQ和FOXL2中的突变,在表现出阳性治疗反应的个体中更常见。此外,特定的共现突变,如IRS2/CEBPA、IRS2/POLD1、TP53/PIK3CA和POLD1/CEBPA,与更长的PFS相关,而CDKN2A中的突变和CDKN2A/MSH6共突变与更长的OS相关。治疗期间ctDNA水平的变化,特别是变异等位基因水平或频率的升高,与较差的治疗结果相关。此外,POLE、FGFR2和MDC1中新获得的突变可能表明对ICI产生了耐药性。这些发现表明,液体活检突变特征和ctDNA动力学可以作为HER2阴性GC患者ICI获益的多基因预测因子,并且原则上也可以用于对针对同一队列的ADC-ICI试验的患者进行分层。
互补的多模态成像工作来自大型影像基因组学努力。在一个包含2,600名GC患者的队列中,整合计算机断层扫描(CT)的影像组学、免疫组化(IHC)的免疫背景和转录组学,导致识别出两个成像生物标志物:淋巴影像组学评分(LRS)和髓系影像组学评分(MRS)。这些生物标志物提供了对浸润肿瘤的淋巴样和髓样细胞密度的无创估计。在261名接受抗PD-1治疗的患者中,高LRS和低MRS是更好的无病生存期(DFS)、更长的OS和更高的ORR的独立预测因子,根据成像生物标志物分类的四种免疫亚型中,ORR从10.2%到53.3%不等。这项工作强调了影像组学衍生的免疫特征如何作为肿瘤免疫微环境和ICI敏感性的替代标志物,并提供了一个模板,用于将类似的成像-免疫评分纳入GC中的ADC-ICI反应模型。
多组学方法也内在地应用于ADC反应。对来自DESTINY-CRC01研究的队列A(53名患者)进行了探索性生物标志物分析,该研究针对具有HER2表达的转移性CRC患者。该分析检查了接受T-DXd治疗的患者中组织和血浆HER2指标与治疗结果之间的相关性。较高的基线值,包括HER2 IHC/ISH评分、HER2/CEP17比率、HER2 H评分、血浆ERBB2扩增状态和调整后的血浆拷贝数,与更优的ORR(45.3%,95% CI 31.6-59.6)、更长的PFS和改善的OS相关。基线ctDNA分析也提供了T-DXd活性的证据,即使在具有RAS、PIK3CA或HER2激活突变的患者中也是如此。这项研究表明,跨越组织和血液的多层HER2读数比单独的IHC更准确地捕捉了T-DXd的“功能性HER2成瘾性”,并为在GI癌症中构建复合ADC特异性生物标志物面板提供了蓝图。
最后,已经开发了几种影像组学驱动的特征,用于无创推断GC患者的MSI状态和ICI获益。CT影像组学与mRNA测序相结合,促进了用于预测高微卫星不稳定性(MSI-H)的九特征特征的创建。该特征在训练队列中的曲线下面积(AUC)值为0.851,在验证队列中为0.816。免疫治疗结果被成功分层为两个不同的抗PD-1治疗队列,其中包括132名和43名患者。与其他组相比,“低影像组学评分”组呈现出显著延长的PFS、改善的OS以及更高的完全缓解(CR)和部分缓解(PR)率。
参考文献 [1] Wu, S., Cui, R., Zhao, K., Yang, Z., Yi, Z., Cao, W., & Ye, L. (2026). Immuno-cytotoxic convergence: integrating antibody‒drug conjugates and immunofusion proteins to overcome resistance in gastrointestinal cancers. Journal of Hematology & Oncology. https://doi.org/10.1186/s13045-026-01795-6
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