Praluzatamab ravtansine

抗体偶联药物（ADCs）是一种通过一个合理构建的连接子将细胞毒性小分子药物偶联到单克隆抗体上的复合物，可以向肿瘤内选择性地输送有效的细胞毒性药物。在过去的十几年中ADC取得了长足的进展。 2009年，卡利霉素、金盏花素和美登素类药物是用于ADC开发的主要细胞毒素。十年来，这些分子仍然被用作有效载荷进行优化，以获得更好的稳定性和亲水性。新的细胞毒性物质也被开发出来，如PBDs、杜卡霉素和喜树碱衍生物等。 抗体工程在10年间也已经取得了相当大的进展，允许更多的位点特异性偶联，提高了ADC的均一性和稳定性。新的第二代和第三代ADC已经进入临床，以期获得更好的治疗效果和安全性。几十种基于半胱氨酸残基、非天然氨基酸或分子工程模式的生物偶联技术也已经在临床前研究获得了验证。目前，FDA已经批准上市了15个ADC药物，还有上百个ADC药物正处于临床研究阶段。可以预期授予ADC的上市批准将更加多样化，其适用的疾病适应症也将更加多样化。 ADC的未来发展将包括更多新的靶抗原、具有新作用机制的有效载荷、可以提供更好治疗指标的新连接子偶联技术以及新的抗体和载体形式。   01   ADC的新靶标 监管机构预计很快将审核几种不同于已批准抗原的靶向ADC，从而扩大可用于抗体导向治疗的癌症适应症的范围。这些有希望的靶点包括ROR1、HER3、CEACAM5、MET和NaPi2b。 ROR1是一种调节中枢神经系统中轴突生长的孤儿受体，它在胚胎早期发育过程中高水平表达，而在成年组织中低表达。许多研究表明，ROR1在恶性肿瘤细胞中高表达，其最初被鉴定为血液系统恶性肿瘤中的肿瘤胚胎基因。除了血液系统恶性肿瘤外，ROR1的异常表达也作为生物标记物和治疗靶点在多种实体瘤中被发现。NBE-002是一种针对ROR1的蒽环类抗体偶联药物，目前正在晚期实体瘤患者的I/II期研究中进行评估（NCT04441099）。 HER3在多种癌症类型中过表达，并被认为可预测不良预后。尽管缺乏显著的激酶活性，但HER3通过HER3同源二聚化或HER2/HER3异源二聚化发挥其功能，从而激活下行信号通路以促进细胞存活和增殖。重要的是，HER3信号已被证明与抗EGFR/HER2疗法的耐药机制有关，并且正在成为EGFR突变NSCLC的一个有希望的治疗靶点。Patritumab deruxtecan（U3-1402）是目前唯一一个正在进行临床研究的ADC。目前，针对HER3阳性转移性乳腺癌的I/II期研究（NCT02980341）正在进行中。 CEACAM5是一种细胞表面粘附分子，已被用作诊断标志物和肿瘤靶点。几种靶向CEACAM5的ADC目前正在进行临床试验，包括用于非小细胞肺癌（NCT05245071）、乳腺癌和胰腺癌（NCT04659603）患者的tusamitamab raftansine/SAR408701，以及用于晚期结直肠癌患者的M9140（NCT05464030）。此外，Labetuzumab-govitecan（IMMU-130）已在临床前模型中显示出良好的抗肿瘤活性，拟用于严重预处理的转移性结直肠癌患者。 间充质上皮转化蛋白（MET）是一种受体酪氨酸激酶，属于RTK的一个独特亚家族。MET是一种调节上皮癌发生、发展和恶性肿瘤的致瘤决定因子，并在几种实体瘤类型中过表达。一些靶向MET的ADC目前处于临床试验阶段，包括telisotuzumab vedotin（NCT03539536）、HTI-1066（NCT03398720）、SHR-A1403（NCT03856541）、BYON3521（NCT05323045）、RC108（NCT04617314）和TR1801（NCT03859752）。 NaPi2b是一种pH敏感的钠依赖性磷酸盐转运蛋白，在各种肿瘤类型中过表达，特别是卵巢癌。Upifitamab rilsodotin是一种以NaPi2b为靶点的ADC，目前正在进行第三阶段临床试验（NCT05329545），用于治疗卵巢癌症。 02   新的ADC作用机制 ADC的最初模式是基于细胞毒性有效载荷的细胞内释放，从而杀伤肿瘤细胞。现在，基于ADC的分子特性，人们发现并利用了许多新的作用机制，进一步拓展ADC的治疗潜力。 触发免疫原性细胞死亡 越来越多的研究涉及ADC的免疫刺激特性。除了免疫刺激剂本身的偶联，如免疫刺激抗体偶联药物（iADC），ADC还可以诱导免疫原性细胞死亡（ICD），从而促进抗肿瘤免疫反应。ICD是一种死亡细胞导致的适应性免疫反应过程，可由某些类型的细胞毒性化疗药物或靶向药物引起。 ICD的诱导是ADC与免疫检查点抑制剂联合治疗的基础，特别是在霍奇金淋巴瘤等免疫浸润丰富的癌症类型中。ADC有效载荷诱导ICD的能力可能不同，更多的研究将有助于确定其作为免疫激活剂的潜力。 靶向细胞外抗原 ADC的旁观者效应以及有效载荷在肿瘤内扩散的能力是许多ADC靶向实体瘤的机制中未被充分重视的部分，其取决于有效载荷的物理化学性质和效力。另一方面，人们也开始聚焦于靶向肿瘤微环境细胞外成分的非内化抗体。例如，靶向tenascin C剪接结构域的PNU抗体偶联药物在临床前模型中诱导了肿瘤的完全消退。类似地，由肿瘤细胞分泌的半乳糖凝集素-3结合蛋白也已被探索为细胞外ADC靶标。但这种创新的机制也面临着特定的困难，包括靶抗原在正常组织与肿瘤组织中的相对表达、有效载荷在环境中的充分释放以及有效载荷在肿瘤细胞中的有效渗透。 调节免疫抑制肿瘤微环境 除了靶向肿瘤细胞本身和细胞外抗原的第三种策略是靶向免疫细胞。已有研究表明，抗CD45 ADC可以在接受异基因造血干细胞移植的小鼠中成功进行骨髓清除，从而避免全身照射或暴露于强效烷化剂。最近在一项I/II期研究中报道了一种清髓性CD117鹅膏素ADC，其耐受性良好。随着我们对免疫抑制细胞在肿瘤微环境中作用的了解增加，ADC可能会被开发为清除特定免疫细胞亚群，如调节性T细胞、2型巨噬细胞或髓系衍生的抑制细胞。 03   新的ADC形式 目前，一些新的ADC形式正在出现，例如条件性激活、双载荷或双特异性ADC等，目的是增强肿瘤特异性并降低对健康组织的毒性。条件性激活的ADC可以将抗体设计成掩蔽的、蛋白水解可裂解的前药，旨在通过利用肿瘤微环境中高蛋白酶活性来减少非肿瘤靶向毒性。CX-2009和CX-2029是条件激活的ADC，包含MMAE有效载荷，其中一个靶向DC166，另一个靶向CD71。CX-2029由CytomX与AbbVie合作开发，目前正在一项多队列I/II期剂量扩展研究（NCT03543813）中作为单一药物进行评估，CX-2009在实体瘤患者中进行评估（NCT03149549）。 双特异性抗体上偶联有效载荷以产生具有改进的特异性和/或内化特性的ADC是一个新的研究领域，有望克服现有的局限性，如内吞作用、毒性和对ADC的耐药性。目前，一些双抗ADC已进入临床实验阶段，如M1231(NCT04695847)、ZW-49 (NCT03821233)、REGN5093-M114 (NCT04982224)和BL-B01D1 (NCT05262491)。这些双抗ADC多靶向抗TAA，如HER2、HER3、EGFR、MUC1和MET。此外，治疗药物的有效吸收还需要易于内化和溶酶体易位。为了高负载内化到肿瘤细胞中，许多跨膜蛋白，包括催乳素受体(PRLR)，细胞因子受体和CD63，可以作为靶点被应用和开发。 双载荷ADC通过不同的构建方法对其药抗比(DAR)进行灵活调整，可以根据疾病类型及治疗目的微调ADC的理化特性、功效和毒性特征，充分利用ADC双药递送的优势，提高ADC活性。目前，双载荷ADC的构建方法已趋于成熟：一种是利用两个反应位点分步进行构建；另一种就是利用单一反应位点引入分支连接子，再通过点击化学组装细胞毒性药物。但是，其药动药代方面的开发依然任重道远。 04   小结 在过去的十年中，ADCs已经通过选择更好的细胞毒性药物、生物偶联方法、更好的靶向抗原和优化的抗体工程得到了改进。然而，它仍存在一些局限性（如有限的实体瘤渗透性和毒性）以及耐药机制的出现。 为了克服这些局限性，人们研究了新的抗体形式、新的传递系统、非内化抗原靶点、新的细胞毒性药物和位点特异性生物偶联方法来促进ADC的发展。虽然许多创新尚未在临床方案中得到验证，但这一领域的研究为我们提供了许多令人鼓舞的结果。相信ADC未来的十年将会迎来更加辉煌的前景。 Ref. 1. Antibody–Drug Conjugates: The Last Decade. Pharmaceuticals 2020, 13, 245 2. Antibody–drug conjugates come of age in oncology.Nat Rev Drug Discov. 2023 Jun 12. 推文用于传递知识，如因版权等有疑问，请于本文刊发30日内联系医药速览。 原创内容未经授权，禁止转载至其他平台。 有问题可发邮件至yong_wang@pku.edu.cn获取更多信息。 ©2021 医药速览 保留所有权利 往期链接 “小小疫苗”养成记 | 医药公司管线盘点  人人学懂免疫学 | 人人学懂免疫学（语音版）    综述文章解读 | 文献略读 | 医学科普 | 医药前沿笔记 PROTAC技术 | 抗体药物 | 抗体药物偶联-ADC 核酸疫苗 | CAR技术 | 化学生物学 温馨提示 医药速览公众号目前已经有近12个交流群（好学，有趣且奔波于医药圈人才聚集于此）。进群加作者微信（yiyaoxueshu666）或者扫描公众号二维码添加作者，备注“姓名/昵称-企业/高校-具体研究领域/专业”，此群仅为科研交流群，非诚勿扰。 简单操作即可星标⭐️医药速览，第一时间收到我们的推送 ①点击标题下方“医药速览”   ②至右上角“...”  ③点击“设为星标

摘要:近年来，抗体药物偶联物（ADCs）领域取得了显著突破，过去十年中有15种ADCs成功进入市场。这一重大发展使ADCs成为抗癌药物领域增长最快的领域之一，证明了它们在治疗多种恶性肿瘤方面的有效性。尽管如此，ADCs在更广泛应用、提高疗效和减少副作用方面仍存在未满足的临床需求。ADC通常由抗体、连接子和有效载荷组成，三者的结合对药物结构、药代动力学特性和疗效有深远影响。因此，优化关键组成部分为开发效力更强、副作用更少的ADCs提供了机会。在这篇综述中，我们全面回顾了ADC的当前发展和前景，分析了全球及中国市场上市的ADCs和正在进行的产品线，强调了几个特定于不同制药企业和生物技术公司的ADC平台和技术，并讨论了新的相关技术、下一代ADCs的可能性以及临床研究的方向。 1.背景 生物制药技术的进步使得抗体药物偶联物（ADCs）这一新型抗癌药物得以发展，并开启了一个取得了显著成就的癌症治疗新时代。ADC由抗体、载荷（高效毒性药物分子）和连接两者的连接子组成。基于这种结构，ADCs通过抗体对目标抗原的特异性识别和释放有效载荷来消灭目标细胞，作为靶向药物和化疗药物的结合体发挥作用。一些ADCs的小分子能够穿透细胞膜，进一步杀死周围的肿瘤细胞，这被称为旁观者杀伤效应。此外，一些ADCs还具有抗体免疫效应，如补体依赖性细胞毒性（CDC）、抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）和抗体依赖性细胞吞噬作用（ADCP）。 ADC与传统靶向药物或化疗药物的区别如下。首先，传统抗体通过抑制促进肿瘤生长的某些信号通路或生理过程来发挥作用。对于ADC来说，抗体部分与肿瘤细胞上的目标抗原结合后，细胞毒性有效载荷通过直接抑制肿瘤细胞的有丝分裂或破坏DNA结构来发挥抗肿瘤效应，因此理论上ADCs比抗体具有更强的杀伤效率，并且由于其靶向特异性，ADCs的系统毒性低于常见化疗药物，提供更好的安全性。其次，对于已经对现有靶向治疗产生耐药性的患者，作用于同一目标的ADC可能仍然有效，这将进一步扩大其抗肿瘤治疗的适应症。例如，人表皮生长因子受体2（HER2）是乳腺癌的重要靶标。HER2阳性的转移性乳腺癌患者在抗HER2治疗失败后，仍能从曲妥珠单抗德鲁替康（Enhertu，DS-8201）这种抗HER2 ADC中获得持续的益处。最引人注目的是，由于旁观者杀伤效应，Enhertu对HER2低表达的乳腺癌患者也有效，重新定义了HER2阳性乳腺癌的分类。最后，ADCs还可以攻击新的治疗靶点；例如，萨库图珠单抗戈维替康（Trodelvy，IMMU-132），它针对滋养层细胞表面抗原2（TROP2），为晚期三阴性乳腺癌治疗提供了新的途径。TROP2有望成为多种实体瘤的新治疗靶点。 药物偶联物的第一个概念可以追溯到保罗·埃尔利希1913年的“神奇子弹”，近90年后，成分和技术的优化最终使得第一个ADC，吉妥珠单抗奥唑米辛（Mylotarg）得以上市并临床应用。迄今为止，已有15种ADCs获得批准，超过200种在临床试验中进行了评估。ADCs在过去十年中一直是抗癌药物增长最快的领域之一。尽管ADCs的出现是一个重大进步，但也带来了新的困境：如何设计和组合ADC的各个组成部分以获得最佳反应。关于体内效应和代谢过程，目标选择、药物结构、识别位点和连接子类型等，任何变化都可能导致药物疗效、毒性、药代动力学和精确释放方面的显著差异。所有这些因素都对化学制造和控制（CMCs）、临床前研究以及随后的临床试验提出了严重挑战。因此，抗体设计、连接子技术、有效载荷和连接过程，以及各种生物技术和制药公司的技术平台，已成为ADCs发展的主要内容。 由于许多参考资料已经回顾了ADC的发展历史、作用机制、关键成分的分子方面和临床应用，但很少有系统总结ADC的研发和平台技术，特别是在中国。在这篇综述中，我们关注了ADC的当前发展和前景。我们提供了全球及中国市场上市ADCs和正在进行的产品线的分析，强调了几个特定于不同制药企业和生物技术公司的ADC平台和技术。我们还回顾了新技术，并讨论了下一代ADCs的可能性和临床研究的方向。 2.ADCs的批准和临床应用 自2000年美国食品药品监督管理局（U.S. FDA）批准Mylotarg以来，全球迄今已有15种ADCs获得批准，其中13种ADCs仍在市场销售（表1）。其中，belantamab mafodotin（Blenrep）因三期确认试验失败而撤市，moxetumomab pasudotox（Lumoxiti）因销售不佳而自愿撤市。Mylotarg也因严重的静脉闭塞病从大多数主要市场撤出，并在剂量分割后于2017年重新获得批准。尽管最初批准的前两个ADCs主要针对血液系统恶性肿瘤，如白血病和霍奇金淋巴瘤，但随后几年对ADCs在实体瘤中的应用开发兴趣激增。选择性的实体瘤亚型，如乳腺癌、肺癌和胃癌，也能从ADCs中受益（表1）。此外，在目前全球积极临床评估的189种ADCs中，超过80%（156种ADCs）已在实体瘤中实施。 这些获批ADCs的关键组成部分观察到显著多样性。CD33是第一个被ADC靶向的受体，而HER2是被靶向最多的受体，目前有3种HER2靶向ADCs获批用于4种肿瘤类型（表1）。这些获批ADCs中使用的抗体主要IgG亚型是IgG1，有2个例外（IgG4）。IgG1抗体具有更长的血清半衰期、更高的Fcγ受体（FcγR）结合效率、更强的ADCC和CDC效应，并且不太可能形成聚合物。因此，IgG1是最常用的ADC抗体。IgG4具有较低的免疫激活效应，适用于不希望抗体介导的细胞毒性的情况，这在辉瑞的Mylotarg和inotuzumab ozogamicin（Besponsa）中被采用。尽管2种ADCs采用了不可切割的连接子以限制非靶向毒性，但大多数获批ADCs（13/15；87%）仍包含可切割的连接子，以实现更好的旁观者杀伤效应。在有效载荷方面，60%的ADCs含有微管结合剂，20%是DNA靶向剂，这两种都是高效的细胞毒素，因为只有1%-2%的细胞毒素分子能进入目标组织，能够内化进入的毒素量更少。同时，携带拓扑异构酶（Top）I抑制剂有效载荷的ADCs具有更高的药物-抗体比（DAR），显示出巨大潜力，如trastuzumab deruxtecan（Enhertu）相对于trastuzumab emtansine（Kadcyla）的更好表现。 3.ADC研发现状 除了15种获批的ADCs外，全球目前有189种ADCs正在积极进行临床评估。然而，在2000年首个ADC获批后，从2010年代初到2016年，每年进入临床试验的新ADCs数量仅为0到3个，之后ADCs的开发蓬勃发展（图1A）。2022年，全球有46种新ADCs进入临床试验。在中国，尽管首个ADC直到2014年才进入临床试验，但此后新ADCs的数量急剧增加，特别是在过去3年中，分别有9、23和34种新ADCs进入临床试验。如图1B所示，大多数（>80%）新ADCs仍处于早期阶段（研究性新药[IND]，I期和I/II期）在全球和中国都是如此。 图1 ADCs的发展格局。(A) 2011年至2022年全球及中国进入临床试验的新ADCs数量。(B) 全球（左图）和中国（右图）不同阶段临床评估中的ADCs数量。缩写：ADCs，抗体-药物偶联物；IND，研究性新药；NDA，新药申请。 然而，已有33种新ADCs进入中晚期临床研究（表2），这些ADCs可能在未来几年内获批并上市，为我们提供更多治疗难治性疾病的选择。HER2-ADC、TROP2-ADC和表皮生长因子受体（EGFR）-ADC仍然是最常见的三种类型，超过一种这样的ADC已进入III期临床试验及以后阶段（表2）。在中国，除了国家药品监督管理局（NMPA）批准的HER2-ADC disitamab vedotin（Aidixi）外，TROP2-ADC SKB264和EGFR-ADC MRG003都已进入III期临床试验，并在I/II期试验中显示出有希望的抗肿瘤反应，非小细胞肺癌（NSCLC）患者的客观反应率（ORR）为44%，头颈鳞状细胞癌（HNSCC）患者为40%。Claudin 18.2也是一个有前景的靶点，有12种新ADCs正在临床评估中，仅次于HER2（图2A）。首创的Claudin 18.2-ADC，CMG901，在经大量预处理的胃/胃食管结合部（G/GEJ）癌患者群体中显示出良好的活性，并且安全性可控，为Claudin 18.2-ADC的进一步临床开发奠定了基础。c-Met-ADC也有8种新药正在研究中，1种已进入III期临床试验。相比之下，尽管已有2种CD22-ADC获批，但只有3种新的CD22-ADC正在积极临床评估中，排在前10个ADC靶点中最少（图2A）。此外，两种获批的CD22-ADCs之一，moxetumomab pasudotox（Lumoxiti），最近被阿斯利康自愿撤回。针对前10个实体的ADCs几乎贡献了全球新ADCs格局的一半（48%）（图2B）。这一趋势在中国尤为明显，63%的新开发的ADCs集中在这些前10个靶点上（图2B）。此外，中国新ADCs中几乎有四分之一（23%）针对HER2，表明在HER2-ADCs开发中存在激烈的竞争。 图2 目前正在临床评估中的ADC管线的目标和作用机制的多样性。(A) 目前正在临床评估中的ADC管线的前10个靶点。(B) 全球和中国ADC靶点多样性的比较。(C) 全球和中国ADC管线中有效载荷的多样性。缩写：ADCs，抗体-药物偶联物；CLDN 18.2，紧密蛋白18亚型2；c-Met，肝细胞生长因子受体；EGFR，表皮生长因子受体；FRα，叶酸受体α；HER2，人表皮生长因子受体-2；IND，研究性新药；NDA，新药申请；TROP2，滋养层细胞表面抗原2。 在有效载荷方面，微管结合剂仍然是新ADC最常用的有效载荷，在全球占45%，在中国占49%（图2C）。有趣的是，带有Top I抑制剂的新ADC（20%）构成了快速增长的调查药物的一部分，比带有DNA靶向剂的更为丰富（9%）（图2C）。此外，带有新有效载荷的ADC，如光敏剂、免疫调节剂和RNA pol II抑制剂，正在积极进行临床评估。从2000年首个ADC Mylotarg获批到2011年第二个ADC brentuximab vedotin（Adcetris）获批，历时11年；此外，首个ADC Mylotarg在2010年被撤回，所有这些都表明ADC开发的技术障碍。然而，鉴于靶点、抗体、连接子、偶联方法和有效载荷的多样性，以及这些组分的各种组合，已经建立了独特的ADC平台，以加快新ADC的探索和验证（表3）。 Seagen ADC平台通过使用微管结合剂单甲基奥瑞他汀E（MMAE）和单甲基奥瑞他汀F（MMAF）作为其主要有效载荷来区分自己。MMAE显示出高渗透性，能够产生强大的旁观者杀伤效应，而MMAF更亲水，聚集倾向更低，系统毒性更低。值得注意的是，这两种有效载荷构成了15种获批ADC的40%，并在新ADC的开发中被显著使用。此外，Seagen还创新了一种可切割的连接子MC-Val-Cit，这也有助于旁观者杀伤效应。这种连接子被广泛整合到获批的ADC和目前正在开发的ADC中。 Immunogen平台致力于ADC开发已有40多年，以其在利用另一类微管结合剂方面的专业知识而闻名，即emtansine（DM1）和ravtansine（DM4）。这些有效载荷已被用于获批的ADC曲妥珠单抗emtansine（Kadcyla）和mirvetuximab soravtansine（Elahere）。Immunogen不仅在有效载荷方面表现出色，还在靶点选择、抗体开发和连接子开发方面表现出色。该平台拥有多种可切割和不可切割的连接子，包括4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷羧酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（SMCC）连接子、N-琥珀酰亚胺-4-(2-吡啶二硫基)戊酸酯（SPP）连接子、磺酸-N-琥珀酰亚胺-4-(2-吡啶二硫基)丁酸酯（SPDB）连接子和三肽可切割连接子。 开创性的deruxtecan（Dxd）技术使第一三共药业处于ADC平台的前沿。Dxd有效载荷显示出克服对传统微管结合化疗药物如紫杉醇的耐药性的能力。此外，它显示出高渗透性，能够产生强大的旁观者杀伤效应，这一点在DESTINY-Breast04研究的结果中得到了证实，其中曲妥珠单抗deruxtecan（T-Dxd）被证明对“HER2低”乳腺癌患者有效。第一三共药业通过引入Gly-Gly-Phe-Gly（GGFG）连接子进一步区分自己，旨在减少ADC的疏水性，这导致ADC在血浆中异常稳定，清除率极低，并且允许高DAR。 在中国，RemeGen平台在ADC开发方面领先。以其独家偶联方法ThioBridge技术为特色，RemeGen提供了创新的组合，包括能够共价耦合一或多个抗体自由硫醇的连接子。RemeGen平台的一个值得注意的成就是disitamab vedotin（Aidixi）的开发，这是唯一一个源自中国国内生物技术研究所的获批ADC。KELUNBIOTECH是中国另一个著名的ADC平台，以其OptiDC技术而闻名，该技术允许ADC的定制设计，为各种生物靶点优化它们。 这些ADC平台每个都有自己的独特特点，专注于基于各自的核心技术开发差异化的ADC产品。这极大地推动了ADC的研发。在不久的将来，我们可以期待见证更多先进和改进的ADC药物的出现。 4.抗体药物偶联物(ADCs)的未来发展趋势 抗体药物偶联物(ADCs)近年来已经开始改变癌症治疗的格局。自15种ADCs进入市场以来，全球目前有189种ADCs正在积极进行临床评估。如何满足临床需求和改进药物设计已成为ADC开发的主要挑战，这也将影响ADC产品的开发模式和策略。本节总结了主要的创新，并讨论了下一代ADCs的未来方向和新的可能性。总的来说，这主要是基于药物成分和最佳临床应用模式的开创性探索（图3）。 图3 ADC结构创新和治疗优化策略。(A) 新型抗体指定策略，如条件性抗体（左上）、双特异性抗体（右上；左侧代表双表位ADC，右侧代表双靶点ADC）、非内化抗体（左下）和新型药物载体，如肽、核酸适配体、类病毒、小分子（右下）。(B) ADC链接器的创新，如紫外线（UV）或近红外（NIR）控制的链接器（上）和“点击释放”链接器（下）。(C) ADC有效载荷工程方法，包括但不限于双有效载荷ADC（左上）、前药-ADC（右上；PBD）和携带新型有效载荷的ADC，如抗体-NK细胞偶联药物、放射性同位素-药物偶联物和抗体-siRNA偶联物（下）。(D) 利用药物基因组学分析和类器官/PDX模型为基础的药物筛选方法，实现个体化治疗，并相应调整ADC给药。(E) ADC联合治疗的范式包括与化疗（左上）、靶向治疗（右上）、免疫治疗（左下）和新型联合策略，如与放疗或其他ADC联合（右下）。缩写：ADC，抗体-药物偶联物；UV，紫外线；NIR，近红外；NK细胞，自然杀伤细胞；PBD，吡咯并苯并二氮杂卓；PDX，患者衍生异种移植；PD-1，程序性死亡-1；PD-L1，程序性死亡-1配体。 4.1.靶标抗原的选择 适当的靶标在ADCs的药理特性中起着决定性作用。目前，获批的ADC药物的靶标抗原是特定在典型肿瘤细胞中过表达的蛋白质，如实体瘤中的HER2、TROP2和Nectin4，以及血液恶性肿瘤中的CD19、CD22、CD33和CD30。最近，新的ADC靶标的研究和开发已经全面展开，靶标抗原的选择策略也在不断更新。一个有前景的方法是寻找肿瘤中的突变蛋白，因为它们通常具有更高水平的泛素化修饰，并且比野生型蛋白更容易内化和降解。针对携带致癌突变蛋白的ADCs可以最大化治疗的特异性。随着肿瘤免疫基础研究的推进，ADC的靶标开发近年来已逐渐从传统肿瘤抗原扩展到微环境和癌症干细胞抗原。基于这一概念的越来越多的ADCs未来可能会进入临床前和临床研究。此外，生物信息学和计算机辅助药物筛选技术的进步极大地加速了抗原选择的发展。鉴于理想的抗原特性，包括肿瘤和正常组织之间的差异表达、表面定位以及配体相互作用后的内化，研究人员也在尝试整合多组学测序数据来预测和开发最适合靶向的新ADC抗原。这些新靶标的发现将大大扩展未来ADC治疗的适应症。 4.2.抗体/新递送工具的设计 目前，众多技术平台致力于优化ADC抗体。未来升级ADC抗体的方向包括选择抗体血清型、增加抗体人源化、调整和优化抗体结构等。已经提出了一些新的ADC抗体设计理念，如条件性抗体ADCs、双特异性ADCs、非内化ADCs以及用其他类型的分子替代抗体的车辆，这将引领ADCs未来研发的趋势。条件性抗体ADCs仅在肿瘤微环境中激活，预计将增加治疗窗口，显著增强靶向效应，并减少非肿瘤毒性。Cytomx公司提出的“前体抗体”概念在初始状态下不发挥作用，只有在体内的化学反应或酶转化后才变得活跃。基于这一概念开发的几种药物，如CX-2009、CX-072和Pb-Tx，在临床试验中的疗效已初步得到确认。 另一种流行的设计是双特异性ADC，它针对同一抗原的2个不同结合表位或同一肿瘤细胞上的2个不同抗原。目前，正在开发的双特异性ADC管线主要集中于HER2、EGFR、c-Met和TROP2等靶点。已有十一种双特异性ADC获得美国FDA或欧洲药品管理局（EMA）批准进行临床试验（表4）。代表性药物，如再生元的cMet/cMet双抗体ADC（REGN5093-M114），是一种双表位ADC。BL-B01D1是目前唯一的双抗EGFR×HER3 ADC，最近一项I期临床研究报道了其对经过大量治疗的转移性/局部晚期实体瘤的疗效和安全性。尽管双靶点提供了更好的疗效，但可能存在治疗窗口过窄的问题，双抗体的设计也可能导致更大的毒性。如何设计具有更好靶向效果和更低非靶向毒性的双特异性ADC也是一个值得探索的方向。 典型的ADC需要在与靶标结合后被内化以释放有效载荷。非内化ADC不依赖于内化过程，而是通过靶向肿瘤细胞上的非内化抗原来实现有效载荷的传递和释放。Pyxis Oncology的PYX-201是首个进入临床开发的非内化ADC。它靶向纤连蛋白的外域B（EDB-FN），这是一种在细胞外基质（ECM）中表达的蛋白质，无需穿透在癌症中常见的间质和ECM屏障，允许毒素在肿瘤细胞外释放。毒素的高脂溶性发挥旁观者效应以杀死肿瘤细胞。PYX-201在实体瘤中的I期临床试验，PYX-201-101试验，已正式启动（NCT05720117）。非内化ADC在临床实践中的疗效也值得期待。除了改进和优化抗体结构，另一种有前景的方法是去除单克隆抗体（mAb）递送结构，并将有效载荷与低分子量多肽片段或其他类型的分子递送工具耦合。已开发出多种新药，如肽-药物偶联物（PDCs）、小分子-药物偶联物（SMDCs）、寡核苷酸-药物偶联物（ApDCs）和纳米粒子-药物偶联物（NDCs）。这类ADC的主要技术挑战是它们可能在血浆中迅速被清除，但如果能克服这一障碍，它有潜力用于治疗难以接近的肿瘤，包括那些血管供应不良和中枢神经系统肿瘤。这些新药也大大扩展了ADC药物的应用范围，并具有广阔的研发前景。 4.3.连接子 连接子保证了ADC的控制释放。近年来，在连接子设计方面取得了许多重要进展，这将有助于指导未来的连接子开发。首先是光响应可切割连接子的出现，它采用了近红外（NIR）光锁定策略。经过NIR光照射后，ADC在照射的肿瘤区域有效地以位点特异性方式释放有效载荷。还报道了一种新型紫外线（UV）光控ADC。引入UV控制的邻硝基苄基作为切割触发器，含有邻硝基苄基连接子的ADC在用UV光照射后活性显著增加，比未照射的ADC在体外细胞毒性试验中的活性高达50倍。Wang等人开发了一种生物正交可切割连接子，使用了经典的生物正交切割对Cu(I)-BTTAA和dsProc，这种连接子主要在体外进行了探索。这类ADC仍有许多问题需要解决，如反应效率、反应速率、底物稳定性、生物相容性和操作便利性，因此离临床应用还有很长的路要走。为了进一步实现药物分子的控制释放，研究人员开始探索一种新型智能ADC，“点击释放”策略。首先是Soni等人报道的点击化学反应“Staudinger连接”。其次是Tagworks研究人员使用的四嗪/反式环辛烯基点击反应，以及Bernard等人首次报道的基于偶极离子/环烷基化合物的点击化学反应。Tagworks Pharmaceuticals的研究人员近年来改进了他们的点击释放策略，使其比以往更有效。基于“点击释放”策略设计的ADC也保证了安全性和可控性，这在未来ADC药物的开发中非常有价值。 4.4.结合方法的进步 迄今为止，大多数ADC的结合在赖氨酸或链间半胱氨酸等规范氨基酸残基上随机发生，缺乏特异性，导致DAR和药物分布的异质性。位点特异性结合技术，包括工程化半胱氨酸结合、非天然氨基酸结合、糖基化结合和抗体轻链（或重链）的C末端结合，使抗体和小分子能够固定在位点并定量结合，结果具有高均匀性、良好的稳定性和更好的活性，这种方法正逐渐成为新一代ADC的选择。此外，为了解决传统耦合技术DAR低的问题，Dantari的T-HDC技术“包装”有效载荷，使用聚合物分子然后将聚合物包装的有效载荷与抗体耦合。这种载荷释放系统可以携带更多的有效载荷，一个抗体可以携带超过60个有效载荷分子。Mersana的多弹头ADC平台Dolaflexin也使用聚合物开发高DAR ADC药物。然而，基于该平台开发的多弹头ADC在临床上遭遇重大挫折，有严重不良反应的报告。基于这项技术的新ADC药物也值得在未来研究中探索。 4.5.有效载荷的优化 微管抑制剂和DNA烷基化剂多年来一直主导着ADC有效载荷。随着基础研究的发展，有效载荷优化的有前景方式层出不穷。首先，有效载荷的发展趋势已逐渐从细胞毒药物转向其他非细胞毒机制剂，主要包括Top 2抑制剂、RNA聚合酶抑制剂、B细胞淋巴瘤-超大（Bcl-xL）抑制剂和免疫刺激剂。另一种创新的有效载荷设计是前药-ADC，它只能在进入肿瘤细胞后被激活并释放，进一步增强药物的特异性和治疗窗口。除了升级单一有效载荷外，一种潜在的策略是携带两种不同或相似作用机制的有效载荷。这些双有效载荷ADC可以将两种协同有效载荷传递给肿瘤细胞，以实现更好的疗效，并在一定程度上解决化疗耐药性和抗原表达异质性问题。然而，双有效载荷ADC的发展受到其高研发成本和技术难度的阻碍。 此外，ADC有效载荷变得越来越多样化，全新的有效载荷目前正在开发中。例如，Acepodia正在开发抗体-自然杀伤（NK）细胞偶联药物，将肿瘤靶向抗体直接连接到其专有的NK细胞系表面，以更好地杀伤肿瘤（NCT04319757）。Rakuten Aspyrian正在开发Illuminox™，这是一种光免疫治疗平台，旨在将癌症靶向药物（例如，抗体药物）与光激活偶联物配对，然后使用光应用系统激活它们以杀伤肿瘤。针对额外的新型有效载荷、放射性药物偶联物的早期临床试验也在进行中，这些偶联物旨在选择性地传递放射性有效载荷。受ADC概念的启发，抗体-小干扰RNA（siRNA）偶联物作为潜在的靶向siRNA药物传递工具出现，可以克服当前siRNA传递的障碍。此外，还有关于新有效载荷的持续研究，包括抗体-类固醇偶联物（NCT05556226）、抗体-抗生素偶联物（AACs）和降解者-抗体偶联物。相信这些带有新型有效载荷的ADC将很快以其独特的优势为肿瘤治疗开辟新领域。 4.6.从临床前研究中完善药物递送方案 除了ADC本身的优化和升级外，如何利用现有的ADC药物通过临床和转化研究策略提高其临床疗效也值得探索。一种有前景的方法是采用分次/阶段性剂量方案，在降低峰值浓度的同时保持抗肿瘤剂量强度。与普通化疗类似，这种方法有助于减少血清浓度引起的最大毒性，并延长药物的存在时间，从而确保更多进入细胞周期的肿瘤细胞受到药物的影响。ADC药物进入血液循环后，不可避免地会发生非靶向毒性。如何在靶向和非靶向毒性之间取得平衡也是临床前研究中亟待解决的问题。如前所述，一种新的核素偶联药物出现了，可以使疾病“可见和可治疗”。例如，有研究使用锆89标记的曲妥珠单抗和正电子发射断层扫描（PET）评估不同靶病变的HER2状态，结合成像分析和荧光脱氧葡萄糖（F18）标记的PET/计算机断层扫描（CT）成像，并评估不同靶病变的HER2状态。它可以预测哪些患者/病变将更多地受益于HER2 ADC治疗，从而为治疗选择提供更多可能性。此外，基于临床前研究模型的快速发展，已有尝试使用患者衍生异种移植（PDX）模型或类器官进行体内/体外药物敏感性测试以指导治疗。然而，目前在这个领域还没有关于ADC药物的研究。总之，需要更紧密地结合临床前研究和临床实践，以实现未来ADC更精细的药物治疗管理。 4.7.使用预测标志物筛选合适人群 ADC药物主要依赖其抗体定位到治疗靶标，因此在选择ADC治疗的合适人群时，应首先考虑靶标的表达。ADC的另一个重要组成部分是有效载荷，有效载荷的机制可能导致ADC敏感人群的差异。此外，作为一种相对复杂的大分子物质，ADC可能与简单的抗体药物和化疗药物大不相同。随着未来更多具有不同机制的ADC的出现和更多的联合临床试验，ADC预测标志物也将是进一步研究的值得方向。例如，可以在ADC本身的机制或药物代谢效应方面研究广谱标志物。还可以结合多组学测序数据分析，构建特定人群的ADC药物反应预测签名或对目标人群中的治疗反应进行分层。此外，循环肿瘤DNA（ctDNA）和液体活检领域的进展使得为ADC找到更通用的血液肿瘤标志物成为可能。总之，生物标志物引导的精确人群分层和治疗将是ADC临床应用未来的一个方向。 4.8.理性组合治疗的探索 越来越多的临床前和临床研究开始探索ADC的组合治疗，主要包括传统化疗、靶向治疗、免疫治疗和其他组合治疗方法。首先，药物组合设计从传统化疗的“1+1”概念出发，利用ADC载荷作为细胞毒药物的特性。例如，作用于S期并引起G2/M期阻滞的DNA损伤药物可以与在G2/M期最有效的微管抑制剂适当组合，以增强抗肿瘤增殖效应。其次，作为一种新型的靶向化疗，ADC的疗效在很大程度上取决于靶向程度。因此，可以选择有助于增加ADC靶标抗原表达的组合方法，以增强ADC的治疗效果。此外，ADC的有效载荷不仅限于细胞毒药物。例如，放射性载荷与化疗的组合可能在放疗和化疗的组合中发挥作用，ADC与化疗的新组合，如抗体-siRNA偶联物、抗体细胞偶联物和降解者-抗体偶联物，也值得尝试。这些新药可能解决传统治疗方法靶向性低和非靶向毒性高的问题，并具有广阔的发展前景。目前，ADC与靶向治疗的组合主要关注HER2靶向ADC药物在乳腺癌中的应用。几项临床试验使用曲妥珠单抗emtansine与针对HER2的ADC药物pertuzumab联合使用，试图取代化疗药物的作用，但组合的效果并不令人满意。这表明ADC与化疗药物之间仍存在差异，未来的研究不应简单地将两者替换，需要更多的临床前和临床研究来确认。另一方面，如果将针对HER2的ADC与酪氨酸激酶抑制剂（TKI）联合使用，可能实现对EGFR途径的双重阻断，并实现更好的治疗指数，如曲妥珠单抗emtansine与neratinib的组合。机制尚未完全了解，有报道称这可能与TKIs改变细胞表面HER2分子的丰度有关。此外，一些研究报告了抗血管生成药物与ADC的组合，因为抗血管生成药物可能增加血管通透性，促进ADC药物传递到靶标位置，从而增强ADC的效果。ADC药物与更多靶向治疗药物的组合效果也值得进一步探索。几项ADC与免疫治疗的组合研究也在进行中。目前，ADC与免疫治疗的组合主要集中在免疫检查点程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）或程序性死亡配体1（PD-L1）上。EV-103队列K，一项随机队列研究，旨在评估enfortumab vedotin（Padcev）单独使用或与Keytruda联合作为一线治疗，用于不能接受顺铂化疗的局部晚期或转移性尿路上皮癌患者，显示了ORR的改善（ORR：45.2% vs. 64.5%）。除了针对肿瘤细胞，ADC还可以作用于肿瘤微环境中的各种免疫细胞或ECM。例如，针对CD73的ADC在临床前研究中已显示出初步的治疗活性。在临床前模型中，针对癌症相关成纤维细胞的ADC与pembrolizumab联合使用可以增强CD8+ T细胞的活性。当ADC与免疫治疗联合使用时，需要考虑一些问题，如ADC和免疫治疗药物对患者免疫系统的综合影响，这对临床前模型开发提出了更高要求，因为动物和人类的免疫环境通常存在一些差异。基于ADC和免疫治疗药物的多样性以及组合的可能机制，与免疫治疗联合使用的ADC具有非常大的研究空间，其前景值得期待。有一些新的组合视角值得探索。例如，与传统的化疗药物组合或化疗与靶向药物的组合不同，双有效载荷ADC的设计和开发可以直接在靶标处发挥组合效应，有助于减少非靶向毒性问题。ADC与放疗联合使用的第一项研究，disitamab vedotin（Aidixi）与放疗和免疫治疗在HER2阳性晚期难治性实体瘤治疗中的联合使用，也报告了初步的II期数据，为ADC与放疗的联合使用提供了证据。此外，ADC在新辅助治疗中的应用以及两个ADC的组合也是未来非常有趣的研究方向。 5.结论 作为一种创新的药物治疗方法，ADC在肿瘤治疗领域具有巨大的市场潜力和临床价值。然而，它们并非没有挑战、困难和激烈的竞争。在过去的十年中，ADC的设计不断改进，技术陆续现代化。新的抗体形式、新的递送系统、非内化抗原靶标、新型细胞毒载荷和位点特异性结合方法已被探索以促进ADC的发展。尽管如此，仍有许多问题需要解决：更好地理解作用机制；识别有效的治疗反应生物标志物；增强药物在实体瘤中的渗透性；在减少毒性的同时提高疗效；探索最佳的给药方式和克服药物抗性。重要的是，最近的ADC产品展示了令人兴奋的可能性，表明我们已经进入了一个“一切都可以偶联”的时代。虽然许多创新尚待临床验证，但这一领域的研究已经取得了令人鼓舞的结果。坚信ADC在未来十年具有光明的前景，有望改变肿瘤治疗的格局。