Camptothecin

前言有效载荷（payload）是ADC发挥肿瘤杀伤作用的重要武器，其作用机制很大程度上决定了ADC药物的性能，而其活性和理化性质对抗肿瘤疗效也有直接影响，因此其重要性不言而喻。在日趋成熟的技术驱动下，有效载荷已经历了三代创新，从第一代ADC使用的细胞毒性载荷如甲氨蝶呤（Methotrexate）、长春花碱（Vinblastine）和阿霉素（Doxorubicin），发展到以微管蛋白抑制剂（Maytansine）为主的第二代新型高效有效载荷，以及以DNA损伤剂为代表的第三代有效载荷。当前，基于不同的作用机制和功能需求，有更多的新型载荷在探索和开发中（如图1所示）。本文从有效载荷的理想特征、多样性、作用机制等方面认识和探索其未来的创新之路。图1 ADC有效载荷的发展之路理想的有效载荷理想的有效载荷应具备以下几点：有足够强的细胞毒性有较低的免疫原性在循环系统有较高的稳定性有可修饰的功能结构提供偶联位点且不影响效力有旁观者杀伤效应有适当的水溶性作用靶点在胞内有效载荷的多样性目前，已获批ADC所使用的有效载荷包括了3种DNA损伤剂（2个calicheamicin, 1个pyrolobenzodiazepine dimer (PBD)和2个拓扑异构酶抑制剂），2种微管抑制剂（4个aurisatins和2个maytansinoids）和1种细菌毒素，前两者是现在临床试验中最常选择的有效载荷，但其他类型的有效载荷也在开发中。根据作用机制可大致分为如下几类：靶向微管的有效载荷、靶向DNA的有效载荷、靶向RNA的有效载荷、免疫类ADC有效载荷和其他新型潜力有效载荷（如图2所示）。图2 有效载荷的种类1. 靶向微管的有效载荷微管是真核细胞骨架的重要组成部分，参与多种细胞功能，包括维持细胞形态、信号转导、细胞器运输、细胞运动、细胞有丝分裂等，从而成为肿瘤治疗的重要靶点。靶向微管蛋白的抑制剂通过与微管蛋白结合，干扰微管的动态结合，使细胞生长停滞于细胞周期的G2/M期，最终导致细胞凋亡。其中，微管蛋白聚合增强剂，如奥瑞他汀类化合物MMAE和MMAF，作用于α,β微管蛋白二聚体的β亚基，使微管的生长不受调节。与之相反，微管蛋白聚合抑制剂，如美登素类化合物DM1和DM4，通过抑制微管的成熟，阻断微管蛋白二聚体的聚合。美登素类化合物（Maytansinoids）美登素最初是从非洲灌木卵圆梅藤（Maytenus ovatus）的树皮中分离出来的，是一类与微管蛋白结合并抑制微管组装的安莎类抗生素。在体外试验中，其皮摩尔级的IC50值表明美登素有很强的抑制肿瘤增殖分化的能力，同时具备很好的稳定性和水溶性使其成为ADC理想的候选有效载荷。由于天然美登素缺少反应功能结构，无法与抗体偶联，因此需要进行化学修饰。例如，将美登素C3侧链的N-乙酰基团替代为3-（甲硫基）丙醛基团，得到美登素衍生物DM1（如图3A-2），接着在DM1二硫键旁增加两个甲基基团即得到DM4（如图3A-3）。DM1和DM4通过二硫键与连接子偶联，并成为ADC药物开发中广泛使用的一类有效载荷。因为C3位点引入的修饰不会干扰药物的结合状态、亲和力和药效，因此更多针对C3位点的化学修饰研究正在开展。例如，酰化反应（如图3A-5）能进一步优化美登素衍生物的合成策略并降低多重耐药蛋白1（MDR1）介导的耐药性。图3 Maytansinoids类化合物结构示意图奥瑞他汀类化合物（Auristatins）海兔毒素（Dolastatin 10）于1987年从印度洋软体动物Dolabella auricularia中分离出来，有很强的的抗肿瘤细胞增殖作用，在纳摩尔浓度下可有效诱导肺癌细胞和其他肿瘤细胞凋亡。其水溶性合成类似物-奥瑞他汀（Auristatin），包括使用最广泛的MMAE和MMAF。MMAE由四个氨基酸构成，包括单甲基缬氨酸（MeVal）、缬氨酸（Val）、dolaisoleuine (Dil)和dolaproine (Dap)，以及C端的氨基去甲黄麻碱。把C端的氨基去甲黄麻碱替换为苯丙氨酸即得到MMAF，其结合亲和力增强，药效降低。目前，对于auristatin类似物的研究主要集中在C端或N端的化学修饰，以增强效力、提高膜渗透性、以及抑制膜外排泵作用等。例如将MMAF C端苯丙氨酸的羧酸替换成四唑或磷酸盐，其效价与MMAF作为有效载荷的效价相似。将海兔毒素N端用丙醇或叠氮化物修饰，细胞试验也显示出其不错的效力。此外，偶联位点（P2、P4）的化学修饰（如叠氮化修饰等）也为下一代auristatin衍生物的开发提供了新方向。图4 Auristatin类化合物结构示意图艾瑞布林（Eribulin）Halichondrin B是一种聚醚大环内酯类天然产物，其人工合成的新型紫杉烷类似物-甲磺酸艾瑞布林（Eribulin）于2010年被批准用于局部晚期和转移性乳腺癌患者治疗。Eribulin通过与β微管蛋白疏水和极性残基结合，抑制细胞有丝分裂。在不同的体外模型中，ADC- Eribulin对肿瘤细胞高效的清除使得eribulin成为有潜力的有效载荷。目前，第二代eribulin类似物的改造主要集中在C32侧链（如图5）。例如在C32引入低碱性胺或提高eribulin的亲脂性可以获得更好的抗肿瘤活性或扩展药物治疗的肿瘤类型。图5 Eribulin类化合物结构示意图微管蛋白抑素（Tubulysins）微管蛋白抑素（Tubulysins）是从黏菌培养基中分离出来的一种天然抗有丝分裂的线性四肽，由Mep、L-Ile、Tuv和Tup/Tut组成（如图6）。Tubulysins的化学修饰多位于Mep、Tuv和含有偶联位点的Tup。例如用五环取代N端Mep的六环对药物活性影响很小；而将Tuv残基的C11进行乙酰化修饰则会显著降低活性。图6 Tubulysins类化合物结构示意图驱动蛋白抑制剂（EG5 inhibitors）EG5在血液瘤和实体瘤中高表达，且与预后不良有关，因此成为有吸引力的癌症治疗靶点。多个EG5抑制剂如SB-715992（Ispinesib）和Filanesib（ARRY-520）都已用于临床研究中。作为ADC有效载荷，EG5抑制剂可以减少其单独使用带来的副反应，如嗜中性白血球减少症、粘膜炎、胃炎以及治疗窗口窄等。2. 靶向DNA的有效载荷与微管蛋白抑制剂相比，DNA抑制剂通过使双链DNA断裂、烷基化、嵌合、交联等，作用于整个细胞周期，引起细胞毒性作用，对实体瘤有良好的治疗效果。此外，DNA抑制剂的靶点远少于微管蛋白抑制剂，当ADC携带相同数量的有效载荷进入细胞时，DNA抑制剂可以显示出更好的杀伤效果。而且以DNA抑制剂为有效载荷的ADC可以靶向低抗原表达的肿瘤细胞。烯二炔类（Enediyne）从细菌中分离出的烯二炔是迄今为止发现的最具细胞毒性的天然产物之一，通过破坏细胞单链或双链DNA，导致细胞死亡，因此成为常用的ADC有效载荷。其中，开发最成功的卡奇霉素（Calicheamicins）是已上市ADC药物Mylotarg和Besponsa的有效载荷。卡奇霉素通过靶向与DNA结合的小沟，特异性诱导DNA双链断裂，引发自噬。虽然卡奇霉素对正常细胞的杀伤阻碍了其在临床应用中的进展，但高细胞毒性、小分子量和明确的作用机制使其成为有吸引力的有效载荷。拓扑异构酶I抑制剂（Topoisomerase I inhibitors）拓扑异构酶I（TOPO-I）是一种重要的稳定基因组和保护DNA结构的核酶，已成为ADC的热门靶点。晶体结构研究发现临床批准的抗癌药物-拓扑替康（topotecan）是一种非竞争性抑制剂，通过在酶诱导缺口处的两条DNA链之间插入碱基，与酶-底物复合物结合。因此拓扑替康类似物成为一类特别有吸引力的ADC有效载荷，例如天然五环产物喜树碱(CPT)，极低的溶解度阻碍了其被广泛使用；半合成的喜树碱SN-38（伊立替康CPT-11的活性成分），其较高的疏水性和有限的偶联位点数量增加了偶联物制备的挑战性；水溶性的CPT类似物-甲磺酸依喜替康（DX-8951f）具有很强的TOPO-I抑制和抗肿瘤活性；新型高膜渗透性TOPO-I抑制剂DXd（DX-8951衍生物）能抵制P糖蛋白介导的多重耐药性，且有较强的疗效，但其F环含有第二个手性中心，增加了合成和衍生化难度。对CPT的化学修饰主要围绕C7-C11位点，例如研究显示C10位点的羟基修饰可增强抗肿瘤活性；C11位点的氟修饰会数倍增强细胞毒性；一些化学修饰为偶联提供了可选位点。图7 TOPO-I结构示意图吡咯并[2,1-c][1,4]苯二氮杂卓（PBD）PBD是在链球菌中发现的一类具有抗肿瘤活性的天然产物，主要由芳香A环、B环和吡咯烷C环组成。PBD在DNA小沟中进行选择性烷基化，DNA链交联导致DNA损伤，引起细胞凋亡。基于强大的细胞毒性，PBD二聚体具有成为ADC有效载荷的潜力，且正在通过一系列结构修饰以改进PBD作为有效载荷的性能。例如，C8位置进行侧链修饰可以得到多种有活性的化合物，而且侧链长度缩短也具备充足的细胞毒性。在结构中引入酸性或碱性基团能改变化合物的理化性质，通过引入磺酸会导致PBD二聚体从胞质溶酶体转运至胞质和/或胞核内。二硫化修饰的PBD二聚体在GSH水平较高的细胞内表现出更好的稳定性。从结构可以看出（如下图8），PBD类化合物的偶联位点是C2和N10。其中B环的N10位点能与DNA共价连接，比C2位点更安全。未来其偶联位点的修饰或许也是研究方向之一。图8 PBD及衍生物结构示意图3. 靶向RNA的有效载荷以RNA为靶点的小分子抑制剂既能杀死处于分裂状态的肿瘤细胞，也能杀死处于休眠状态的肿瘤细胞，作为ADC有效载荷有望解决无效肿瘤休眠细胞导致的肿瘤耐药和肿瘤复发扩散问题。目前，可作为ADC有效载荷的RNA抑制剂有两种主要类型：RNA剪接抑制剂（泰兰斯他汀及其类似物）和RNA聚合酶II抑制剂（毒伞肽）。泰兰斯他汀（Thailanstatin）RNA剪接抑制剂是一种有效的抗增殖药物，能够靶向分裂活跃和静止的细胞。Thailanstatin是一种从泰国布鲁氏菌中分离出来的天然产物，通过与剪接体U2snRNA复合物的SF3b亚基结合而激活。Thailanstatin家族化合物经抑制真核mRNA剪接途径，对剪接体有较强的结合和抑制作用，从而成为ADC的潜在有效载荷。辉瑞首次探索将RNA剪接抑制剂用作与曲妥珠单抗偶联的有效载荷（如图9-87），并在体外动物模型和细胞系药效研究中取得了不错的结果。图9 Thailanstatin类化合物结构示意图毒伞肽（Amatoxins）毒伞肽（Amatoxins）是一种由核糖体合成的毒性环状八肽，是真核RNA聚合酶 II的选择性抑制剂，能导致细胞凋亡。Amatoxins含有一个由八个L型氨基酸残基构成的大环，通过亚砜部分连接色氨酸和半胱氨酸残基，其三个侧链被羟基化，因此具有良好的水溶性。迄今，研究最深入也最有效的是α-Amatoxin（如图10-88），能显著抑制肿瘤转移和复发，是抗肿瘤耐药性的潜在化合物，目前已被用于靶向BCMA的ADC药物（HDP-101），且正在进行I/Ia期临床试验，用于治疗复发/难治性多发性骨髓瘤。此外，将β-amanitin的羧基（如图10-89）偶联到IgG赖氨酸的氨基上，也能得到具有良好血浆稳定性和高细胞毒性的ADC。图10 Amatoxins类化合物结构示意图4. 免疫类ADC有效载荷ADC在肿瘤临床治疗中的成功，激发了研究者对ADC在其他治疗领域的探索，尤其是免疫学。肿瘤免疫包括T细胞、巨噬细胞、树突状细胞等，通过免疫调节将冷肿瘤转化为热肿瘤，最终增强免疫治疗的效果。然而，对于不能产生自发性T细胞应答和T细胞浸润的癌症患者（冷肿瘤）来说，免疫检查抑制剂并不能很好地发挥作用。因此，开发出能够刺激患者先天性免疫应答，以及促进肿瘤特异性T细胞招募的免疫疗法成为研究热点。与传统ADC不同，免疫刺激抗体偶联物(ISACs)既有抗体的精度靶向特点，又能基于小分子调控先天性和适应性免疫系统。一方面，偶联的免疫激动型小分子能增强免疫应答。另一方面，抗体的靶向性降低了小分子免疫激动剂的毒性。此外，传统的ADC是依赖抗原介导的内吞作用杀死癌细胞，而免疫调节ADC是通过细胞表面FcγR介导的内吞作用激活免疫细胞。目前，正在研究的免疫调节ADC的有效载荷主要包括toll样受体(TLR)激动剂和干扰素刺激因子(STING)激动剂。Toll样受体激动剂Toll样受体(TLRs)是一类重要的参与先天免疫的蛋白分子，是机体抵抗传染病的第一道屏障。激活TLR受体可以改善肿瘤微环境中树突状细胞和巨噬细胞的抗原呈递，促进CD8+T细胞的增殖。Toll样受体激动剂作为一种免疫增强剂，在肺癌、黑色素瘤、白血病和胶质瘤中直接或间接地诱导和增强抗肿瘤免疫反应，从而有效地抑制肿瘤生长。因此，TLR激动剂（主要是TLR7/8/9）成为肿瘤免疫治疗的热点之一。将其应用于ADC也能有效降低毒副作用，提高肿瘤杀伤效果。例如，以TLR8激动剂 (如下图11-91)为有效载荷的抗Her2抗体偶联物，在体外以Her2依赖的方式驱动多种抗肿瘤免疫机制，并在小鼠肿瘤模型中显示出良好的抗肿瘤效果。以TLR7激动剂 (如下图11-92)构建的一类新的免疫调节ADC（HE-S2）在体外试验中也有非常显著的抗肿瘤作用。目前，越来越多的国内外药企开始布局这一ADC差异化开发新赛道，包括恒瑞、百济、InnoventBio、Silverback等。图11 Toll样受体激动剂结构示意图STING激动剂干扰素刺激因子(STING)是天然免疫信号通路中的关键调控因子，具有启动机体自然免疫防御反应，促进T细胞形成适应性免疫的功能。STING介导的I型干扰素信号通路是自然免疫领域的重大发现，为肿瘤免疫治疗提供了新的靶点。鉴于游离STING激动剂的全身给药受到毒性限制，且广泛的生物分布可能不理想，因此可以通过与抗体偶联实现STING激动剂的肿瘤靶向递送、降低毒性，并发挥抗肿瘤作用。环二核苷酸（CDN）是STING蛋白的天然配体（如下图12-93），可通过磷酸酯、糖环和碱偶联抗体。例如，SPEROVIE通过将CDN中的硫代磷酸盐或甲酸酯与PD-1或CTLA-4抗体偶联形成了ADC药物（WO2021046426A1,2021.03.11）。此外，Mersana使用STING激动剂（图12-94）作为有效载荷获得的ADC候选药物XMT-2056也已经进入临床前研究阶段，并且基于其优秀的临床前数据，XMT-2056被FDA授予治疗胃癌的孤儿药称号。还有日本小野制药开发的一种非核酸STING激动剂（图12-95），作为有效载荷通过药物结构中的吡唑环与连接子偶联。图12 STING激动剂结构示意图5. 新型潜力有效载荷Bcl-xL抑制剂Bcl-xL是一种抗凋亡蛋白，在肿瘤形成、转移和耐药过程中发挥重要作用。理论上可以通过阻断Bcl-xL的BH3结合域，诱导癌细胞凋亡。将Bcl-xL抑制剂作为ADC药物的有效载荷，既可以保留活性，又能降低对血小板的毒性。通过一系列晶体结构和构效关系研究，发现因为Bcl-xL上E单元的抑制作用，其比W单元更重要，特别是B环。2017年，AbbVie首此将Bcl-xL抑制剂（如下图13-104）与抗B7H3抗体偶联，获得靶向EGFR 的ADC（ABBV-155），目前仍在临床研究中（ClinicalTrials.gov identifier: NCT03595059）。图13 Bcl-xL抑制剂结构示意图烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）抑制剂烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）是一种控制细胞内NAD+浓度的限速酶，能将烟酰胺转化为烟酰胺单核苷酸。当NAMPT被抑制时，NAD+水平下降到代谢所需的水平以下，导致能量危机，最终引起细胞死亡。虽然NAMPT抑制剂是强效的细胞毒性分子，但它们作为化疗药物在癌症治疗中的使用受到毒性的限制。但鉴于它们不同于其他有效载荷的作用机制、简单的结构和高效价，NAMPT抑制剂可以作为ADC有效载荷应用于临床。蛋白酶体抑制剂（Carmaphycins）蛋白酶体抑制剂是一类新兴的抗癌药物，对某些癌细胞具有超强的细胞毒性，如环氧酮类蛋白酶体抑制剂-carmaphycins。Carmaphycins A和B是从海洋蓝藻菌（Symploca sp.）中分离鉴定出的，它们的α,β-环氧酮可直接与甲基硫氨酸亚砜或甲基硫氨酸砜结合，抑制蛋白酶体的β5亚基。但由于较差的选择性，carmaphycins常表现出毒副作用。而作为ADC有效载荷，高毒性的carmaphycins衍生物可保持理想的效力并获得更好的耐受性。酪氨酸激酶抑制剂人类基因组包括500多种激酶，其中150多种与包括癌症在内的各种疾病有关。蛋白激酶是催化磷酸化的酶，分为3类：丝氨酸激酶、苏氨酸激酶和酪氨酸激酶。目前在临床试验中研究的小分子中有超过四分之一是蛋白激酶抑制剂，超过30种FDA批准用于癌症治疗的分子是激酶抑制剂。但是由于蛋白激酶抑制剂的效力低，因此尚未在ADC有效载荷领域进行广泛的探索。对有效载荷创新的思考除了上文介绍的有效载荷类型和一些经典的化合物，还有很多新的开发思路，如以PROTAC分子作为有效载荷，以近红外光免疫疗法（NIR-PIT）药物作为有效载荷，或开发双载荷ADC、放射性核素药物偶联物（RDC）、抗体-螯合物偶联物（ACC）、抗体-寡核苷酸偶联物（AOC）和肽-药物偶联物（PDCs）等。纵观整个ADC有效载荷开发历程，可以看到以问题为导向，不管是对天然化合物的优化改造还是对不同作用机制的探索，只要“脑洞大开”敢于尝试，终能走出自己的路。参考文献：[1] Shapiro MA. Regulatory considerations in the design, development and quality of monoclonal antibodies and related products for the diagnosis and treatment of cancer. Front Oncol. 2024 Apr 30;14:1379738. doi: 10.3389/fonc.2024.1379738. PMID: 38746685; PMCID: PMC11091260.[2] Wang Z, Li H, Gou L, Li W, Wang Y. Antibody-drug conjugates: Recent advances in payloads. Acta Pharm Sin B. 2023 Oct;13(10):4025-4059. doi: 10.1016/j.apsb.2023.06.015. Epub 2023 Jun 30. PMID: 37799390; PMCID: PMC10547921.[3] Choi Y, Choi Y, Hong S. Recent Technological and Intellectual Property Trends in Antibody-Drug Conjugate Research. Pharmaceutics. 2024 Feb 3;16(2):221. doi: 10.3390/pharmaceutics16020221. PMID: 38399275; PMCID: PMC10892729.[4] Conilh L, Sadilkova L, Viricel W, Dumontet C. Payload diversification: a key step in the development of antibody-drug conjugates. J Hematol Oncol. 2023 Jan 17;16(1):3. doi: 10.1186/s13045-022-01397-y. PMID: 36650546; PMCID: PMC9847035.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。

乳腺癌（BC）是全球女性癌症相关死亡的最常见原因，其新发病例为已超过肺癌跃居第一。约15-20%女性BC患者发生人表皮生长因子受体2（HER2）扩增或过表达，即HER2+BC[1]。HER2过表达可触发多种下游通路，导致癌细胞增殖加剧，并与恶性肿瘤的恶化、预后不良和化疗药物耐药相关。而正常的成体细胞并不大量表达HER2，对于抗HER2治疗并不敏感。因此，HER2对于HER2+乳腺癌等癌症而言是合理且有价值的治疗靶点。抗体药物偶联物（ADC）利用单克隆抗体（mAb）选择性地靶向癌细胞递送高细胞毒性小分子，通过增加抗肿瘤活性和降低脱靶毒性来提高治疗指数，是一类很有前景的生物制剂。T-DM1和T-DXd的获批以及取得的重大成功为HER2+BC患者带来了巨大的希望，也代表着HER2+BC的治疗和ADC的技术发展迎来转折。一项发表在《Molecular Therapy》的综述深入探讨了ADC在癌症治疗中的应用，并全面概述29种已获批或正在临床开发阶段用于治疗HER2+BC的ADC[2]。现整理重点内容如下，以飨读者。ADC药物的结构ADC药物发挥作用需要4个关键的部分，包括（1）靶抗原；（2）抗体；（3）载药（细胞毒性药物）；（4）连接子。ADC药物的各组成部分需要满足严格的标准以达到预期的药代动力学（PK）、药效学（PD）和安全性。 图1：ADC药物的组成部分和结构靶抗原理想的抗原需要满足几个条件，包括（1）细胞膜上合适的结合点位；（2）与正常细胞相比，在癌细胞上的表达量高且均匀，或在肿瘤细胞上的表达量有不同程度的增加；（3）与ADC结合后能够内化，从而释放载药；（4）尽量减少ADC向细胞表面的再循环，以增加内化后的抗原/ADC向溶酶体递送。抗体抗体在ADC的选择性结合中起到关键作用，需具备对肿瘤抗原的高特异性、对靶抗原的高亲和力以有效摄入靶细胞、最小的免疫原性以及理想的PK特性（半衰期较长，血浆清除较慢）。其中免疫球蛋白G（IgG），尤其是IgG1，是ADC结构中最常用的抗体亚型。载药载药在ADC的活性与特性中扮演关键角色，最佳的载药需要具备以下特性：高效力：在实体瘤局部载药数量有限的情况下，最佳载药应具有高效力，即能在亚纳米摩尔范围内发挥作用[药物抗体比（DAR）可以定义为每种抗体可递送的载药数量]。合适的官能团与连接子：载药应具有适当的官能团，可以通过适当的连接子与抗体进行连接。生理条件下的稳定性：在血液循环和细胞溶酶体等生理条件下，载药应具有稳定性。对多药耐药蛋白1（MDR1）耐药：载药应能抵抗MDR1的影响，以避免被排出细胞，增加药物在细胞内的浓度。疏水性与低免疫原性：载药应具有相对疏水性以及低免疫原性，以减少非特异性吸附和免疫反应。目前ADC中使用的载药主要分为以下三类：微管蛋白抑制剂：包括金盏花素、美登素衍生物和微管溶素等。它们通过与微管蛋白结合，导致微管不稳定和G2/M期细胞周期停滞，从而发挥抗癌活性。DNA损伤剂：包括卡奇霉素、杜卡霉素、喜树碱衍生物和吡咯苯并二氮卓（PBDs）等。它们通过与DNA小沟结合，导致DNA断裂、烷基化、交联或与拓扑异构酶I（TOP1）和DNA复合物结合，阻止DNA再连接，引发DNA损伤，进而诱导细胞凋亡。免疫调节剂：也被称为抗体免疫刺激偶联物（ISACs），利用抗体的靶向特异性和小分子来调节先天性和适应性免疫系统。连接子连接子作为ADC的重要组成部分，将载药与抗体结合在一起，对载药在肿瘤部位的精准释放起着关键作用。理想的连接子需要在血液中足够稳定，但又能在肿瘤细胞内快速释放载药。目前在ADC结构中使用的连接子形式大致可分为可裂解和不可裂解连接子。可裂解连接子包括不耐酸连接子（如肼基），蛋白酶可裂解连接子和二硫键连接子。二硫键连接子在血浆中稳定，但在溶酶体的低pH值环境、癌细胞溶酶体内存在蛋白酶和谷胱甘肽浓度过高时被裂解。可裂解连接子虽然是ADC中使用的主要连接子，但其在体循环中的稳定性较差。另外，不可裂解连接子具有很高的稳定性，可在ADC药物完全内化后释放载药，从而导致mAb被溶酶体水解。生物偶联生物偶联是影响ADC异质性、DAR、治疗潜力和最终成功与否的关键因素。理想的生物偶联策略不应改变抗体的完整性、载药的生物活性、抗体与抗原的结合能力、抗体和载药成分的原始形式，以及抗体的效应功能。载药通常通过氨基或硫醇特异性连接子连接到抗体上。这种连接子与抗体表面的赖氨酸或半胱氨酸残基发生反应。这种连接方式通常存在异质性，可能会导致ADC活性受到抑制或降低。不过，因为潜在的偶联位点较少，与赖氨酸偶联相比，半胱氨酸偶联会降低ADC的异质性。由于各种因素，大多数ADC的最佳DAR为2-8。为了改善现有和未来ADC的药理特性，目前正在开发新的位点偶联策略，以合成更加均一的ADC。这些方法包括工程化氨基酸法、酶介导法和连接子修饰法。工程化氨基酸方法包括工程化半胱氨酸和工程化非天然氨基酸；酶介导方法包括转谷氨酰胺酶、甲酰甘氨酸生成酶、转肽酶A；连接子修饰法包括亲水性连接子、双烷基化连接子、新一代马来酰亚胺、溴吡啶二酮和二溴马来酰亚胺连接子[3-7]。ADC的作用机制ADC通过特异性结合靶点以消灭癌细胞，因此ADC药物需通过静脉注射直接进入血液循环，以避免胃酸侵蚀，并防止mAb骨架被蛋白水解酶降解。一旦ADC与癌细胞表面抗原结合，抗原-ADC复合物通常通过受体介导的内吞作用被内化。在形成初级内体后，该复合物会被转运至次级内体和溶酶体。随后，游离的载药通过连接子裂解或ADC自身降解被释放到细胞内，导致细胞死亡和凋亡。如上所述，细胞死亡的作用机制可能因载药的类别而异。如果ADC的载药能释放到细胞外，或者通过濒死细胞释放到肿瘤环境中，邻近的癌细胞也可能被杀死，这一过程称作旁观者效应[4-8]。 图2：ADC作用机制ADC在癌症治疗中的演变根据药物成分和特点，ADC的发展演变分为三个阶段。早期阶段的ADC大多由小鼠源抗体或嵌合人源抗体与传统化疗药物（包括卡奇霉素、杜卡霉素或Doxorubicin）通过不稳定的连接子连接而成，导致ADC的DAR在0-8之间无法控制。其中，吉妥珠单抗和奥加伊妥珠单抗是第一代ADC的代表。早期的ADC存在着异质性、药效微弱、缺乏疗效、治疗窗窄、脱靶毒性以及高免疫原性等问题，因此在临床试验中成效甚微。随后，为了提高ADC的疗效，ADC药物进行了优化，如抗体结构、多样化的载药和偶联化学物质，从而出现了第二代ADC。在第二代ADC中，人源化抗体通过随机的赖氨酸或减少链间半胱氨酸与更强效的载药（如金盏花素或美登素衍生物）连接，并通过可裂解或不可裂解连接子提高稳定性，从而产生平均DAR为4-8的ADC。其中，维布妥昔单抗和恩美曲妥珠单抗（T-DM1）是第二代ADC的代表药物。虽然第二代ADC具有更强的靶向能力、更高的效力和更低的免疫原性，但也存在异质性、因高DAR而清除过快、载药过早释放而产生脱靶毒性和耐药性等问题。第三代ADC主要由人源化抗体与强效（如PBDs或微管溶素）以及新型载药（如免疫调节剂）偶联组成，通过在循环中稳定的连接子，精确控制载药释放到肿瘤部位，使ADC的平均DAR达到2-4。其中，维泊妥珠单抗和德曲妥珠单抗（T-DXd）是第三代ADC的代表药物，它们具有以下优势：即使在抗原低表达的癌细胞中也有较高疗效；DAR提高，稳定性和PK/PD改善；载药更强效，脱靶毒性更低[9]。吉妥珠单抗是美国食品药品管理局（FDA）于2000年批准的首个ADC，用于治疗CD33阳性复发性急性髓性白血病（AML）患者。吉妥珠单抗虽然因毒性问题退出了市场，但却开启了一个新时代，加速了ADC从设想到常规临床应用的转化。值得注意的是，吉妥珠单抗在2017年重新被引入市场，获得FDA批准用于治疗新诊断的CD33阳性AML成人患者以及2岁及以上复发或难治性CD33阳性AML儿童和成人患者。截至2023年2月，FDA已批准12种ADC用于肿瘤的适应症，其中6种用于血液恶性肿瘤，包括吉妥珠单抗、维布妥昔单抗、奥加伊妥珠单抗、moxetumomab pasudotox、维泊妥珠单抗和loncastuximab tesirine。以及6种用于实体瘤的药物，包括恩美曲妥珠单抗（T-DM1）、enfortumab vedotin、T-DXd、戈沙妥珠单抗（SG）、tisotumab vedotin和mirvetuximab Soravtansine-gynx。此外，西妥昔单抗和维迪西妥单抗这两种ADC已分别获得日本药品和医疗器械管理局（PMDA）和中国国家医药产品管理局（NMPA）的批准。遗憾的是，Belantamab mafodotin-blmf虽然在2020年8月获得了FDA的加速批准，但根据此前公布的III期DREAMM-3验证性试验结果，FDA要求其于2022年11月22日退出市场。除上述已获批准的ADC外，还有140多种用于治疗各种实体瘤和血液肿瘤的ADC候选药物目前正处于不同阶段的临床开发或已进入临床试验阶段[4-7,9-11]。HER2+BC治疗领域的ADC药物BC在ADC的发展过程中起着主导作用，在美国FDA批准的12种ADC中，有三种用于治疗BC，包括T-DM1、T-DXd和SG。T-DM1的HER2+转移性BC适应症的获批证实了ADC药物在实体瘤，尤其是BC中的有效性。随后，成功获批的T-DXd取代了T-DM1的治疗地位[12]。由于HER2+BC的发病率较高以及HER2的检测在标准治疗中有着重要作用，且曲妥珠单抗是ADC合成的骨架，因此大多数针对BC开发的ADC都以HER2为靶点。目前，FDA批准了两种针对HER2+BC的ADC药物，分别是T-DM1和T-DXd（表1）。 表1：获批用于HER2+BC的ADC（截至2023年2月）T-DM1T-DM1是2013年获批的首款抗HER2靶向ADC，用于治疗既往接受过曲妥珠单抗和紫杉类（单药或联合）治疗的HER2+转移性BC患者，并于2019年获批作为辅助治疗用于紫杉类和曲妥珠单抗新辅助治疗后有残留浸润性疾病的HER2+早期BC患者[13]。T-DM1由曲妥珠单抗、非还原性硫醚接头（SMCC）连接子和微管蛋白抑制剂美坦辛衍生物（DM1）组成，通过共价键偶联至曲妥珠单抗的赖氨酸残基上，DAR为3.5[14,15]。T-DM1保留了曲妥珠单抗的所有细胞毒性功能，包括抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用（ADCC）和信号传导抑制[16]。T-DM1与HER2结合后，会经历受体介导的内化，从内体转运至溶酶体，随后在溶酶体中蛋白水解，从而释放出T-DM1分解的活性载药DM1。DM1从溶酶体腔运输至细胞质，在细胞质中抑制微管蛋白聚合，导致靶细胞凋亡[17-18]。但DM1的膜渗透性很弱，旁观者效应极小[19]。T-DXdT-DXd于2022年获批用于在转移背景下接受过抗HER2治疗，或完成新辅助或辅助治疗后6个月内出现疾病复发的不可切除或转移性HER2+BC成年患者[13]。T-DXd由人源化mAb曲妥珠单抗组成（MAAL-9001），通过二硫键连接子与大约7-8个分子的Deruxtecan偶联[20-22]。T-DXd与HER2结合后，DXd被内化并运输到溶酶体，连接子被溶酶体酪蛋白选择性地裂解，释放的DXd最终通过DNA拓扑异构酶I与DNA结合诱导双链DNA损伤和细胞凋亡[23]。经证实，DXd的效力是SN-38（SG的载药）的10倍左右[21]。T-DXd在HER2表达水平不同的肿瘤中仍具有潜在的临床活性，甚至在异质性和低表达肿瘤中也有活性，并且由于载药具有膜渗透性，对周围细胞也有旁观效应。临床前研究表明，T-DXd比T-DM1具有更强的抗肿瘤活性，原因可能包括T-DXd的DAR较高、可裂解的四肽连接子、较高的膜渗透性导致的旁观者效应以及对MDR1具有较低的亲和力[21,24-26]。与此同时，目前有100多项临床试验正在进行，以评估上述两种已获批准的ADC用于单独治疗或与其他药物联合治疗。表2总结了这两种ADC最重要的正在进行/已完成的III期或正在进行的IV期临床试验。 表2：T-DM1和T-DXd治疗HER2+BC的III/IV期临床试验（截至2023年2月）HER2+BC领域在研ADC药物T-DM1和T-DXd的成功不仅彻底改变了HER2+BC的治疗格局，也为新型ADC的开发注入了活力。目前，大量新型HER2靶向ADC药物正在HER2+BC的研究当中，并取得了不同程度的成果。▌A166A166由曲妥珠单抗通过蛋白酶可裂解连接子与载药澳瑞他汀衍生物偶联而成，DAR为2，具有均一性[3-6]。A166与HER2结合并内化后，连接子在肿瘤细胞内被酶解，游离的载药释放出来，与微管蛋白结合并抑制聚合，导致G2/M期停滞和肿瘤细胞凋亡。目前，A166正在针对包括BC在内的HER2+实体瘤的临床试验中，并在早期临床研究中显示出良好的抗肿瘤潜力、可接受的安全性和耐受性。▌LCB14-0110LCB14-0110采用新型的位点特异性偶联方法，由曲妥珠单抗通过β-葡萄糖醛酸酶可裂解连接子与微管蛋白抑制剂MMAF偶联组成，DAR为2[7-9]。LCB14-0110表现出良好的均一性和适当的理化特性。在临床前研究中，它显示出高度稳定性，并在体外对HER2+细胞株具有剂量依赖性的特异性细胞毒性。在BC异种移植模型中，HER2过表达的肿瘤完全消退，表明了其强大的抗肿瘤活性。此外，LCB14-0110在胃癌异种移植中也表现出强效抗肿瘤活性。在大鼠和猴子身上显示出良好的PK特性，在食蟹猴中出色的耐受性进一步支持了其作为治疗HER2+癌症的潜在药物。临床前证据表明，LCB14-0110对HER2+癌症的治疗具有进一步研究的必要性和潜在价值[9-10]。LCB14-0110目前正在中国开展I期临床试验（NCT03944499）。▌ALT-P7ALT-P7是一种新型HER2靶向ADC药物，由微管蛋白抑制剂MMAE与含半胱氨酸肽基的曲妥珠单抗变体（trastuzumab biobetter）定点偶联组成[11]。ALT-P7与HER2结合并内化后，MMAE释放出来，与微管蛋白结合并抑制微管蛋白聚合，从而导致G2/M期停滞和细胞凋亡[12]。ALT-P7具有治疗难治性肿瘤的巨大潜力，是HER2+胃癌和BC的候选ADC药物。ALT-P7在一项I期临床试验中进行了研究，研究纳入既往接受过曲妥珠单抗治疗后疾病进展的HER2+晚期BC患者（NCT03281824），ALT-P7表现出可接受的安全性和耐受性，为II期临床试验的进一步研究提供了保障[7]。▌ADCT-502ADCT-502由一种工程化的曲妥珠单抗，通过组织蛋白酶B可裂解连接子与tesirine定点连接，平均DAR为1.7[13-16]。ADCT-502与HER2结合并内化后，连接子被裂解，吡咯苯二氮卓（PBD）二聚体被释放出来。PBD二聚体SG3199是tesirine释放的细胞毒素，可诱导DNA小沟的链间交联，导致G2/M细胞周期停滞和细胞死亡[14,17-18]。ADCT-502在各种HER2+/-细胞系中表现出了强大的体外细胞毒性和旁观者效应[16]。更重要的是，ADCT-502在HER2+小鼠异种移植模型中表现出强大而持久的抗肿瘤活性。与T-DM1相比，该ADC还在许多肿瘤异种移植中显示出更优越的体内抗肿瘤活性[18]。一项研究在HER2+晚期实体瘤患者中评估了ADCT-502的安全性、耐受性、PK和抗肿瘤活性（NCT03125200）。然而，由于疗效不佳和安全性问题，ADCT502的进一步开发被终止[19]。▌BAT8001BAT8001由曲妥珠单抗生物类似物（BAT0606）通过不可裂解连接子与载药batansine偶联而成[20]。BAT8001与HER2结合以及内化后，连接子在溶酶体中降解，载药被释放出来。随后载药与微管蛋白结合，破坏微管聚体，从而阻止肿瘤细胞的增殖，并诱导HER2表达的肿瘤细胞凋亡[21,22]。临床前研究表明，BAT8001对细胞系异种移植（CLXs）和患者来源异种移植（PDXs）模型都有很强的抗肿瘤活性。重要的是，BAT8001中使用的新型不可裂解连接子比T-DM1中使用的连接子更稳定，毒性得到进一步的改善[23]。目前，BAT8001正在各种肿瘤类型（包括转移性BC）的I、I/II和III期临床试验中进行评估。NCT04189211的结果显示，BAT8001在HER2+局部晚期或转移性BC患者中的安全性和抗肿瘤活性令人鼓舞[20]。然而，BAT8001的研发因其III期临床试验未能达到预设的试验的终点而终止[24]。▌Trastuzumab DuocarmazineTrastuzumab duocarmazine（SYD985）由人源化抗HER2 IgG1 mAb通过蛋白酶可裂解连接子与高效力载药seco-DUBA连接，平均DAR为2.8[25,26]。SYD985与HER2结合以及抗原/ADC内化后，连接子在溶酶体中被蛋白水解，载药被释放到细胞中。游离的DUBA随后与DNA小沟中富含AT的区域结合，对DNA进行不可逆的烷基化，导致细胞的DNA损伤，最终导致细胞死亡。此外，游离的DUBA具有细胞渗透性，可产生旁观者效应，因此具有宽广的治疗窗口[27,28]。临床前研究表明，SYD985在人和食蟹猴血浆中具有体外稳定性，而在小鼠血浆中则不具有稳定性；在体内，SYD985对HER2高、低表达的实体瘤以及HER2+转移性BC的PDX模型均具有良好的抗肿瘤活性[26,29]。目前，SYD985在I、II和III期临床试验中显示出对HER2+BC的潜在抗肿瘤活性[30]。TULIP研究（III期临床试验；NCT03262935）中，SYD985治疗HER2+局部晚期或转移性BC患者的无进展生存期（PFS）与医生选择的疗法（TPC）相比有明显改善，这可能为HER2+局部晚期或转移性BC患者提供了一种潜在的治疗选择[31]。▌SBT6050SBT6050是第一类新型靶向免疫药物，由抗HER2 mAb与强效、高特异性TLR8激动剂结合而成，仅在HER2中、高表达的肿瘤中才能激活髓系细胞[32,33]。由于TLR8在肿瘤常见的髓系细胞类型中表达，TLR8激动剂可触发多种抗肿瘤免疫机制，如先天性和适应性免疫应答。临床前研究表明，SBT6050能有效诱导多种抗肿瘤免疫机制，包括促炎细胞因子和趋化因子的产生、炎症小体的激活以及T细胞和自然杀伤（NK）细胞的间接激活。临床前研究还支持它与免疫检查点抑制剂和曲妥珠单抗联合使用，以进一步增强抗肿瘤活性[33]。此外，SBT6050在多个小鼠肿瘤模型中显示出单药疗效，且无外周促炎细胞因子产生[32]。目前，SBT6050正在HER2表达或扩增的晚期或转移性实体瘤（包括HER2+BC）患者的临床试验（NCT04460456）中，作为单药、与其他抗HER2或免疫疗法联用进行研究。一项I/II期临床研究（NCT05091528）评估了SBT6050与其他HER2靶向疗法联合治疗HER2+癌症（包括HER2+BC）的安全性和初步活性，但该研究目前已终止。▌BDC-1001BDC-1001是一种新型HER2靶向ADC药物，由曲妥珠单抗生物类似物与TLR7/TLR8激动剂通过不可裂解连接子偶联而成[34]。BDC-1001在肿瘤环境中诱导强烈的先天性和适应性免疫反应，通过抗体介导的效应功能（如ADCC）、局部吞噬和活化的抗原递呈细胞（APCs）杀伤HER2+肿瘤细胞[35,36]。临床前研究表明，BDC-1001对HER2靶向治疗耐药的异种移植模型具有强效、持久的免疫介导抗肿瘤作用[37]。目前，BDC-1001正在针对HER2表达晚期实体瘤患者的I/II期临床试验（NCT04278144）中进行研究，结果显示该药具有适当的耐受性和安全性[35]。▌MEDI4276MEDI4276由双特异性人源化抗HER2 mAb通过蛋白酶可裂解连接子与强效微管蛋白抑制剂AZ13599185定点偶联，平均DAR为4。MEDI4276的mAb分子可与HER2胞外域的II和IV亚结构域上的两个不同表位结合[38,39]。mAb的双特异性增加了MEDI4276的内化，加强了对癌细胞增殖的抑制，并在连接子裂解和载药释放后诱导细胞死亡。此外，研究发现MEDI4276还能通过有效的旁观者效应消灭邻近HER2+和阴性肿瘤细胞[40]。体外和体内研究显示，MEDI4276在T-DM1和曲妥珠单抗耐药的HER2+BC细胞中内化和潜在活性增强[40]。一项I/II期临床试验评估了MEDI4276在HER2表达的晚期实体瘤（包括BC和胃癌）中的安全性、PK、免疫原性和抗肿瘤活性（NCT02576548）。然而，MEDI427的临床试验虽然显示出了临床活性，但却因无法耐受的毒性而终止[24,41]。▌维迪西妥单抗维迪西妥单抗（RC48-ADC；RC48）由一种人源化抗HER2 IgG1 mAb（Hertuzumab，与曲妥珠单抗相比对HER2的亲和力更高，体外ADCC活性更高）通过蛋白酶可裂解连接子与MMAE共价连接，DAR为4。RC48与HER2结合以及内化后，二肽连接子裂解，MMAE被释放到细胞质中，从而诱导细胞凋亡[12]。体外和体内研究证实，RC48在HER2过表达和曲妥珠单抗、拉帕替尼耐药的异种移植模型中都具有很强的抗肿瘤活性。在一种小鼠模型中，RC48与程序性细胞死亡受体-1/程序性死亡受体配体-1（PD-1/PD-L1）免疫检查点抑制剂（ICI）联合使用，可以显著提高肿瘤抑制的效果和抗肿瘤免疫力[42,43]。目前，在包括HER2+BC在内的多种实体瘤患者中进行的多项I、II和III期临床试验中，RC48作为单药或与其他抗HER2疗法、传统化疗药物或ICI联用，显示出强大的抗肿瘤活性，RC48在晚期实体瘤和BC患者中都取得了良好的疗效。2021年6月，NMPA批准RC48-ADC用于治疗HER2过表达局部晚期或转移性胃癌（包括胃食管交界处腺癌）患者，且这些患者至少接受过两种全身性化疗方案[44]。▌ARX788ARX788使用Ambrx的非天然氨基酸结合技术平台，由人源化抗HER2 mAb与强效微管蛋白抑制剂Amberstatin位点特异性偶联，高度稳定且均一，平均DAR为1.9[45]。ARX788在溶酶体内降解后释放的载药不能穿过邻近细胞的质膜，不具备旁观者效应[24]。ARX788对HER2+卵巢癌、胃癌和BC细胞系以及异种移植模型具有体外和体内抗肿瘤活性[46]。重要的是，ARX788能够诱导曲妥珠单抗耐药的BC异种移植模型中的肿瘤快速消退，在同等剂量下明显比T-DM1更有效[46,47]。目前正在进行各种I、II和III期临床试验，以评估ARX788（作为单药或与其他治疗药物联用）在HER2+BC中的作用，结果显示ARX788具有良好的耐受性和血浆清除率[24,48]。▌MRG002MRG002是一种基于MMAE的新型ADC，由糖修饰的曲妥珠单抗通过蛋白酶可裂解连接子与MMAE偶联而成，平均DAR为3.8[49-51]。临床前研究表明，与曲妥珠单抗相比，该药物具有强大的体外细胞毒性、相似的抗原结合亲和力，但ADCC效应大大降低；在HER2高表达和中低表达的BC和胃癌异种移植模型中，该药物具有强大的抗肿瘤活性和良好的毒性特征；在小鼠异种移植模型中，该药物的效力优于曲妥珠单抗和T-DM1。此外，MRG002与PD-1抗体的联合用药也被证明能显著提高抗肿瘤活性[49]。目前，MRG002正在各种I期和II期临床试验中以评估其在HER2+或HER2低表达实体瘤（包括BC）患者中的安全性、耐受性、PK和初步抗肿瘤活性[50]。在一项II期研究（NCT04742153）中，MRG002在HER2低表达的BC患者中显示出良好的疗效和可接受的耐受性[51]。▌DP303cDP303c是新型的第三代位点特异性HER2靶向ADC，由人源化抗HER2 IgG1mAb（DP001）通过可裂解连接子与MMAE连接而成，稳定且均一，平均DAR为2.0[52]。DP303c与HER2结合并内化后，细胞毒性药物释放，诱导肿瘤细胞凋亡。体外和体内研究显示，与T-DM1相比，DP303c在多种HER2+癌细胞和细胞系衍生异种移植模型中具有显著的抗肿瘤活性，尤其是在HER2低表达细胞中。DP303c还显示出高度的均一性、血浆高度稳定性、良好的PK、高度的安全性和良好的耐受性[52]。DP303c目前正在用于治疗HER2+晚期实体瘤（包括HER2+BC）的临床试验中。▌XMT-1522XMT-1522（TAK-522）由人源抗HER2 IgG1mAb与澳瑞他汀F通过一种可生物降解的亲水性聚合物进行半胱氨酸偶联，从而实现高载药数量[53]。XMT-1522由Dolaflexin平台开发，具有更高的DAR和可控的旁观者效应[54-56]。Dolaflexin平台作为一种基于生物可降解聚合物的偶联方法，使XMT-1522的平均DAR高达12（范围在10-15之间），且不会发生聚集或对PK产生不利影响[57]。当XMT-1522与HER2的表位特异性结合以及内化时，连接子被裂解，载药被释放；随后，奥瑞他汀衍生物与微管蛋白结合并抑制聚合，导致G2/M期停滞进而诱导HER2表达的肿瘤细胞凋亡。奥瑞他汀分子使XMT-1522能够有效清除HER2表达量相对较低的肿瘤（每个细胞的HER2拷贝数少至22,000个），从而提高了治疗潜力和具有良好的PK特性[55]。临床前证据表明，XMT-1522对T-DM1耐药的HER2+BC和胃癌以及T-DM1耐药的异种移植模型具有良好的体外和体内抗肿瘤活性[53]。作为首个基于Dolaflexin的高DAR ADC，XMT-1522在HER2+晚期BC、胃癌和非小细胞肺癌（NSCLC）患者中进行了Ib期剂量递增评估（NCT02952729），并显示出良好的安全性和疗效[58]。然而，在一项针对BC患者的I期研究中，XMT-1522因风险效益比不佳而被弃用。▌XMT-2056XMT-2056是一种抗HER2免疫激动剂ADC，由HT-19与由STING激动剂组成的载药偶联，具有潜在的免疫激活能力和抗肿瘤活性。XMT-2056通过Immunosynthen偶联技术开发，该平台使用了专为ADC设计的新型STING激动剂载药。XMT-2056的抗体分子与HER2的新型表位结合（不与曲妥珠单抗或帕妥珠单抗竞争结合）后，STING激动剂则靶向肿瘤微环境(TME)中免疫细胞上的STING并与之结合，从而特异性激活TME中的STING通路，进而产生促炎细胞因子，包括干扰素（IFNs），增加树突状细胞（DCs）对肿瘤相关抗原（TAAs）的交叉呈递，并诱导细胞毒性T淋巴细胞（CTL）介导的针对肿瘤细胞的免疫反应。在临床前研究中，与游离的STING激动剂载药相比，XMT-2056的效力提高了100多倍；在不同HER2表达水平的胃癌和BC模型中，XMT-2056具有强效的体内靶点和剂量依赖性抗肿瘤活性；重复给药后，PK特性良好；能激活肿瘤免疫细胞和肿瘤细胞中的STING通路；在非人灵长类动物中安全性良好；与多种获批药物（包括曲妥珠单抗、帕妥珠单抗、T-DXd或抗PD-1药物）联合使用时，抗肿瘤活性增强[59,60]。这些数据共同支持了XMT-2056作为单一疗法和与其他HER2靶向药物及ICI联合使用的潜力，也给XMT-2056的临床开发提供了有力的证据。FDA已授予XMT-2056孤儿药资格以治疗胃癌患者。目前正在进行多中心I期开放标签试验（NCT05514717），以评估XMT-2056在经治晚期/复发性HER2表达实体瘤（包括HER2+和低HER2表达BC）患者中的安全性、耐受性、初步抗肿瘤活性和PK特性[61]。▌PF-06804103PF-06804103由人源化抗HER2 IgG1 mAb（曲妥珠单抗衍生抗体）和新型强效微管抑制剂奥瑞他汀衍生物通过蛋白酶可裂解连接子定点偶联而成[62,63]，是一种DAR为4的均一性ADC。PF-06804103与HER2结合以及内化后，连接子被裂解，释放出的载药与微管蛋白结合并抑制聚合，导致G2/M期停滞和细胞凋亡。PF-06804103在HER2低表达BC、胃癌和肺癌的细胞系来源和患者来源异种移植模型中显示出更强的抗肿瘤活性，表明它能够克服体外和体内的T-DM1耐药性。值得注意的是，PF-06804103通过提高稳定性、增加PK参数和减少脱靶毒性，显示出更强的安全性[63,64]。针对HER2+转移性BC或胃癌患者进行的I期临床试验中，PF-06804103作为单药或与来曲唑和哌柏西利联用（NCT03284723）显示出可控的毒性和良好的抗肿瘤活性。▌DHES0815ADHES0815A（RG614）由人源化抗HER2 IgG1 mAb通过二硫键连接子与DNA交联剂（PBD-MA）偶联而成，平均DAR为2[65]。DHES0815A与HER2（与曲妥珠单抗和帕妥珠单抗的结合位点不同）结合、内化和溶酶体介导的裂解后，载药PBD-MA释放出来，导致HER2表达的肿瘤细胞发生DNA链断裂、细胞周期停滞和细胞死亡[66]。体外和体内研究分别证实了DHES0815A对HER2表达的子宫浆液性癌（USC）细胞系和异种移植模型的生长抑制作用和潜在的抗肿瘤活性。在HER2阴性肿瘤中，DHES0815A无法诱导明显的旁观者效应[66]。一项I期试验评估了DHES0815A在HER2+晚期BC患者的安全性、耐受性和PK（NCT03451162）。尽管DHES0815A具有一定的抗肿瘤活性，但由于安全性问题和治疗窗较窄，其研发工作已经中止[67]。▌Zanidatamab ZovodotinZanidatamab Zovodotin（ZW49）是一种由Azymetric和ZymeLink平台开发新型双特异性抗HER2 ADC。ZW49由人源化IgG1双特异性抗体Zanidatamab（又称ZW25，分别针对HER2结构域ECD2和ECD4）与新型澳瑞他汀衍生物通过蛋白酶可裂解连接子偶联而成[68]。ZW49与HER2结合以及化后，载药在细胞内释放并诱导癌细胞死亡[69]。在临床前研究中，与单特异性曲妥珠单抗ADC相比，ZW49能更快地被表达HER2的细胞内化，在高表达HER2的BC细胞系和患者来源异种移植模型中具有强大的抗肿瘤活性，并且在灵长类动物能耐受的暴露水平下，肿瘤也能消退[70]。ZW49正在针对局部晚期（不可切除）或转移性HER2表达癌症患者的I期临床试验中进行评估（NCT03821233）。▌MM-302MM-302是一种新型抗HER2 ADC，由抗HER2 mAb与doxorubicin脂质体偶联[71]。MM-302中的doxorubicin脂质体用于治疗BC和卵巢癌、骨髓瘤以及与艾滋病毒相关的卡波西肉瘤。MM-302的载药由一个脂质体组成，脂质体包含近20,000个doxorubicin分子，表面结合了抗HER2抗体，可向肿瘤细胞靶向递送高剂量doxorubicin[72]。临床前研究显示，与doxorubicin和聚乙二醇修饰的doxorubicin脂质体相比，MM-302具有更强的抗肿瘤活性。此外，研究还发现MM-302与曲妥珠单抗联用具有协同作用，在HER2表达的BC和胃癌异种移植模型中显示出更强的抗肿瘤活性[73]。此外，还发现环磷酰胺预处理可提高MM-302的递送和抗肿瘤活性。临床前研究的良好结果促成了MM-302在三项临床试验中的评估，但结果却令人失望[74]。其中一项研究（NCT02735798）因赞助商选择不资助试验而撤销。一项II/III期临床研究（NCT02213744）尽管在I期试验中取得了令人鼓舞的结果[75]，由于MM-302联合曲妥珠单抗对患者无临床益处，该研究被终止。在难治性HER2+晚期/转移性BC患者中，MM-302联合曲妥珠单抗的临床疗效不佳[71]。然而，一项I期临床研究（NCT01304797）显示，MM-302单药治疗、与曲妥珠单抗联合或与曲妥珠单抗和环磷酰胺联合治疗HER2+晚期BC患者均具有良好的安全性和临床获益[75]。▌GQ1001GQ1001是是根据连接酶催化偶联技术和开环连接子技术，通过毒素DM1与曲妥珠单抗的定点特异性偶联产生的ADC[76]。GQ1001与HER2结合以及内化后，DM1释放出来，与微管蛋白结合，干扰微管的组装，从而阻止肿瘤细胞增殖，诱导表达HER2的肿瘤细胞凋亡。GQ1001目前正处于I期临床试验（NCT04450732）阶段用于治疗HER2+晚期实体肿瘤患者，包括HER2+BC患者。▌B003B003由人源化抗HER2 mAb通过SMCC连接子与DM1连接。B003与HER2结合以及内化后，DM1分子释放出来，与微管蛋白结合并破坏微管组装，从而抑制细胞分裂和HER2表达肿瘤细胞的增殖。目前，B003正在针对HER2+复发或转移性BC患者的I期临床试验中进行评估。▌BB-1701BB-1701由人源化抗HER2 mAb（与曲妥珠单抗序列相同）和艾立布林通过组织蛋白酶可裂解连接子连接。BB-1701目前正在针对局部晚期/转移性HER2表达的实体瘤（包括HER2+BC）患者的I期临床试验中进行评估[77]。▌SHR-A1811SHR-A1811由一种抗HER2 mAb与一种尚未公开的载药连接而成。SHR-A1811与HER2结合以及抗原/ADC内化后，载药通过抑制肿瘤细胞增殖和诱导HER2表达的肿瘤细胞凋亡来发挥细胞毒活性。SHR-A181目前正在几项临床试验中对HER2表达的晚期实体瘤（包括HER2+BC）患者进行评估[78]。▌BI-CON-02BI-CON-02是一种基于曲妥珠单抗的ADC。一项I期临床试验（NCT03062007）评估了曲妥珠单抗经治的HER2+转移性BC患者接受多剂量BI-CON-02的安全性、耐受性和PK。但该研究因赞助商的原因而终止[79]。▌TAA013TAA013由曲妥珠单抗通过SMCC连接子与DM1连接而成，其针对HER2+BC患者的I期和III期研究在进行中。I期研究显示，TAA013对重度经治的HER2+BC患者具有可接受的安全性、耐受性和初步的疗效[80]。TAA013的III期研究正在进行中，该研究旨在比较TAA013与拉帕替尼联合卡培他滨治疗不可切除的局部晚期或转移性HER2+BC患者的疗效和安全性。▌UJVIRAUJVIRA（ZRC-3256）是印度药品管制局（DCGI）批准的首个T-DM1生物类似药，由曲妥珠单抗通过SMCC连接子与DM1偶联组成，平均DAR为3.5。一项研究中比较了UJVIRA与T-DM1在HER2+转移性BC患者中的疗效、安全性、PK和免疫原性。研究结果表明，UJVIRA与T-DM1之间具有高度的生物相似性。因此，UJVIRA被证明是印度HER2+转移性BC患者的一种经济有效的治疗选择[81]。Zydus Cadila公司于2021年在印度推出UJVIRA，用于治疗早期和HER2+晚期BC[82]。▌SHR-A1201SHR-A1201是T-DM1的生物类似药，由曲妥珠单抗通过SMCC连接子与DM1结合而成，平均DAR为3.5。SHR-A1201目前正在转移性BC患者的I期临床试验中进行研究。▌DX126-262DX126-262由人源化抗HER2 IgG1 mAb（DX-CHO9）与微管溶素衍生物（Tub114）通过半胱氨酸硫醇偶联组成，平均ADR为3.5-3.8[83]。阶段性报告显示，DX126-262抗肿瘤效果明显，毒性低，耐受性好。▌HS630HS630由人源化抗HER2 mAb与DM1组成。HS630的毒理学研究是在Sprague-Dawley(SD)大鼠中进行的。研究发现，HS630在一定剂量下可诱发神经毒性，但随着给药时间的延长，症状可逐渐恢复[84]。一项研究（CTR20181755）评估了HS630在HER2+晚期BC患者中单次/多次给药的安全性、耐受性、PK、免疫原性和疗效。HER2+BC领域临床前研发阶段的ADC药物此外，还有更多新型ADC在临床前研究中具有潜在的抗肿瘤活性，它们在不远的将来有望用于HER2+实体瘤（包括HER2+BC）患者的临床治疗。▌GB251GB251是一种HER2靶向ADC，由曲妥珠单抗生物类似物（GB221）与MMAE通过创新型连接子偶联而成。临床前研究显示，GB251在剂量明显低于T-DM1的情况下，对多种HER2+肿瘤细胞和肿瘤小鼠模型均有体外和体内抑制作用。其Ia期临床试验计划在未来开展，以评估GB251在HER2+转移性BC患者中的安全性、耐受性、PK/PD和免疫原性[85]。▌MI130004MI130004由曲妥珠单抗与微管蛋白抑制剂PM050489（能与β-微管蛋白结合，并阻碍微管蛋白聚合，导致有丝分裂畸变、G2/M期细胞周期停滞和细胞死亡）通过不可裂解连接子偶联组成，平均DAR为2。MI130004在多种HER2+细胞系和异种移植模型中对BC、卵巢癌和胃癌显示出非凡的体外和体内抗肿瘤活性，实验动物的存活率也有所提高[86]。▌CAT-01-106CAT-01-106是一种基于曲妥珠单抗的ADC，由C端醛标记的曲妥珠单抗（CAT-01）与美登素衍生物通过不可裂解连接子偶联，平均DAR为1.8。其载药具有独特的优势，如优异的耐受性和疗效，提供了宽广的治疗窗，并且对药物外排泵P糖蛋白/多药耐药蛋白具有抗性。在一项临床前研究中，与T-DM1相比，CAT-01-106在同等载药剂量下显示出更优越的体内疗效（包括更高的抗肿瘤疗效和存活率），有效剂量范围内，在大鼠和食蟹猴中显示出良好的耐受性，并且随着在循环中暴露时间的延长，PK也有所改善。这些数据表明，CAT-01-106的耐受性良好，可以在与曲妥珠单抗等效的暴露水平下进行临床给药，并有可能改善患者的预后[87]。表1. 于HER2+BC临床开发阶段的ADC（截至2023年2月）表1（续）. 于HER2+BC临床开发阶段的ADC（截至2023年2月）表1（续）. 于HER2+BC临床开发阶段的ADC（截至2023年2月）表1（续）. 于HER2+BC临床开发阶段的ADC（截至2023年2月）表1（续）. 于HER2+BC临床开发阶段的ADC（截至2023年2月）总结ADC作为一种新型抗癌药物，在过去几十年里获得了极大的关注，因为它可以选择性地向靶向癌细胞递送细胞毒性小分子，同时保护健康的细胞。包括T-DM1和T-DXd在内，获批用于治疗HER2+BC的ADC为晚期BC患者带来了巨大的临床益处，导致越来越多的ADC开发用于治疗HER2+BC。FDA批准用于治疗实体瘤的ADC越来越多，能够治疗多种恶性肿瘤的创新型ADC的开发也取得了进展。目前，共有29种HER2靶向ADC正在针对HER2+BC的临床试验中。这些ADC在结构方面表现出广泛的多样性，包括使用的单抗、连接子和载药、优化生物偶联。总体而言，ADC可能会继续成为发展最快的一类药物，未来有可能成为包括HER2+BC在内的癌症患者的一线治疗选择。无论是单药治疗还是与其他正在开发的抗癌药物联用，ADC都能为HER2+晚期BC患者带来突破性获益，甚至可能最终带来治愈。基于ADC技术研发的发展趋势，预计在不久的将来，将有更多的ADC以新药或标签扩展的形式获批。参考文献：[1] Harbeck N, Gnant M. 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