在抗体偶联药物(ADC)的研发中,业界长期秉持着一个“常识”:连接子(Linker)越稳定,脱靶毒性就越低,临床疗效就越好。过去二十年,ADC研发的重心很大一部分放在了增强连接子稳定性上。大家普遍假设,有效载荷(payload)在血液循环中的“过早释放”是导致脱靶毒性和疗效受限的罪魁祸首 。
然而,许多临床上极其成功的ADC(包括那些半衰期很短的ADC),使用的反而是相对“不稳定”的连接子。例如calicheamicin和doxorubicin ADC使用的腙类连接子,其半衰期小于 2 天;用于DM1的第一代二硫键连接子(SPP-DM1)同样会导致ADC稳定性极差。govitecan(CL2A-SN38)与tirumotecan(pyrimidine - CL2A-KL610023)抗体药物偶联物中采用的碳酸酯连接子,在血浆中会快速水解,半衰期为 1~2 天。常用的含马来酰亚胺的 MC与 MCC连接子(上图 )已应用于 200 余种处于临床阶段的ADC;这类连接子在血浆中放置一周后,通常会通过逆迈克尔反应使初始DAR降低 50%。vedotin(MC-VCit-PABC-MMAE)、mafodotin(MC-MMAF)、deruxtecan(MC-GGFG-DXd)与emtansine(MCC-DM1)等Drug-Linker,均是这类基于 MC 连接子的广泛代表。相反,那些高稳定性连接子的ADC,不仅没有在临床上表现出更好的疗效,反而经常伴随着意想不到的严重毒性。
那么理想与现实的差距到底在哪里❓️
2026年4月21日,Zymeworks的科学家Raffaele Colombo博士在Annals of Oncology发表综述文章:《Re-Evaluating Antibody-Drug Conjugate Linker Stability: Assessment, Interpretation, and Clinical Translation》,深入解析了ADC连接子的稳定性分类、评估方法、分布特征和临床的相关性等。👇
文章指出,临床前研究已多次证实,采用更稳定连接子的 ADC 具有更优的治疗指数,许多相关研发项目也基于这一优势推进至临床阶段。然而,截至目前的临床证据并不支持:仅靠提升连接子稳定性,就能作为独立因素改善患者体内的治疗指数。
🔗 连接子不稳定性的分类 (Types of linker instability)
首先要区分“可裂解性 (cleavability)”和“不稳定性 (instability)”两个概念:可裂解性是指在肿瘤微环境中特定的响应(如酶、pH值改变),而不稳定性是指在血液循环中的自发变化。
文章指出,连接子不稳定主要分为两大类:
连接子-药物不稳定性 (Linker-drug instability): 连接子与毒素断裂,直接将游离的毒素释放到血液中。
抗体-连接子不稳定性 (Antibody-linker instability): 抗体与连接子断裂,释放的是完整的“药物-连接子”复合物。这种复合物通常会转移并重新结合到血浆白蛋白上,随后作为白蛋白偶联物发挥作用。
💡 划重点: 目前绝大多数获批的ADC,表现出的其实都是“抗体-连接子不稳定性”,包括11/19上市的MC Linker ADC,7天解偶联50%。Sacituzumab govitecan(SG)同时存在抗体-连接子不稳定以及连接子-药物不稳定的问题。以ozogamicin 为载荷的ADC在其连接子中存在两个不稳定点,因此整体稳定性相对较低。Loncastuximab tesirine是已获批准的采用马来酰亚胺结构的ADC中连接子最稳定的一种(MP-PEG8-VA-PABC-SG3199),在血浆中一周内仅损失约20%的偶联药物,这一水平与其他采用MP-PEG8连接子的ADC相似。Trastuzumab botidotin则代表了首个获批的高稳定性ADC,但可能与较高发生率(>90%)的眼部毒性相关。
🔬 评估手段的误区与动物模型的“骗局” (Preclinical and clinical evaluation)
我们是如何评估ADC稳定性的?文章指出了几个误区🚨:
最可靠的标准: 直接使用质谱测量血浆中随时间变化DAR值变化,是目前最直接、最可靠的ADC体内稳定性评估方法。比较好的理解DAR值变化的方法是比较TAb和acDrug(偶联的药物)的变化,acDrug和TAb的摩尔比就是DAR值,曲线相交时DAR=1。
对比TAb和ADC的误区: 很多研究喜欢对比总抗体 (TAb) 和ADC的药代动力学 (PK) 曲线。但如果是高DAR值(如DAR8)的ADC,即便它疯狂掉毒素,在完全掉光(变成DAR0)之前,这两条曲线依然会高度重合,给人一种“极其稳定”的假象(下图C) 。
体外血清稳定性试验误区:只能测连接子-载荷不稳定,测不出抗体-连接子解偶联,大量文献据此错误宣称 “某某 ADC 高度稳定”(包括 T-DXd 早期研究)。
游离载荷/TAb评估连接子稳定性误区:游离载荷 = 生成速率 − 清除速率,低游离载荷 ≠ 高稳定,所以游离载荷含量低并不能说明载荷稳定。
动物模型的严重局限: 这是一个重灾区!无论是小鼠、大鼠还是非人灵长类(NHP)动物,它们都会一致且极其严重地低估游离毒素的暴露量。因此,基于动物模型血浆中游离毒素浓度很低,就沾沾自喜地认为ADC极其稳定且临床安全,是完全错误的推断。目前原因尚不清楚,可能的原因包括:小分子载荷清除与体重直接相关,小动物清除更快;此外Drug-linker解偶联后会和白蛋白结合,而不同种属的白蛋白半衰期存在巨大差异。
🔄 重新认识ADC的体内分布 (Understanding ADC disposition)
我们必须面对现实:输入患者体内的ADC,通常只有不到1%能真正到达肿瘤部位。绝大部分的ADC都是在正常组织中,通过细胞非特异性摄取或受体介导的途径,进入溶酶体被降解掉的。这意味着,即使连接子再稳定,ADC依然会在正常组织中被代谢并释放出细胞毒素。所以临床上ADC的毒性主要和载荷相关,如下表采用曲妥珠作为抗体的ADC药物的的安全性对比。
更稳定 = 正常组织完整 ADC 暴露更高、更久,但游离载荷暴露并不降低,因为游离也包括代谢释放。临床例证:稳定 iladatuzumab vedotin vs 不稳定 Polatuzumab vedotin,acDrug AUC 高 4 倍,但游离载荷暴露相同。
稳定性≠更好 PK:稳定连接子也可能清除极快(疏水、靶点分布、抗体格式)。例如9MW2821(稳定)清除快于Enfortumab vedotin(不稳定)。
⚠️改变稳定性对临床MTD、疗效和毒性的真实影响
提高连接子的稳定性,真的能带来获益么❓️
❌️并没有提高最大耐受剂量 (MTD):如许多稳定Linker的TROP2 ADC药物的MTD是其他同类载荷不稳定ADC的50%(下面第一个图,标准化处理)。数据分析表明,稳定和不稳定的MMAE类或exatecan类ADC,其临床给药剂量基本相似。而在DXd类ADC中,不稳定的ADC(如T-DXd)能达到的临床剂量,反而比稳定的ADC高出约两倍(第二个图)。
注:expressed as normalized cytotoxin content (DoseADC * DAR * MWpayload / MWADC), a useful metric to compare ADCs with different DAR
💀引发毒性转移与新副作用: 提高稳定性,可能会导致正常组织长时间暴露于高浓度的完整ADC中 。这并不会减少游离毒素相关的毒性,反而会因为完整的ADC被正常细胞摄取,引发意想不到的新毒性。
如传统的MMAE类ADC(相对不稳定)很少引起严重的眼部毒性。然而,近年来为了追求高稳定性而开发的多种MMAE ADC,却在临床上引发了极高比例的眼表毒性(干眼症、角膜病变、视力模糊等),如前面的两个CD79b ADC分子毒性对比。MMAE类ADC临床眼部毒性与连接子稳定性的关联表如下:
再比如DM1 ADC的血小板毒性:中等稳定的MCC-DM1会导致血小板减少;SPP-DM1(更不稳定)无血小板减少;更稳定的BAT8001、TRPH-222则出现严重血小板减少。机制:稳定 ADC 在正常组织摄取,细胞内积累不可渗透 DM1 代谢物、导致骨髓毒性;不稳定 ADC 在血浆释放游离 DM1,被快速清除,没有毒性积累。
还有同抗体同载荷,不同偶联、不同Linker和DAR值的两个分子,XMT-1592(更稳定)的肺毒性药显著高于XMT-1536。
❌️没有提高临床响应:具有更稳定连接子的ADC可能带来更好的疗效,但也可能导致不可接受的毒性反应,或者其疗效并不优于连接子较不稳定的分子。这是因为疗效取决于多种机制之间的微妙平衡,而安全性是其中不可或缺的一部分。如果在低于有效剂量的水平下,更稳定连接子的ADC出现了意料之外的、影响生活质量甚至危及生命的毒性(例如眼毒性、出血、肺毒性),那么其总体疗效可能并不会超过具有较低稳定性的类似ADC。
如CD79b MMAE ADC:稳定的Ila-V vs 不稳定的Pola-V,疗效相同,但 Ila-V 眼毒性高而终止,Pola-V 获批;HER2 DXd ADC:稳定的 GQ1005 vs 不稳定 T-DXd,GQ1005 ORR 更低、应答更浅。
除了这些直接对比的案例外,还有若干通过提高连接子稳定性来改进既有技术的ADC,最终在临床开发中被终止。近期较为典型的终止项目包括 MYTX-011(采用thiomab位点特异性偶联以增强抗体-连接子稳定性)以及 EO-3021(在谷氨酰胺Q295位点通过酶介导的位点特异性偶联,从而形成稳定的ADC)。SGN-35T与已获批准的 Brentuximab vedotin(BV)采用相同的抗体和载荷,但引入了一种新型连接子(MP-dLAE),旨在使MMAE优先在癌细胞中释放而非骨髓中释放。然而,SGN-35T近期也被终止开发,凸显其未能优于BV。
TOPO1i ADC属于较新的类别,与其他载荷类型相比,其项目终止数量相对较少。不过,已报道的TOPO1i ADC终止项目覆盖了从低稳定性到完全稳定连接子的整个范围,包括:低稳定性的 IMMU-130;中等稳定性的MC类连接子ADC(如 DS-6157、GEN1160 和 GEN1286);高稳定性的ADC(如 PF-08046044、AZD9829、PHN-010、BAT8007 和 BAT8009),以及完全稳定连接子的ADC(如 PF-08052666 和 9MW2921)。
🎯 结论与展望 (Conclusion and outlook)
连接子不稳定并不是绝对的坏事,适度的不稳定反而是维持ADC药代动力学平衡(有效载荷释放、系统暴露、清除途径)的重要一环 。抛弃对“绝对稳定性”的盲目执念。一味追求超稳定连接子并不能保证研发出更好的ADC 。未来的ADC优化,应将更多精力放在有效载荷 (Payload) 自身理化性质和代谢途径的优化上,以及如何平衡疗效与患者的生活质量 。
临床数据是检验药物设计的唯一真理。在下一代ADC(如双抗ADC、双毒素ADC)的研发中,唯有深刻理解ADC复杂的体内处置机制,才能走出“实验室数据完美,临床一期死”的怪圈。
一句话总结:ADC的成功不取决于“连接子有多稳定”,而取决于是否在“疗效与毒性之间找到最佳动态平衡”。
参考文献:
Colombo R, et al. Annals of Oncology, 2026. DOI: 10.1016/j.annonc.2026.04.008)
此外,Colombo 在AACR2026做了题为“The (r)evolution of antibody-drug conjugates: From early concepts to next-generation cancer therapy”的报告,深入阐述了ADC载荷设计、连接子优化,PK等,需要的扫码加入星球获取(有门槛)。