CX-2029

关注小药说药，一起成长！ 前言 抗体药物偶联物（ADC）疗法近几十年来发展迅速，目前全球已有16种产品获得批准，140多种ADC正在临床试验中。到2030年，ADC市场将达到150亿美元以上。ADC的基本原理：通过将单克隆抗体的特异性与有效小分子药物的细胞毒性相结合，ADC可以精确地向肿瘤输送毒素，同时保留正常组织，增加药物的治疗窗口。 临床前数据表明，将药物与抗体偶联可降低药物的最小有效剂量（MED）并增加药物的最大耐受剂量（MTD）。但越来越多的临床证据表明，ADC的耐受剂量与相关小分子的耐受剂量没有显著差异。在细胞毒素含量标准化后，ADC和人体中相应小分子的MTD大致相同。因此，目前人们对于ADC治疗窗口的一般理解可能是是不准确的。这里我们探讨关于ADC治疗窗口的几个问题，希望能够提供一些助益，有助于改进下一代ADC的设计。 ADC真的能实现比小分子更高的MTD吗？ 药物的MTD是没有严重副作用（剂量限制性毒性）的最高耐受剂量。过去，确定MTD是第一阶段肿瘤试验的主要目标。最近，特别是对于新的靶向药物（包括ADC），重点放在确定推荐的2期剂量（RP2D），它能更好地观察多个治疗周期后出现的慢性毒性和某些2级副作用。 上图总结了10个已批准ADC药物的MTD/RP2D值，通过将ADC和小分子剂量转换为共同单位后，可以标准化分子量和药物抗体比，更准确地比较ADC与有效载荷小分子的治疗窗口。结果很明显，ADC并没有显著提高其有效载荷的MTD，这一认识可能有助于深入了解该领域的几个现有的观察结果： （1） 具有共同有效载荷-连接子的ADC通常会遇到类似的MTD，因为有效载荷相关的平台毒性，与靶抗原无关。这突出表明，大多数非靶向不良事件与抗体无关。 （2） 正常组织中抗体靶向结合产生的靶向非肿瘤毒性是比较常见的。在这种情况下，MTD可能低于使用相同有效载荷-连接子的其他ADC。例如，Dato DXd（靶向TROP2的DAR4 DXd ADC）未能达到与其他含有DXd的ADC（T-DXd、HER3-DXd、B7H3-DXd和CDH6-DXd）相同的细胞毒素剂量，这可能是由于与正常组织中TROP2表达引起的药物相关不良事件（皮疹、口炎和粘膜炎）。在用其他TROP2 ADC治疗的患者中也观察到对皮肤和口腔粘膜的类似毒性。 （3） 通过设计限制与正常组织结合的工程化ADC（例如，CX-2009、CX-2029、BA3011、BA3021）与具有相同有效载荷-连接子的常规ADC相比，并没有改善MTD。 （4） 在一些情况下，降低ADC的DAR会导致耐受ADC剂量的成比例增加，但在细胞毒素量标准化后几乎没有改善。例如，与其他DAR4 MMAE ADC相比，ALT-P7（DAR2 MMAE ADC）具有类似的MTD。相应地，B7H3 DXd（DAR4）与其他DAR8 DXd ADC没有区别。 虽然有点令人惊讶，ADC之前被广泛地认为可以拓宽其有效载荷的治疗窗口，但从临床数据可以清楚地看出，MTD没有增加。这也得到了近40个活跃ADC的临床数据的证实。 为什么有效载荷和ADC的MTD没有显著变化？ ADC未能提高其有效载荷MTD的原因仍不明确。一种可能的解释在于抗体在保护有效载荷免受清除和代谢中所起的关键作用。有效载荷“全剂量”附着在抗体上，直到ADC靶向和非靶向介导的细胞摄取并分解代谢释放自由有效载荷或有效载荷代谢物，而这些代谢物又通过传统的小分子途径被清除。 ADC有效载荷-连接子也可以在血浆或肿瘤微环境中进行细胞外裂解，从而在循环中提供有效载荷的直接来源，而无需内吞。虽然较新的ADC使用比前几代更稳定的连接子，但一些有效的ADC（包括批准的ADC）是使用在血浆中半衰期相对较短的连接子构建的。 此外，通过硫醇马来酰亚胺化学制备的ADC，包括目前批准或正在开发的大多数ADC，可以使整个有效载荷-连接子从抗体中解偶联，这一过程称为逆Michael反应。例如，T-DXd和其他deruxtecan ADC、vedotin ADC以及许多正在开发中的ADC。对于这些ADC，高达50%-75%的有效载荷-连接子在大约7天后被解偶联，解偶联有效载荷-连接子迅速与含硫醇的血浆分子（主要是白蛋白）反应，形成新的偶联物。白蛋白在人类中有很长的半衰期，因此，有效载荷不会立即释放到循环中，而是保持在血液中，直到白蛋白结合物被分解。有效载荷-连接子从ADC转移到白蛋白这个过程可能通过白蛋白偶联物的非特异性沉积和增加有效载荷半衰期而产生某些毒性。另一方面，它也可能通过白蛋白偶联物直接被肿瘤吸收从而有助于抗肿瘤效果。然而，由于临床前模型中白蛋白的生物学特性与人的非常不同，因此对白蛋白在有效载荷-连接子解偶联相关的毒性和功效中作用的评估仍然难以实现。 ADC的疗效是否比其有效载荷有所提高？ 迄今为止批准的14个ADC证明了ADC治疗方法的重要性，DESTINY-Breast03和DESTINY-Breast04的最新数据突出了T-DXd改变乳腺癌治疗模式的潜力。另一方面，100多个终止的ADC项目也显示了选择抗体、靶点、有效载荷-连接子、DAR和适应症的正确组合的挑战。 在20世纪70年代，FDA癌症药物批准主要基于客观反应率（ORR），但从20世纪80年代初起，批准基于更直接的临床疗效证据，包括无进展生存率（PFS）和总生存率（OS）的改善。因为ORR直接归因于药物效应，ORR也是支持FDA加速批准的最常见的替代终点。考虑到ORR通常被用作早期ADC试验的主要终点，这里比较了用于治疗类似患者群体时小分子和ADC的ORR。 到目前为止，还没有直接的头对头随机临床试验将ADC与其有效载荷进行比较。最接近的例子是DESTINY-Gastric01试验中的T-DXd在医生选择的组中使用伊立替康（与DXd相同药物类别的拓扑异构酶I抑制剂）治疗：T-DXd治疗组的ORR为42%，而医生选择组为12.5%。有足够的临床数据可以得出结论，多个ADC显示出比相关小分子疗法更好的ORR。 哪些机制有助于ADC的成功？ 小分子的药代动力学（PK）通过与抗体偶联而发生根本性改变。ADC延长了细胞毒素的半衰期，包括保护其免受肾脏清除。另一方面，ADC面临着与其他生物制剂类似的问题，这些包括显著的非肿瘤靶向摄取和非特异性清除，毛细血管壁有限的外渗，由于肿瘤间质流体压力增加而导致肿瘤内低扩散，以及“结合位点屏障”现象（抗体结合到其靶点的速度快于其扩散速度，阻止了更深的渗透）。对于单克隆抗体，这些障碍中的一些可以通过增加剂量来克服，但这种策略不适用于ADC，因为偶联的细胞毒素决定了MTD。事实上，据报道，只有不到1%的ADC到达人体肿瘤，其余的ADC可能会造成不必要的毒性。因此，单用ADC肿瘤靶向可能无法解释相对于相关小分子的疗效提高。 因此，ADC可能依赖于其他机制来提高效率，例如有效地延长了循环中有效载荷的释放。抗原表达和ADC特性影响ADC PK和分解代谢，调节有效载荷释放的速率和位置，进而影响游离有效载荷的血浆水平和肿瘤局部浓度。其中，有效载荷旁观者活性的程度、偶联化学和连接子类型是关键的设计参数。 此外，来自不同肿瘤抗原表达水平患者的近期临床结果支持了循环有效载荷可产生基线抗肿瘤效应的观点。例如，许多ADC在肿瘤抗原低表达或阴性的患者中显示出疗效。抗体部分可提高由游离细胞毒素提供的基线活性效力，特别是在抗原高表达的肿瘤中。 通过比较脑转移的HER2+乳腺癌患者中trastuzumab、T-DM1和T-DXd的试验数据发现，在DESTINY-Breast03的亚组分析中，T-DXd和T-DM1的颅内ORR分别为64%和33%，而在单独试验中，trastuzumab没有产生客观反应。完整的血脑屏障（BBB）可阻止抗体渗透，但不会限制小分子，这取决于它们的物理化学性质。与trastuzumab相比，T-DXd（易渗透）和T-DM1（不易渗透）的循环中细胞毒性分解代谢物的倾向性可能为观察到的抗脑转移活性差异提供最佳解释。 小结 ADC的成功证明了将正确的靶点、抗体、偶联方式、DAR、连接子、有效载荷和疾病适应症结合起来可以产生显著的临床效益。然而，尽管存在广泛的多样性，目前的ADC并没有显著增加其有效载荷在多种肿瘤疾病状态下的MTD。因此， 更好地理解临床活性ADC的作用机制，例如抗体靶向递送、循环中持续的游离药物浓度、白蛋白转移或多种机制的组合、以及ADC结构成分及其PK/PD之间的相互关系对于设计下一代ADC非常重要。 参考文献： 1.The therapeutic window of antibody drug conjugates: A dogma in need of revision. Cancer Cell.2022 Oct 10;S1535-6108(22)00445-7 公众号内回复“ADC”或扫描下方图片中的二维码免费下载《抗体偶联药物：从基础到临床》的PDF格式电子书！ 公众号已建立“小药说药专业交流群”微信行业交流群以及读者交流群，扫描下方小编二维码加入，入行业群请主动告知姓名、工作单位和职务。

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