C12orf57

▎Armstrong 2024年12月2日，Janux Therapeutics公布PSMA/CD3双抗JANX007的1a期临床最新数据，获得了100%的PSA50响应率，这也是历史最佳数据。 Janux当天股价盘后大涨67%，市值达到35亿美元。 JANX007为一款PSMA/CD3前抗体双抗，在Janux的TRACTr技术平台基础上构建。 JANX007瞄准的是核药Pluvicto之前的二线和三线治疗市场。 JANX007的剂量爬坡方案如下，今年2月曾披露C1-C7队列数据，此次披露的为C6-C10队列16例患者的数据。 入组基线为平均接受过4线治疗的患者。 JANX007取得优异疗效数据，PSA50响应率达到100%，PSA90响应率达到63%，PSA99响应率达到31%，12周PSA50比例为75%，PSA90比例达到50%，ORR达到50%，DCR达到63%。 PSA响应率具体数据如下。 可评估疗效8例患者中，4例达到PR，1例SD。 与其他末线疗法如诺华PSMA核药、安进STEAP1/CD3双抗、Ambrx的PSMA ADC，JANX007在ORR、PSA50、PSA90都获得了更好的疗效数据。 即使与其他二线疗法相比，JANX007仍然具有更好的疗效数据。 JANX007有网覆盖不同阶段的前列腺癌患者。 Janux将继续推进JANX007的临床开发，并将拓展至前线治疗。 总结 前抗体技术历经许多临床挫折，JANX007有望为前抗体技术奠定突破的基础，同时也有望带来突破性的前列腺癌治疗新选择。 Armstrong技术全梳理系列 GPRC5D靶点全梳理； CD40靶点全梳理； CD47靶点全梳理； 补体靶向药物技术全梳理； 补体药物：眼科治疗的重要方向； Claudin 6靶点全梳理； Claudin 18.2靶点全梳理； 靶点冷暖，行业自知； 中国大分子新药研发格局； 被炮轰的“me too”； 佐剂百年史； 胰岛素百年传奇； CUSBEA：风雨四十载； 中国新药研发的焦虑； 中国生物医药企业的研发竞争； 中国双抗竞争格局； 中国ADC竞争格局； 中国双抗技术全梳理； 中国ADC技术全梳理； Ambrx技术全梳理； Vir Biotech技术全梳理； Immune-Onc技术全梳理； 亘喜生物技术全梳理； 康哲药业技术全梳理； 科济药业技术全梳理； 恺佧生物技术全梳理； 同宜医药技术全梳理； 百奥赛图技术全梳理； 腾盛博药技术全梳理； 创胜集团技术全梳理； 永泰生物技术全梳理； 中国抗体技术全梳理； 德琪医药技术全梳理； 德琪医药技术全梳理2.0； 和铂医药技术全梳理； 荣昌生物技术全梳理； 再鼎医药技术全梳理； 药明生物技术全梳理； 恒瑞医药技术全梳理； 豪森药业技术全梳理； 正大天晴技术全梳理； 吉凯基因技术全梳理； 基石药业技术全梳理； 百济神州技术全梳理； 百济神州技术全梳理第2版； 信达生物技术全梳理； 信达生物技术全梳理第2版； 中山康方技术全梳理； 复宏汉霖技术全梳理； 先声药业技术全梳理； 君实生物技术全梳理； 嘉和生物技术全梳理； 志道生物技术全梳理； 道尔生物技术全梳理； 尚健生物技术全梳理； 康宁杰瑞技术全梳理； 科望医药技术全梳理； 科望医药技术全梳理2.0； 岸迈生物技术全梳理； 礼进生物技术全梳理； 康桥资本技术全梳理； 余国良的抗体药布局； 荃信生物技术全梳理； 安源医药技术全梳理； 三生国健技术全梳理； 仁会生物技术全梳理； 乐普生物技术全梳理； 同润生物技术全梳理； 宜明昂科技术全梳理； 派格生物技术全梳理； 迈威生物技术全梳理； Momenta技术全梳理； NGM技术全梳理； 普米斯生物技术全梳理； 普米斯生物技术全梳理2.0； 三叶草生物技术全梳理； 贝达药业抗体药全梳理； 泽璟制药抗体药全梳理； 恒瑞医药抗体药全梳理； 齐鲁制药抗体药全梳理； 石药集团抗体药全梳理； 豪森药业抗体药全梳理； 华海药业抗体药全梳理； 科伦药业抗体药全梳理； 百奥泰技术全梳理； 凡恩世技术全梳理。

摘要：抗体-药物偶联物（ADC）在多种血液和实体肿瘤中表现出显著的治疗活性。在此，我们讨论了ADC的作用机制、理想的“旁观者杀伤”效应以及与每种药物设计相关的局限性。我们还将讨论具有里程碑意义的临床试验，这些试验证明了它们在每种适应症中的治疗效果，并已被食品药品监督管理局（FDA）批准用于临床。我们还将讨论与正常组织抗原表达相关的独特副作用、载荷的固有毒性以及非靶向毒性。最后，我们将讨论一些令人兴奋的新发展，包括肽-药物偶联物、免疫刺激药物偶联物以及放射性同位素作为载荷。 1.  引言 传统上，癌症治疗的基础是细胞毒性化疗、手术和放射疗法。然而，近年来，随着免疫疗法的出现以及针对特定分子药物的能力，癌症治疗已经发生了革命性的变化，不再仅限于传统的化疗药物。1975年，杂交瘤技术极大地推进了通过单克隆抗体（mAbs）的精准肿瘤靶向。20世纪初，保罗·埃尔利希首次提出了药物靶向输送的概念，他构想了一种魔法子弹，确保药物在达到预期的细胞靶标的同时对正常组织无害。此后，提出了一种创新的抗体-药物偶联物的概念，它结合了mAbs的靶向特异性和细胞毒素分子的抗肿瘤特性，从而提高了治疗窗口。然而，直到20世纪80年代，才设计了第一批ADC的临床试验，但不幸的是，由于效果微小和毒性高，结果并不令人满意。因此，在2000年，随着针对成人急性髓系白血病的抗CD33靶向药物吉妥珠单抗奥佐米辛的问世，ADC的开发取得了重大成功。十年后，下一代ADC，布妥昔单抗维多汀，被批准用于治疗经典霍奇金淋巴瘤和系统性间变性大细胞淋巴瘤。2013年，首个获准治疗实体瘤的ADC是人类表皮生长因子受体2（HER2）靶向的ADC，ado-trastuzumab emtansine（T-DM1），用于治疗转移性乳腺癌。目前，市场上有十一种FDA批准的抗体-药物偶联物。此外，目前有100多种ADC处于临床试验的不同阶段。值得注意的是，一些新型ADC在许多共享靶向抗原表达的肿瘤类型中建立了显著的抗肿瘤活性，从而确立了这些化合物的组织学不可知活性。例如，HER2过表达的乳腺癌、胃癌和结直肠癌，以及Her-2突变的肺癌对针对Her2的ADC，曲妥珠单抗德鲁替康表现出显著的反应。在这篇综述中，我们将讨论ADC的作用机制和发展中的关键组成部分。我们还将详细讨论导致所有ADC按FDA批准日期顺序批准的里程碑试验，它们的独特毒性，以及国家综合癌症网络（NCCN）指南中每个证据的优势。 2.  抗体-药物偶联物 2.1. 作用机制 抗体-药物偶联物由抗体、细胞毒素载荷和化学连接体组成。一旦ADC到达目标细胞，mAb组分识别并结合到细胞表面抗原，然后ADC-抗原复合物通过内吞作用在癌细胞内形成早期内体，随后成熟形成晚期内体，并最终与溶酶体融合。然后细胞毒素药物载荷通过在溶酶体中的化学反应或酶消化从mAb中释放出来，发挥其细胞毒性作用，导致细胞凋亡或死亡。除了来自载荷的细胞毒性特性外，单克隆抗体的Fc部分有助于免疫相关的细胞毒性，如抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）、抗体依赖性吞噬作用（ADP）和补体依赖性细胞毒性（CDC）。基因工程技术已经发展到增强Fc区域中抗体的效应功能。此外，ADC的抗体组分与癌细胞特定抗原表位的结合可以抑制抗原受体的下游信号转导。例如，在T-DM1中，抗体曲妥珠单抗结合到癌细胞的HER2受体，并抑制了HER2与HER1、HER3或HER4之间的异二聚体的发展，这阻止了细胞存活和增殖的信号转导途径，诱导细胞凋亡。 2.2. 关键组成部分 ADC的每个组成部分以及偶联方法都可以影响ADC的最终效果和安全性。所有ADC的关键组成部分和不良反应在表1中列出。 表1. ADCs的关键组分：靶向抗原（包括表达组织）、细胞毒素载荷、连接体、药物抗体比率以及不良事件（包括独特毒性和毒性机制）。 2.3. 靶向抗原 适当选择靶向抗原对于ADC的设计至关重要。首先，抗原应在肿瘤细胞中表达，要么唯一要么主要，以减少非靶向毒性。其次，与靶向抗原的结合理想情况下应导致抗原-抗体复合物的内化。此外，它应该理想地位于表面而不是细胞内，以便被识别，最后，它不应该是分泌性的，因为循环中的分泌抗原会导致不希望的ADC在肿瘤位点外结合。FDA许可的ADC的靶向抗原是血液恶性肿瘤中的CD19、CD22、CD30、CD33和CD79b，以及实体瘤中的HER2、trop2、nectin4、组织因子和叶酸受体α（FRα），如表1所示。 2.4. 抗体 理想的抗体部分也应该促进有效的内化，具有高抗原亲和力，保持长的血浆半衰期，并展示低免疫原性。mAb是大型的，占任何给定ADC质量的90%以上。这是有利的，因为它遇到了减少到健康组织的分布或渗透，包括通常作为代谢和消除器官正常运作的组织。然而，在肿瘤位点没有遇到这样的问题，因为肿瘤的血管通常是渗漏的，允许ADCs的分布和渗透到肿瘤细胞。 2.5. 连接体 连接体化学的多样性也会影响ADC的特性，包括特异性、稳定性、效力和毒性。根据在细胞内释放载荷的方法，有两种类型的连接体，包括可裂解和不可裂解。可裂解连接体要么是化学上不稳定的（腙键和二硫键），要么是酶促不稳定的。腙连接体通常在碱性环境中稳定，并在低pH环境中水解，例如在溶酶体和内体中。因此，带有腙连接体的ADC的裂解主要发生在内吞后的溶酶体和内体中，偶尔在血浆中水解，导致非靶向、系统毒性。同样，二硫键连接体可以在血浆中稳定，而在癌细胞中具有较高还原性谷胱甘肽水平时特别释放活性载荷。酶敏感连接体对通常在癌细胞中过度表达的溶酶体蛋白酶敏感，使药物在内吞后在细胞内准确释放。带有不可裂解连接体的ADC对血浆中的化学或酶消化有抵抗力，将需要在晚期内体和溶酶体中完全降解抗体以释放载荷。因此，带有不可裂解连接体的ADC可能具有最低的非靶向系统毒性，由于增加了血浆稳定性，因此它们最适合治疗具有均匀抗原表达的肿瘤。一些ADC已经被设计为具有理想的“非靶向效应”用于“旁观者杀伤”，将细胞毒性效应扩展到肿瘤附近的低或阴性抗原表达细胞。对于这种机制起作用，ADC分子的几个特性至关重要：即，可裂解的连接体和非极性、自由膜渗透的载荷。例如，曲妥珠单抗德鲁替康（T-DXd）有一个可裂解的酶促连接体，而曲妥珠单抗emtansine有一个硫醚不可裂解连接体。德鲁替康、MMAE或美登素DM4等载荷是细胞膜渗透性的，可以在溶酶体中裂解后扩散出细胞。因此，凭借其组分属性，TDXd具有旁观者效应，即使在低Her2携带的肿瘤中也有效，而曲妥珠单抗emtansine由于其属性具有较低的毒性概况。相反，为了减少从肿瘤细胞中渗透出的载荷分子的不良系统毒性，可以使用电离载荷（例如，含有羧酸的）。到目前为止，曲妥珠单抗emtansine是唯一使用不可裂解连接体的批准ADC，而其他ADCs都配备了可裂解连接体。连接体键和结构的修改和新发展正在不断发展。 2.6. 细胞毒素药物 理想的细胞毒素载荷应具备以下特性：高效力，在体外具有高细胞毒性活性（亚纳摩尔半数抑制浓度（IC50）值），在系统循环中高稳定性，在水中环境中具有足够的溶解度，以及允许更容易与抗体结合的生化特性，低免疫原性，小分子量，以及长半衰期。在目前批准的ADC中，主要使用两类细胞毒素药物作为载荷：微管抑制剂或DNA损伤剂。奥瑞他汀和美登素载荷都是作为微管抑制剂的细胞毒素药物。奥瑞他汀是多拉司他汀的合成类似物。有两种奥瑞他汀衍生物：一种是单甲基奥瑞他汀E（MMAE），另一种是单甲基奥瑞他汀F（MMAF）。这两种产品在结构上有所不同，C-末端存在的苯丙氨酸使MMAF在细胞膜上不可渗透，而MMAE可以离开细胞，因此可以扩散到附近细胞，并通过旁观者效应杀死它们。载荷为MMAE的ADC有Brentuximab Vedotin、Polatuzumab Vedotin、Enfortumab Vedotin和Tisotumab Vedotin，而Belantamab mafodotin使用MMAF作为细胞毒素载荷（Belantamab现已撤出市场）。美登素是从未裂根皮中分离出的天然细胞毒素，具有大环内酯结构。美登素载荷，DM1和DM4，分别是Trastuzumab Emtansine和Mirvetuximab Soravtansin的组成部分。卡利奇霉素、吡咯并苯并二氮卓和拓扑异构酶抑制剂是DNA损伤剂，分别通过DNA双链断裂、交联和插入作用。Gemtuzumab ozogamicin和Inotuzumab Ozogamicin都含有N-乙酰γ卡利奇霉素作为载荷。卡利奇霉素属于一类强力抗肿瘤抗生素，以位点特异性的双链方式切割DNA。吡咯并苯并二氮卓是另一类来自链霉菌的抗生素，用作Loncastuximab Tesirine的细胞毒素载荷。SN-38和Deruxtecan是拓扑异构酶抑制剂，分别是Sacituzumab Govitecan和Trastuzumab Deruxtecan的细胞毒素成分。用于的细胞毒素载荷列在表1中。 2.7. 偶联 除了选择抗体、连接体和载荷外，偶联方法对于ADC的成功结构也很重要。抗体上的赖氨酸和半胱氨酸残基为偶联提供了可接近的反应位点。不同数量（0-8）的小分子毒素可以附着在抗体上，因为传统的偶联方法是随机的，导致药物-抗体比率（DAR）分布广泛。理想的DAR是2-4。低DAR可以降低效力，而高DAR可能增加药物效力，但它也可能对抗体结构、稳定性和抗原结合产生负面影响，导致更快的清除和整体临床活性降低。 3.  FDA批准的ADC  3.1. 吉妥珠单抗奥佐米辛  吉妥珠单抗奥佐米辛（GO，也称为CMA-676）是一种人源化抗CD33单克隆抗体，通过酸不稳定的腙可裂解连接体连接到细胞毒素药物N-乙酰γ卡利奇霉素，该药物属于烯二炔抗生素家族。单克隆抗体与CD33抗原结合，从而引导内化和释放细胞毒素，诱导双链DNA断裂和细胞死亡。2000年5月17日，GO获得了加速批准，用于治疗复发的CD33阳性急性髓系白血病（AML）老年患者，但后来在2010年基于安全性和有效性数据撤回了批准。原始推荐剂量是9 mg/m2，总共两次剂量，相隔14天。在接受造血干细胞移植（HSCT）之前或之后接受GO治疗的患者中，致命性肝毒性和肝静脉闭塞病（VOD）被发布为黑框警告。然而，撤回是基于一项随机临床试验，评估了6 mg/m2的GO与诱导化疗联合用于新诊断的≤60岁AML患者的疗效。该试验未能证明临床效益，反而与单独化疗相比，显示了更高的致命诱导毒性率。最近的药代动力学研究表明，严重毒性的原因是原始剂量过高。后来，在2017年9月1日，美国食品药品监督管理局批准了GO（Mylotarg，Pfizer）用于治疗复发或难治性（R/R）CD33阳性AML成人的单药治疗，以及与化疗联合用于新诊断的CD33阳性AML成人和1个月以上的儿童患者。推荐剂量是3 mg/m2。对于R/R CD33阳性AML，57名患者的单臂II期（MyloFrance 1）试验显示，GO单药治疗的CR/CRp率为26%（95%置信区间（CI）16-40%），中位无复发生存期为11.6个月。对于新诊断的de novo AML，280名50至70岁患者的多中心、随机、开放标签III期研究（ALFA-0701）显示，接受GO联合化疗的患者有显著的无事件生存期（EFS）益处，为17.3个月，而单独接受化疗的患者为9.5个月，风险比为0.56（95% CI：0.42, 0.76）。完全缓解（CR）率没有显著差异（70.4%对69.9%），但中位总生存期（OS）在GO臂为27.5个月[95% CI：21.4-45.6]，在对照臂为21.8个月（95%CI：15.5-27.4）[风险比（HR），0.81；95%CI：0.60-1.09；双侧p = 0.16）。此外，一项针对0至29岁新诊断AML患者的多中心、随机研究（1022名患者，每组511名）（AAML0531（NCT00372593））显示，GO与化疗联合治疗显著提高了3年EFS（53.1%对46.9%；HR 0.83；95% CI：0.70至0.99；p = 0.04），但不是3年OS（69.4%对65.4%；HR 0.91；95% CI：0.74至1.13；p = 0.39）。CR没有差异（88%对85%；p = 0.15）；然而，3年复发风险（RR）在GO中显著降低（32.8%对41.3%；HR，0.73；95% CI：0.58至0.91；p = 0.006）。基于EFS益处，FDA后来在2020年6月16日将GO的适应症扩展到包括1个月以上儿童患者的新诊断CD33阳性急性髓系白血病（AML）。 3.2. 布妥昔单抗维多汀 布妥昔单抗维多汀（BV）是一种针对CD30的ADC，由针对人类CD30的嵌合IgG1抗体cAC10和微管破坏剂、微管结合奥瑞他汀、单甲基奥瑞他汀E（MMAE）组成，具有蛋白酶可裂解的连接体。内化后，蛋白水解裂解释放MMAE，通过破坏微管网络诱导细胞周期停滞和凋亡。由于MMAE的膜渗透性带来的旁观者效应优势，布妥昔单抗维多汀也对CD30表达的组织学异质性肿瘤有效。2011年8月19日，美国食品药品监督管理局（FDA）为两种适应症提供了BV（Adcetris，Seattle Genetics）的加速批准。 布妥昔单抗维多汀最初被批准用于治疗霍奇金淋巴瘤患者，这些患者在两次或更多先前治疗线后复发，或者在自体干细胞移植（ASCT）之后，或者那些不适合进行ASCT的患者。一项涉及102名复发和难治性霍奇金淋巴瘤患者的II期试验，使用单药BV治疗，显示总响应率（ORR）为75%（95% CI，64.9%至82.6%），其中34%的患者达到完全缓解（CR）（95% CI，25.2%至44.4%）。中位无进展生存期（PFS）为5.6个月（95% CI，5.0至9.0个月），达到CR的患者中位持续响应时间为20.5个月，中位总生存期（OS）为22.4个月。其次，它被批准用于治疗至少一种先前的多药化疗方案失败后的系统性间变性大细胞淋巴瘤（ALCL）患者。在一项II期研究中，58名复发或难治性系统性间变性大细胞淋巴瘤患者接受了单药BV治疗，ORR为86%（95% CI，74.6%至93.9%），其中57%的患者达到CR。总体响应的中位持续时间为12.6个月，中位PFS为13.3个月（95% CI，6.9个月至未达到），OS未达到。随后，其批准范围扩大到高风险复发或在ASCT后进展的经典霍奇金淋巴瘤。AETHERA是一项III期临床试验，使用单药BV每3周给药一次，持续最多16个周期，与安慰剂相比，结果显示接受BV治疗的患者PFS有统计学意义的改善，分别为42.9个月和24.1个月（风险比[HR] 0.57，95% CI 0.40–0.81；p = 0.0013）。2017年11月9日，FDA对BV进行了常规批准，用于治疗已接受过先前系统治疗的CD30表达的蕈状真菌病（MF）或原发性皮肤间变性大细胞淋巴瘤（pcALCL）的患者。这是基于一项名为ALCANZA的III期、随机、开放标签、多中心临床试验，在该试验中，131名先前接受过一种系统治疗的MF或pcALCL患者接受了BV治疗。在中位随访22.9个月后，BV组有56.3%的患者（36/64名患者）达到客观响应，而医生选择的对照组为12.5%（8/64名患者）（95% CI 29·1–58·4；p < 0.0001）。2018年3月20日，BV与化疗联合治疗被批准用于新诊断的III/IV期经典霍奇金淋巴瘤的成年患者。这一批准基于ECHELON-1试验，该试验包括1344名患者，随机1:1接受BV + AVD（多柔比星、长春碱和达卡巴嗪）或ABVD（多柔比星、博来霉素、长春碱和达卡巴嗪）。在中位随访24.6个月后，BV + AVD与ABVD的2年PFS分别为82.1%和77.2%（HR 0.77；95% CI，0.60至0.98；p = 0.04），BV + AVD和ABVD的死亡人数分别为28和39（中期总生存HR为0.73[95% CI，0.45至1.18]；p = 0.20）。2018年11月16日，FDA批准BV与化疗联合用于新诊断的系统性间变性大细胞淋巴瘤和其他CD30表达的外周T细胞淋巴瘤（PTCL）。这是基于ECHELON-2试验，该试验将452名患者随机分配到BV + CHP（环磷酰胺、多柔比星和泼尼松）和CHOP（环磷酰胺、多柔比星、长春新碱和泼尼松）1:1比例。BV + CHP组的中位PFS为48.2个月，CHOP组为20.8个月（风险比0.71[95% CI 0.54–0.93]，p = 0.0110）。2022年11月10日，FDA批准BV与多柔比星、长春碱、依托泊苷、泼尼松和环磷酰胺联合用于先前未经治疗的高风险经典霍奇金淋巴瘤（cHL）的儿科患者，年龄超过2岁。这是基于一项600名患者的试验，这些患者以1:1的比例随机分配到布妥昔单抗维多汀+多柔比星、长春碱、依托泊苷、泼尼松和环磷酰胺[布妥昔单抗维多汀+AVEPC]与A +博来霉素+V + E + P + C [ABVE-PC]。在中位随访42.1个月后，布妥昔单抗维多汀组的3年无事件生存期（EFS）为92.1%，而ABVE-PC组为82.5%（HR 0.41；95% CI，0.25至0.67；p < 0.001）。 3.3. 曲妥珠单抗德鲁替康 曲妥珠单抗德鲁替康是一种针对HER2的抗体-药物偶联物。抗体部分是人源化抗HER2 IgG1，即曲妥珠单抗，小分子细胞毒素是DM1。连接体是不裂解的，因此在循环和肿瘤微环境中稳定；因此，曲妥珠单抗德鲁替康在与HER2受体的亚结构域IV结合后，经过溶酶体蛋白水解降解，释放DM-1。DM-1与微管结合后破坏细胞中的微管网络，从而导致细胞周期停滞和凋亡细胞死亡。2013年2月22日，FDA批准了曲妥珠单抗德鲁替康（Kadcyla，罗氏）用于治疗先前接受过曲妥珠单抗和紫杉醇治疗的转移性HER2阳性乳腺癌患者。这是基于III期EMILIA试验。在这项试验中，991名HER2阳性转移性乳腺癌患者被随机分配接受曲妥珠单抗德鲁替康或拉帕替尼与卡培他滨。该研究显示，客观响应率分别为43.6%和30.8%（p < 0.001），中位PFS分别为9.6个月和6.4个月（HR 0.65；95%置信区间[CI]，0.55至0.77；p < 0.001），中位总生存期分别为30.9个月和25.1个月；（HR 0.68；95% CI，0.55至0.85；p < 0.001）。后来，在2019年5月3日，FDA批准了TDM1作为单药用于接受新辅助曲妥珠单抗基础治疗后仍有残留疾病的HER2阳性乳腺癌患者的辅助治疗。这是基于一项随机开放标签III期试验KATHERINE。该试验共纳入1486名患者，随机分配接受TDM1或曲妥珠单抗作为HER2阳性早期乳腺癌的辅助治疗。该研究表明，接受曲妥珠单抗德鲁替康治疗的患者与接受曲妥珠单抗治疗的患者相比，3年无侵袭性疾病生存期（IDFS）有益处（88.3%对77%）（HR 0.50；95%置信区间，0.39至0.64；p < 0.001）。 3.4. 伊诺珠单抗奥佐米辛 伊诺珠单抗奥佐米辛由一种抗CD22人源化单克隆抗体组成，通过酸不稳定的腙连接体连接到细胞毒素抗生素卡利奇霉素。CD22是一个内吞性受体，是B细胞急性淋巴细胞性白血病（ALL）的特异性标志物，在90%以上的B细胞恶性肿瘤患者中表达。一旦抗体-药物偶联物与CD22受体结合，复合物就会在目标细胞内内化，触发卡利奇霉素的释放，卡利奇霉素通过与双螺旋DNA的次要槽结合并引起位点特异性的双链DNA切割，诱导细胞凋亡。 伊诺珠单抗奥佐米辛（Besponsa，辉瑞）于2017年8月17日获得FDA批准，用于治疗复发或难治性B细胞前体急性淋巴细胞性白血病（ALL）的成人患者。在一项III期INTO-VATE ALL试验中，共随机了326名患者接受伊诺珠单抗奥佐米辛或标准强化化疗。CR（完全缓解）率分别为80.7%（95% CI：72.1，87.7）和29.4%（95% CI：21.0，38.8），中位PFS（无进展生存期）分别为5.0个月[95% CI：3.7，5.6]和1.8个月[95% CI：1.5，2.2]（风险比0.45[97.5% CI，0.34至0.61]；p < 0.001），中位总生存期分别为7.7个月（95% CI：6.0，9.2）和6.7个月（95% CI：4.9至8.3）（风险比0.45[97.5% CI，0.34至0.61]；p < 0.001），伊诺珠单抗奥佐米辛与标准化疗相比。 3.5. 波拉图祖单抗维多汀Piiq 波拉图祖单抗维多汀是由一种抗CD79b单克隆抗体通过蛋白酶可裂解的连接体连接到单甲基奥瑞他汀E（MMAE）组成的偶联物，MMAE是一种强效的微管抑制剂，与布妥昔单抗维多汀中的ADC类似。波拉图祖单抗维多汀（Polivy，罗氏）与苯达莫司汀和利妥昔单抗联合使用，于2019年6月10日获得加速批准，用于治疗在接受两种或以上治疗后复发或难治性弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）的患者。这一批准是基于一项开放标签的II期试验，该试验包括80名至少接受过一种先前方案治疗的复发或难治性DLBCL患者，他们以1:1的比例随机分配到P + BR与BR单独使用。该试验显示，P + BR组的客观响应率（ORR）为45%，而BR单独使用组为17.5%，CR（完全缓解）分别为40%（95% CI：25-57%）和17.5%（p = 0.026），中位PFS分别为9.5个月和3.7个月（HR，0.36；95% CI，0.21至0.63；p < 0.001），中位OS分别为12.4个月和4.7个月（HR，0.42；95% CI，0.24至0.75；p < 0.002），在中位随访22.3个月后，P + BR与BR单独使用相比。 3.6. 恩福图姆单抗维多汀 恩福图姆单抗维多汀（EV）是一种针对nectin-4的抗体-药物偶联物，由一种针对nectin-4的人单克隆抗体和通过蛋白酶可裂解的连接体连接的单甲基奥瑞他汀E（MMAE）组成。Nectin-4是一种细胞粘附分子，在97%的尿路上皮癌中过度表达，并与肿瘤生长和增殖相关。定向输送细胞毒素载荷，单甲基奥瑞他汀E，导致细胞周期停滞和凋亡。恩福图姆单抗维多汀（Padcev，Seagen）于2019年12月18日获得FDA的加速批准，用于治疗先前接受过程序性死亡受体-1（PD-1）抑制剂或程序性死亡配体受体-1（PD-L1）抑制剂以及含铂化疗药物治疗的局部晚期或转移性尿路上皮癌的成年患者。该药物在一项II期试验后获得批准，该试验包括125名先前接受过PD-1或PD-L1抑制剂和含铂化疗药物治疗的局部晚期或转移性尿路上皮癌患者。该试验发现，客观响应率（ORR）为44%（95% CI：35.1，53.2），其中12%的患者完全缓解，32%的患者部分缓解，中位响应持续时间为7.6个月。2021年7月9日，FDA对恩福图姆单抗维多汀进行了常规批准，用于治疗已经接受过PD-1抑制剂或PD-L1抑制剂和含铂治疗，或者不适合接受含顺铂治疗并且已经接受过至少一线治疗的晚期或转移性尿路上皮癌的成年患者。常规批准是基于EV-301试验，该试验是为了证实上述2019年批准的益处而进行的。EV-301是一项随机的III期研究，将608名接受过PD-1或PD-L1抑制剂和基于铂的治疗的晚期或转移性尿路上皮癌患者随机分配到单一药物恩福图姆单抗维多汀或研究者选择的单一化疗药物（多西他赛、紫杉醇或长春瑞滨）。试验显示，与传统单一药物化疗相比，恩福图姆单抗维多汀显著延长了生存期并显示出优越的疗效，恩福图姆组的中位总生存期和无进展生存期分别为12.9个月（95% CI：10.6，15.2）和5.6个月（95% CI：5.3，5.8），而接受传统化疗的患者分别为9.0个月（95% CI：8.1，10.7）和3.7个月（95% CI：3.5，3.9）。此外，在EV-201的队列2中评估了恩福图姆在成年尿路上皮癌患者中的疗效，这些患者接受了PD-1或PD-L1抑制剂治疗，但不适合接受含铂治疗，总体响应率确定为51%（95% CI：39.8，61.3），中位响应持续时间为13.8个月。然后，FDA在2023年4月3日加速批准了恩福图姆单抗维多汀联合帕博利珠单抗用于治疗局部晚期或转移性尿路上皮癌患者，这些患者不适合接受含顺铂的化疗。批准是基于Ib/II期EV-103/Keynote-869（NCT03288545）试验的队列A/联合剂量递增和队列K。在121名接受治疗的患者中，经过队列A/联合剂量递增和队列K的中位随访分别为44.7个月和14.8个月，客观响应率为68%（95% CI，59-76%），完全缓解率为12%。剂量递增队列加上队列A的中位DOR为22.1个月（范围，1.0+至46.3+），队列K尚未达到（范围，1.2至24.1+）。目前正在进行III期EV-302试验（NCT04223856），以确认这一批准。 曲妥珠单抗德鲁替康（T-DXd）是一种由抗HER2抗体曲妥珠单抗、可裂解的四肽基础连接体和细胞毒素拓扑异构酶I抑制剂（一种exatecan衍生物）组成的抗体-药物偶联物。广泛的前临床研究预测T-DXd对高或低Her2表达状态的肿瘤细胞或Her2突变的肿瘤细胞都有效。有多种原因可以解释这一点。首先，ADC具有高药物-抗体比率8，因此携带高效力载荷；其次，释放的载荷具有很高的膜渗透性，允许其进入邻近的肿瘤细胞，产生旁观者效应；第三，由于新颖的四肽基础连接体，它在血浆中具有很高的稳定性。此外，载荷具有短暂的半衰期，从而最小化系统毒性。此外，在体外和体内药理活性显示，T-DXd对T-DM1耐药的肿瘤细胞表现出强大的抗肿瘤活性，这可能是由于T-DM1对p-糖蛋白介导的外排更敏感，而T-DXd不受此药物外排机制的影响。因此，曲妥珠单抗德鲁替康在多种HER2表达的癌症中显示出显著的抗肿瘤活性，包括HER2阳性和HER2低表达乳腺癌、HER2阳性胃癌和具有HER-2激活突变的NSCLC，无论Her2蛋白表达和HER2过表达的结直肠癌。 曲妥珠单抗德鲁替康（Enhertu，第一三共）于2019年12月获得FDA加速批准，用于治疗无法切除或转移性HER2阳性乳腺癌患者，这些患者先前已在转移性环境中接受了两种或更多针对HER2的治疗方案。这是基于DESTINY-Breast01试验的结果，该试验招募了253名HER2阳性、无法切除或转移性乳腺癌患者，他们之前接受了包括曲妥珠单抗emtansine在内的治疗。在184名接受曲妥珠单抗德鲁替康治疗的患者中，之前接受了中位数六种治疗，ORR为60.9%（95%[CI]，53.4至68.0），中位PFS为16.4个月（95% CI，12.7至未达到），总体生存率在12个月时为86.2%（95% CI，79.8至90.7）；中位总生存期未达到。 2022年5月4日，FDA对曲妥珠单抗德鲁替康进行了常规批准，用于治疗无法切除或转移性HER2阳性乳腺癌患者，这些患者之前在任何环境中接受了针对HER2的治疗方案。这是基于DESTINY-Breast03，一项III期、多中心、随机试验，招募了524名患者，比较曲妥珠单抗德鲁替康与曲妥珠单抗emtansine在先前接受过曲妥珠单抗和紫杉醇治疗的HER2阳性转移性乳腺癌患者中的疗效。曲妥珠单抗德鲁替康与曲妥珠单抗emtansine的ORR分别为79.7%（95% CI，74.3至84.4）和34.2%（95% CI，28.5至40.3）。在12个月时，曲妥珠单抗德鲁替康组和曲妥珠单抗emtansine组无疾病进展存活的百分比分别为75.8%（95% CI，69.8至80.7）和34.1%（95% CI，27.7至40.5）（任何原因进展或死亡的风险比为0.28；95% CI，0.22至0.37；p < 0.001），12个月时存活的患者百分比分别为94.1%（95% CI，90.3至96.4）和85.9%（95% CI，80.9至89.7）（死亡风险比为0.55；95% CI，0.36至0.86；p值未达到）。 曲妥珠单抗德鲁替康于2021年1月15日获得批准，用于治疗先前接受过基于曲妥珠单抗的方案的局部晚期或转移性HER2阳性胃或胃食管结合部腺癌患者。这是基于DESTINY-Gastric01，一项多中心、随机试验，招募了HER2阳性局部晚期、转移性胃癌或GEJ腺癌患者，他们至少接受了两种先前方案的治疗。共有125名患者被随机分配接受T-DXd治疗，而62名患者接受了医生选择的化疗。该研究表明，T-DXd和化疗组的ORR分别为51%和14%（p < 0.001），中位OS分别为12.5个月和8.4个月（死亡风险比为0.59；95% CI，0.39至0.88；p = 0.01）。 2022年8月5日，FDA进一步批准T-DXd用于治疗先前接受过化疗的无法切除或转移性HER2低表达（通过IHC 1+或IHC 2+/ISH−显示）乳腺癌患者。DESTINY-Breast04试验以2:1的比例随机分配了557名无法切除或转移性HER2低表达乳腺癌患者接受T-DXd或医生选择的化疗。该研究表明，T-DXd和化疗组的客观响应率分别为52.3%（95% CI，47.1至57.4）和16.3%（95% CI，11.3至22.5）；中位PFS分别为9.9个月和5.1个月（HR 0.50；p < 0.001），OS分别为23.4个月和16.8个月（HR 0.64；p = 0.001）。 FDA于2022年8月11日扩大并授予加速批准，用于治疗先前治疗后进展的具有激活HER2（ERBB2）突变的无法切除或转移性非小细胞肺癌（NSCLC）。这一加速批准基于DESTINY-Lung02，显示在HER2突变疾病患者中的ORR为58%（95% CI：43，71）和中位DOR为8.7个月（95% CI：7.1，无法估计[NE]）。 3.8. 萨西图珠单抗戈维替康 萨西图珠单抗戈维替康是一种ADC，包括一种针对Trop-2的抗体，通过酸不稳定的腙可裂解连接体与一种名为SN-38的毒素偶联。Trop-2是一种跨膜糖蛋白，在广泛的实体瘤中过度表达，并且由于其在肿瘤细胞与非肿瘤细胞中的表达增加，成为癌症治疗的一个强大靶点。SN-38是化疗药物伊立替康中的活性代谢物，是一种拓扑异构酶-1抑制剂。一旦给药，ADC就与目标肿瘤细胞上的Trop-2结合，并促使释放SN-38以引发DNA损伤，随后导致细胞周期停滞。由于SN-38的膜渗透性，它还可以在不被内吞的情况下刺激附近细胞的抗肿瘤效应，发挥旁观者效应。 2020年4月22日，萨西图珠单抗戈维替康（Trodelvy，Immunomedics）获得FDA加速批准，用于治疗先前接受过两次或以上转移性疾病治疗的成人转移性三阴性乳腺癌。批准基于IMMU-132-01，一项I/II期临床试验，包括108名转移性三阴性乳腺癌患者，他们之前至少接受过两种系统治疗。ORR和DOR分别为33.3%（95% CI：24.6，43.1）和7.7个月（95% CI，4.9，10.8）。此外，临床获益率为45.4%，中位PFS为5.5个月（95% CI：4.1，6.3），OS为13个月（95% CI，11.2，13.7）。 2021年4月7日，萨西图珠单抗戈维替康获得FDA常规批准，用于治疗无法切除的局部晚期或转移性三阴性乳腺癌患者，这些患者之前至少接受过两种系统治疗，至少一种治疗是针对转移性疾病的。批准是基于一项随机试验，包括468名无法切除的转移性三阴性乳腺癌患者，他们在接受至少两种先前化疗药物治疗后复发，随机分配接受萨西图珠单抗或医生选择的单一药物治疗。萨西图珠单抗戈维替康的客观响应率为35%，化疗为5%，接受萨西图珠单抗戈维替康治疗的患者的中位PFS为5.6个月（95%置信区间[CI]，4.3至6.3），而接受单一化疗药物治疗的患者为1.7个月（95% CI：1.5至2.6）。接受萨西图珠单抗戈维替康治疗的患者的中位OS为12.1个月（95% CI：10.7至14），而接受化疗的患者为6.7个月（95% CI：5.8至7.7）（死亡风险比为0.48；95% CI，0.38至0.59；p < 0.001）。 2021年4月13日，FDA加速批准萨西图珠单抗戈维替康用于治疗先前接受过PD-1或PD-L1抑制剂治疗的晚期或转移性尿路上皮癌患者。在II期TROPHY试验中评估了该药物的安全性和有效性，该试验包括113名先前接受过PD-1或PD-L1抑制剂治疗的局部晚期或转移性尿路上皮癌患者。客观响应率为27.7%（95% CI：19.9，36.9），中位响应持续时间为7.2个月（95% CI：4.7，8.6），中位PFS为5.4个月（95% CI，3.5至7.2个月），OS为10.9个月（95% CI，9.0至13.8个月）。2023年2月3日，FDA扩大了对萨西图珠单抗戈维替康的批准，用于治疗激素受体阳性和Her-2/neu阴性的转移性乳腺癌患者。这一批准基于TROPiCS-02试验，这是一项多中心、开放标签、III期研究，将543名患者随机分配至萨西图珠单抗戈维替康组与医生选择的化疗组，这些患者之前接受过两至四线治疗。萨西图珠单抗戈维替康组的中位无进展生存期为5.5个月，化疗组为4.0个月（HR = 0.66，p = 0.0003），尽管总生存数据尚未成熟，但萨西图珠单抗戈维替康显示出改善趋势，没有新的安全问题。 3.9. 隆卡珠单抗特西林-Lpyl 隆卡珠单抗特西林是一种由针对CD19的抗体组成，通过可裂解的酶类连接体与SG3199连接的ADC，SG3199是一种细胞毒素烷基化剂。SG3199是一种合成的吡咯并苯并二氮卓二聚体，通过促进DNA链间交联的形成，具有强大的细胞毒性，从而停止细胞分裂。隆卡珠单抗特西林（Zynlonta，ADC Therapeutics）于2021年4月23日获得加速批准，用于接受两种或以上系统治疗后进展的弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）患者。在LOTIS-2 II期临床试验中，对145名复发或难治性DLBCL患者进行了随机分配，显示客观响应率为48.3%（95% CI：39.9，56.7），CR率为24.1%（95% CI：17.4，31.9），在中位随访7.3个月后，中位DOR为10.3个月。 3.10. 替索图珠单抗维多汀 替索图珠单抗维多汀是一种由针对组织因子（TF-011）的单克隆抗体、可裂解的mc-VC-PABC连接体和MMAE组成的ADC，MMAE是布妥昔单抗维多汀、波拉图珠单抗维多汀和恩福图姆单抗维多汀中使用的相同细胞毒素。2018年发表的一项研究表明，与邻近的正常宫颈组织样本相比，组织因子在宫颈癌组织中高度表达。一旦替索图珠单抗维多汀与组织因子结合，细胞毒素MMAE就被输送到细胞内，阻止微管聚合并停止细胞分裂。由于其载荷的膜渗透性MMAE和可裂解连接体的组成属性，它表现出旁观者细胞毒性效应。临床前研究还证明了抗体的ADCC活性。2021年9月20日，FDA批准了替索图珠单抗维多汀（Tivdak，Genmab/Seagen）用于成年复发或转移性宫颈癌患者，这些患者在接受化疗后仍有疾病进展。批准基于innovaTV 204 II期临床研究，包括101名成年患者，他们患有复发或转移性鳞状细胞癌、腺癌或腺鳞癌宫颈癌，并接受过两次或更少的转移性疾病系统治疗。客观响应率为24%（95% CI：15.9，33.3），CR率为6.9%。中位DOR为8.3个月（95% CI：4.2，未达到）。 3.11. 米尔维图珠单抗索拉凡坦辛-Gynx 米尔维图珠单抗索拉凡坦辛由一种叶酸受体α（FRα）结合抗体和一种微管靶向细胞毒素美登素DM4组成，通过可裂解的二硫键连接。在与抗原结合后，ADC被内化，释放DM4。随后，抗微管剂DM4抑制微管，导致细胞周期停滞和凋亡。释放的游离DM4及其代谢物可以从抗原阳性肿瘤细胞扩散到邻近细胞，并以抗原非依赖性方式杀死它们，从而利用“旁观者”杀伤。2022年11月14日，FDA加速批准了米尔维图珠单抗索拉凡坦辛（Elahere，ImmunoGen）用于成年叶酸受体α（FRα）阳性、铂类耐药的上皮性卵巢、输卵管或原发性腹膜癌患者，并且他们已经接受过1至3种先前的系统治疗方案。加速批准基于II期单臂研究SORAYA，评估了105名患者。客观响应率为32.4%（95% CI，23.6–42.2%），包括4.8%的CR率，中位DOR为6.9个月（95% CI，5.6–9.7），PFS为4.3个月（95% CI，3.7–5.2），中位OS为13.8个月（95% CI，12.0-无法估计）。 4.  获得FDA批准后被撤回市场的ADCs  4.1. Belantamab Mafodotin-Blmf  Belantamab mafodotin是一种ADC，由针对B细胞成熟抗原（BCMA）的IgG抗体和通过不可裂解的maleimidocaproyl（mc）连接体共轭的单甲基奥瑞他汀F（MMAF）组成。BCMA是一种在恶性浆细胞上高度表达的细胞表面蛋白，因此是治疗多发性骨髓瘤的有希望的靶点。一旦belantamab mafodotin-blmf与BCMA结合，复合物被内化并在溶酶体中降解，触发释放细胞毒素MMAF，导致细胞周期停滞和凋亡。Belantamab mafodotin（Blenrep，GSK）于2020年8月5日获得FDA加速批准，用于治疗至少接受过四种先前治疗的成年复发或难治性多发性骨髓瘤患者，这些治疗必须包括抗CD38单克隆抗体、免疫调节剂和蛋白酶体抑制剂。批准基于II期DREAMM-2临床试验，该试验表明在接受三线或以上治疗的复发或难治性多发性骨髓瘤患者中，总响应率为31%。然而，在2022年11月，药品制造商GSK开始撤回belantamab在美国市场的流程，这是应FDA的要求。FDA的请求基于DREAMM-3确证性试验，该试验评估了belantamab与泊马度胺加低剂量地塞米松在复发或难治性多发性骨髓瘤患者中的疗效。Belantamab组的中位无进展生存期（PFS）为11.2个月，而泊马度胺组为7个月（95% CI，0.72-1.47），未达到PFS的主要终点。涉及belantamab的其他临床试验，包括正在进行的DREAMM-7和DREAMM-8 III期，预计在2023年上半年公布结果。 4.2. Moxetumomab Pasudotox-Tdfk Moxetumomab pasudotox实际上是一种免疫毒素，被归类为ADC，由与Pseudomonas exotoxin A（PE38）的38 kDa片段共价连接的抗CD22单克隆抗体组成。免疫毒素的Fv部分与CD22结合，一旦内化，通过催化延伸因子-2（EF-2）中的二磷酸酰胺残基的ADP核糖基化，诱导凋亡性死亡。与其他ADC不同，Moxetumomab是一种重组免疫毒素，不是通过化学偶联抗体到毒素而设计的。Moxetumomab pasudotox（Lumoxiti，AstraZeneca）最初于2018年9月获得FDA批准，用于治疗至少接受过两种先前系统治疗，包括接受嘌呤核苷类似物治疗的复发或难治性毛细胞白血病患者。然而，在2022年11月，宣布moxetuomomab将从2023年7月开始撤出美国市场。由AstraZeneca发布的公告强调，从美国市场撤出并非由于安全或有效性问题，而是因为使用不足。自获得批准以来，该药的临床应用一直很低，原因是其他治疗方案的可用性以及对患者进行管理和安全监测要求的复杂性。此外，moxetumomab的后市场PROXY研究被终止。 表2总结了ADC的适应症、批准日期、剂量、给药、NCCN推荐类别以及导致批准的里程碑试验。 表2. ADCs及其适应症、批准日期、剂量、给药方式、NCCN推荐类别以及导致批准的里程碑试验。 5.  ADCs的独特毒性 尽管ADCs的理念是理想的，但要实现目标治疗指数，适当结合特定的mAb、连接体和有毒载荷一直颇具挑战性。ADC的每个组分都有助于其毒性概况。具体来说，我们确定了ADCs独特毒性的三个机制类别。独特毒性的第一个机制是其针对抗原在正常组织表达的靶向，也称为“靶向毒性”。例如，Tisotumab vedotin具有独特的出血并发症副作用，这是由于其结合到组织因子（TF），这是血管损伤后血液凝固的主要启动因子。此外，TF在结膜中表达，因此，结膜炎症是直接向表达TF细胞输送MMAE的结果。其他例子包括enfortumab vedotin引起的味觉异常，这是由于唾液腺中nectin-4的表达，以及由于Trop-2在皮肤和胰腺中表达而导致的皮肤疹和高血糖的Sacituzumab govitecan。幸运的是，上述示例中的非靶向抗原表达和抗原-抗体相互作用并不十分强烈，可以通过使用抗炎滴眼液和在Tisotumab vedotin输注期间进行冷敷等预防措施进行管理。然而，一些非靶向表达可能非常重要，例如，CD33在成熟的外周髓系细胞中可以大量表达。在针对CD33的ADC吉妥珠单抗奥佐米辛的初步研究中，使用了9 mg/kg的高剂量，这被证明可以饱和所有表达CD33的髓系细胞和白血病细胞。该策略与严重的骨髓抑制毒性、静脉闭塞病（VOD）和早期死亡相关。进一步研究探索较小剂量、重复给药以及与其他化疗药物的组合已被证明是这种ADC的最佳使用方式。第二个机制是，细胞毒素载荷的不同特性决定了它们特定的毒性，其中骨髓抑制是最常见的。具体来说，卡利奇霉素与血小板减少症和肝功能障碍相关；MMAE，一种针对微管的药物，会导致周围神经病变；DM1，另一种针对微管的药物，会引起胃肠道效应、血小板减少症和中性粒细胞减少症，而SN38和deruxtecan，拓扑异构酶1抑制剂，与胃肠道副作用相关。SG3199，一种烷基化剂（吡咯并苯并二氮卓二聚体），与γ-谷氨酰转肽酶升高和包括胸腔积液在内的液体滞留相关，可能由于直接血管损伤。第三，除了载荷的直接细胞毒性外，其在血液中的释放和在某些器官中的滞留也被认为是器官特异性“非靶向”毒性的原因。由曲妥珠单抗德鲁替康和曲妥珠单抗-德鲁替康引起的间质性肺炎（ILD）被认为是由于肺部充足的血液供应和最长的滞留时间导致的非靶向效应。另一个独特的副作用是多ADCs所见的眼部毒性。这在携带美登素的ADCs中很常见，即DM1和DM4，由于其非靶向效应，在眼部空间积累并引起副作用。 6.  挑战 肿瘤特异性抗原的可用性和开发具有高特异性和亲和力的单克隆抗体具有挑战性。已经发现了各种肿瘤特异性抗原，包括糖蛋白、细胞外基质和细胞表面蛋白。然而，尽管发现了这些肿瘤特异性抗原，但仍然存在以下困难。首先，高抗原亲和力并不一定具有高肿瘤穿透力。其次，细胞表面靶标抗原表达的分布定义了治疗窗口，肿瘤中高水平的抗原表达并不一定保证ADC将非常有效。ADCs具有复杂的药代动力学和药效学特性，在设计上带来了挑战。不同因素影响ADC每个组分的清除。抗体清除是通过单核吞噬细胞系统和新生儿Fc受体（FcRn）介导的循环。FcRn通过在内吞泡中结合，将ADC导出到细胞外隔室进行循环。因此，抗体具有更长的半衰期。另一方面，细胞毒素载荷在肝脏中代谢，然后通过肾脏或粪便从体内排泄，因此受到肝肾功能的影响，并改变药物-药物相互作用。ADC开发的另一个挑战是药物抗性的发展。已经提出了各种机制，包括对载荷的药物抗性、抗原表达水平的下调以及细胞内运输途径的改变。例如，ATP结合盒（ABC）转运蛋白，如多药耐药1（MDR1）、多药耐药相关蛋白1（MRP1）和乳腺癌耐药蛋白（BCRP），在细胞外排化疗药物和常见的细胞毒素载荷如MMAE、DM1和奥佐米辛中发挥积极作用。长期暴露于T-DM1会下调HER2的表达，并上调MDR1和MRP1药物外排泵。另一方面，T-DXd在HER2阳性癌症中对T-DM1耐药后表达高水平MRP2和BCRP仍然有效，因为载荷是ABC转运蛋白的较差底物。 7.  未来方向 从上述成功的ADCs和其他正在开发的ADCs的临床前和临床经验中学习，未来的发展方向集中在（1）改进ADC设计和递送，以及（2）具有免疫治疗特性或放射特性的新型载荷。 7.1. 改进ADC设计和递送 正在积极研究连接体化学或修改偶联技术，以提高肿瘤部位递送的特异性并减少非靶向毒性。通过引入聚乙二醇化间隔物增加ADC分子的亲水性，从而改善药代动力学、耐受性和效力。引入葡萄糖醛酸基团用于保护连接体免受系统循环中非特异性肽酶的裂解，以减少非靶向毒性。正在进行的研究正在修改载荷的化学结构。例如，DNA交联PBD-二聚体的化学结构被置换为DNA烷基化代谢物，indolinobenzodiazepin二聚体（IGNs）在临床前研究中导致了更有效的游离载荷释放。此外，已经开发了载荷结合敏感增强剂（PBSE），可以与ADCs共同给药，可以减少释放载荷在组织中的暴露并促进从血浆中的清除。正在进行的技术研究以实现对DAR的更精确控制，并通过将载荷偶联到更稳定的位点来提高其稳定性。 双特异性抗体技术为ADC创新带来了更多前景。这些新颖的设计采用两种不同的亲和位点，旨在实现肿瘤特异性和溶酶体内吞。在最近的临床前试验中，一种同时针对HER2和CD63的双特异性ADC在HER2阳性肿瘤细胞中显示出更好的内吞作用和溶酶体积累。 此外，近年来分子靶向递送的前景已经超越了化学治疗载荷。肽-药物偶联物（PDCs）使用大约十个氨基酸的多肽链来靶向肿瘤抗原。PDCs的优势在于具有较小的分子量、较短的半衰期和更大的肿瘤穿透力。目前，只有两种PDCs获得了FDA批准用于恶性肿瘤的治疗；Lu 177 dotatate，一种放射性标记的生长抑素类似物，用于治疗生长抑素受体阳性的胃肠道胰腺神经内分泌肿瘤（GEP-NETs），以及Melflufen，用于治疗复发或难治性多发性骨髓瘤患者，但后来撤出了市场。另一个重要进展是开发了一种使用两种不同细胞毒素的ADC。例如，一种抗HER2 ADC同时具有MMAE和MMAF，在动物模型中通过克服HER2异质性展现出更加显著的抗肿瘤活性。 7.2. 具有免疫治疗特性或放射特性的新型载荷 ADCs的成功激发了一类名为免疫刺激抗体偶联物（ISACs）的药物的开发。ISACs的作用机制是通过抗体介导的靶向递送免疫刺激剂，能够产生促炎细胞因子的涌入，最终激活树突状细胞并利用抗肿瘤T细胞反应。到目前为止，还没有ISACs获得FDA批准；然而，它们处于更早期的开发阶段，有希望未来的临床试验将取得有希望的结果。“免疫协同”的概念已经得到了关注，它侧重于将免疫检查点抑制剂与ADCs结合起来。这已经显示出有希望的结果，是研究人员现在考虑进一步探索的途径。对ADCs的创新研究还导致了新型载荷，特别是放射性同位素方面的重大成就，如Lu 177 dotatate的成功。尽管仍在临床开发中，但通过螯合基团附加放射性核素提供了一个有希望的治疗途径，因为它可以通过放射性衰变发挥细胞毒性作用。放射性同位素可能提供额外的优势，因为这些偶联物也具有诊断价值。 8.  结论  自2000年第一个ADC吉妥珠单抗奥佐米辛的临床应用以来，这类药物已经显示出快速发展，并且非常具有前景。由于其靶向递送一些非常有效的化疗药物的优势，它不仅在经过大量治疗的难治性疾病中显示出显著的治疗活性，而且在早期疾病治疗中也显示出强大的活性，延长了PFS和OS。现在市场上有十一种药物，其中三种被批准用于一线治疗环境，而所有其他药物正在进行随机研究，以测试其在早期治疗环境中的活性。在表达Her-2的实体瘤中，ADC在包括乳腺、食管、结肠和肺部在内的多种肿瘤类型中显示出活性，展示了一种组织学不可知但生物标志物依赖的治疗策略。随着生物工程的创新和仔细的临床监测，“旁观者效应”可以转化为优势，安全有效地治疗表达异质性抗原的肿瘤。未来的发展将看到在设计具有改善治疗效果的ADCs、具有PDCs、ISACs、生物特异性、放射性同位素等载荷-连接体系统的极大兴趣，以及其他许多创新设计。

引言 核酸的三维结构和构象动态对其发挥精密的生物功能至关重要。核酸适体通过折叠成特定的三维结构实现对蛋白和小分子等标靶的高亲和力、高特异性识别。靶向膜蛋白的核酸适体在疾病检测和靶向治疗等领域展现出巨大潜力。通常，利用冷冻电镜、X射线晶体衍射和核磁共振（NMR）技术测定蛋白-核酸适体复合物的三维空间结构是研究适体识别机制和功能优化的最直接策略。然而，对于具有较大构象动态性的蛋白和核酸适体，往往不易获取准确的复合物结构信息。生物大分子结构预测模型如AlphaFold 3、RoseTTAFoldNA等在RNA、RNA-蛋白复合物结构预测性能上有所提升，但对DNA复杂三维结构预测表现欠佳。这是因为相较于RNA，DNA形成长程三级相互作用（long-range tertiary interactions）的能力较弱，导致Protein Data Bank (PDB) 数据库中DNA复杂三维结构的数量极少。因此，如何在缺乏复合物结构信息的情况下研究重要DNA适体的识别机制和功能优化，是领域内亟待解决的关键问题。 通过分析PDB数据库中蛋白-DNA适体复合物结构，作者发现DNA适体通常以碱基配对区域作为“支架”以维持三维空间折叠，而利用非稳定配对区域的核苷酸作为结合位点。若与蛋白作用仅引起核酸适体在其结合位点或附近发生局部构象变化，而不破环原本的三维折叠，即可通过监测NMR化学位移扰动（CSPs）来探测核酸适体的结合位点，从而指导其功能优化。该思路也被Bhattacharya等人用于生物大分子的定向进化（Nature, 2022, 610, 389）。在此基础上，仅解析核酸适体的三维结构则是有意义的。Borggrafe等人利用NMR实验捕捉碱基配对信息以更好地约束构象动态性较高的区域，从而成功解析10-23 DNAzyme的溶液结构（Nature, 2022, 601, 144）。这些展现出NMR技术在研究生物大分子互作、功能核酸结构和定向进化方面的巨大优势。 受上述启发，中国科学院杭州医学研究所谭蔚泓院士/韩达研究员/郭沛副研究员团队提出了一种简单高效的NMR技术思路，在无需获取蛋白-核酸适体复合物结构的条件下探索核酸适体的结合机制和功能优化，相关工作以Structure-based investigation of a DNA aptamer targeting PTK7 reveals an intricate 3D fold guiding functional optimization为题发表在PNAS上。 Sgc8c是通过Cell-SELEX技术获得的靶向白血病细胞的DNA适体，其分子靶标为酪氨酸蛋白激酶7（PTK7）。PTK7是一种无催化活性的跨膜蛋白，在多种肿瘤细胞中高表达。鉴于sgc8c对靶蛋白/细胞的高亲和力和高特异性，它被广泛应用于疾病检测和靶向治疗。然而，sgc8c执行精密功能的结构基础尚不清楚，导致其功能优化受到限制。作者以sgc8c为研究对象，通过NMR CSPs和定点突变实验确定了sgc8c结合PTK7的关键位点，测定了sgc8c的三维空间结构，发现其中重要的长程三级相互作用，并基于结构-功能关系设计sgc8c优化体，显著提升了适体的热稳定性、生物稳定性以及蛋白/细胞靶标结合亲和力。 Sgc8c二级结构和关键结合位点：在模拟Cell-SELEX的盐离子和温度条件下，作者分析sgc8c NOESY核磁谱图中的亚氨基质子（G H1和T H3）信号区，捕捉到C3∙G40、G9∙C13、C10∙G12、C18∙G36、C19∙G35、G20∙C34、T2∙A41、T4∙A39、A5∙T38和A6∙T37共10对Watson-Crick碱基配对，确定了sgc8c的二级结构，包含P1、P2、P3三个配对区（图1A-B）。向sgc8c滴定PTK7后，10个亚氨基质子信号依旧存在（图1C），说明sgc8c在结合PTK7后仍能维持原本的三维空间折叠。利用滴定PTK7前后sgc8c G H1、T H3和T H7信号的化学位移变化绘制了CSPs图，其中G9 H1、G12 H1、T38 H3、G36 H1显示出相对较大的CSPs（图1D），指示这些核苷酸可能处于结合位点。通常来说，生物大分子的关键功能区域（如结合位点）对残基突变较为敏感。作者将CSPs较大的G9∙C13、C10∙G12、A5∙T38、C18∙G36进行突变，采用SPR和细胞流式测定适体与PTK7蛋白和CCRF-CEM细胞的结合，最终确定P2区的核苷酸（即G9∙C13、C10∙G12和T11）是sgc8c的关键结合位点和重要功能元件。 图1. sgc8c的二级结构和关键结合位点（Credit: PNAS） Sgc8c三维空间结构：鉴于sgc8c在结合PTK7前后仍能维持其三维空间折叠，作者测定了sgc8c的溶液核磁结构（图2），揭示sgc8c折叠成复杂的三通（three-way junction）结构，包含P1区（核苷酸# 1-6、37-41）、P2区（核苷酸# 9-13）和P3区（核苷酸# 18-36）、J1连接区（核苷酸# 7-8）和J2连接区（核苷酸# 14-17）。有趣的是，sgc8c的P1和P3区形成跨度约53 Å的同轴堆叠，几乎呈共线排列。Passalacqua等人近期报道的lettuce DNA适体结构也有此特点（Nature, 2023, 618, 1078）。这种长跨度的同轴堆叠在RNA三通和四通结构中多见，而在DNA中却很少见。此外，作者还发现Mg2+对维持sgc8c三通结构和功能有重要作用。 图2. Sgc8c的三维空间结构（PDB ID: 8Y0F）（Credit: PNAS） Sgc8c中的长程三级相互作用：作者在sgc8c三维结构中发现了DNA中少见的长程三级相互作用，例如C7与A39/T38形成氢键、G17与C3形成氢键。将C7或G17替换成缺碱基位点（dS）破坏了适体的三维空间折叠，丧失了对靶蛋白/细胞的结合能力。为了进一步确定C7或G17长程氢键作用的重要性，作者分别将C7突变成尿苷dU（缺少N4氨基）、G17突变成2-氨基嘌呤2-AP（缺少N1亚氨基）、G17突变成黄嘌呤X（缺少N2氨基），SPR结果显示G17X与PTK7无结合，C7dU、G17-2AP对PTK7的结合能力显著减弱，说明长程三级相互作用对sgc8c的结构和功能至关重要。 结构-功能关系指导的sgc8c优化策略：上述结果表明维持sgc8c结构和功能的重要核苷酸包括：构成结合位点的P2区、参与长程三级相互作用的C7和G17、形成重要碱基堆积的C19∙G35和G20∙C34，值得一提的是，sgc8c可将不同区域的十多个碱基募集在三通结构中心，构成其关键位点，这在DNA结构中非常罕见。Sgc8c关键位点中的核苷酸不耐受突变（图1，3），因此优化sgc8c应考虑对P1底部和P3顶部进行改造。 为提升适体的热稳定性和靶标结合亲和力，作者将P3顶部的AATA四核苷酸环（#25-28）替换为GAA三核苷酸环，同时保留或删除翻转在外侧的C29。GAA25-28和GAA25-29突变体能够维持原本的三维空间折叠，它们的Tm值较sgc8c分别升高约7和11 °C，其中GAA25-28表现出更强的蛋白结合亲和力，并在37 °C条件下与CCRF-CEM细胞结合的KD达到pM级别。为增强适体的生物稳定性，作者首先将P1末端的2至4对碱基替换为镜像核苷酸，得到L1-2、L1-3和L1-4突变体。L1-3 和L1-4虽能够抵抗酶切，但它们与蛋白/细胞的结合亲和力显著下降，这是因为镜像核苷酸破坏了C3和A39参与的重要长程氢键（图3）。为保护这些氢键，作者在P1末端延长2至3对镜像核苷酸，获得的L+2bp和L+3bp均有出色的抗酶切能力，且与蛋白/细胞的结合亲和力同sgc8c相当。最后，作者整合了GAA25-28变体和L+2bp、L+3bp修饰，获得sgc8c-x1和sgc8c-x2的优化适体。相较于sgc8c，优化后的适体表现出更高的热稳定性，更优的靶标结合亲和力、更强的抗核酸酶切能力和血清稳定性，可作为极具生物医学应用潜力的核酸分子工具。 该工作提出一种简单高效的NMR技术思路，用于在缺乏复合物三维结构信息的情况下探索适体的识别机理和功能优化。研究结果揭示了sgc8c DNA适体形成精密复杂的三通结构，它能巧妙地从不同区域招募十余个核苷酸汇聚于三通中心构成其“结构-功能”的关键位点，这些信息有效地指导了适体的功能优化。该工作为研究靶向膜蛋白的核酸适体结构与功能提供了新思路和技术路线，同时揭示了长程三级相互作用对塑造DNA分子复杂结构和精密功能的关键作用。 参考文献 https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2404060121 责编|探索君 排版|探索君 文章来源|“BioArt” End 往期精选 围观 一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版） 热文 Cell | 是什么决定了细胞的大小？ 热文 Nature | 2024年值得关注的七项技术 热文 Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望 热文 CRISPR技术进化史 | 24年Cell综述