EGFR x Top II

摘要：在过去5年中，抗体-药物偶联物（ADCs）设计的改进实现了重大进展，这些进展已经改变了几种晚期实体瘤的治疗。考虑到ADCs设计的预期原理，即通过将细胞毒素分子与针对肿瘤特异性抗原的抗体相结合来实现靶向递送，ADCs的毒性应该低于传统化疗。然而，大多数ADCs仍然存在非靶向毒性，这些毒性类似于细胞毒素有效载荷的毒性，以及靶向毒性和其他一些不太理解且可能危及生命的不良效应。鉴于ADCs在临床适应症中的快速扩展，包括在治疗性环境中的使用和各种组合，目前正在进行大量工作以提高其安全性。目前正在采取的方法包括优化剂量和治疗时间表的临床试验、每个ADC组分的修改、预测毒性的生物标志物的识别，以及创新诊断工具的开发。在这篇综述中，我们描述了实体瘤患者中ADCs毒性的决定因素，并强调了预计将提高耐受性并在未来几年改善晚期和早期癌症患者治疗结果的关键策略。 关键点 • 抗体-药物偶联物（ADCs）的使用适应症正在迅速扩展，开发正逐渐从晚期阶段向早期阶段转变，从单一疗法向联合策略转变。 • 尽管ADCs在设计时考虑了扩大传统化疗的治疗指数，但大多数ADCs的毒性概况与其细胞毒素有效载荷相似。 • 在某些ADCs中也可以观察到非传统且可能危及生命的毒性，需要增加对这些事件的理解并优化诊断和管理实践。 • 正在采取多种药理学修饰策略来提高ADCs的耐受性，包括对抗体部分、连接子和/或细胞毒素有效载荷的分子改变。 • 在随机试验中探索不同剂量，并研究响应适应性剂量策略，可能能够优化ADCs的使用，这可以为每种适应症最大化它们的治疗价值。 • 目前正在进行大量努力，以识别接受ADCs治疗的患者中的毒性生物标志物，并开发能够预测和/或早期发现毒性的诊断工具。 1.介绍 通过抗体-药物偶联物（ADCs）靶向递送细胞毒性有效载荷正迅速成为一种治疗多种类型癌症的高效策略。目前共有12种ADCs获得FDA和/或EMA的批准，用于治疗各种癌症患者，其中6种获批用于实体瘤的指示。重要的是，这些批准大多数发生在过去4年中，反映了一个充满希望的药物管线正在扩大，预计将在不久的将来导致进一步的批准。与改善一系列肿瘤类型的患者结果一起，ADCs正在挑战当前对癌症分类的方法：针对HER2的ADCs在传统标准下被认为HER2阴性的乳腺癌和胃癌中显示出活性，导致定义了一个新的“HER2-low”可靶向肿瘤亚群。尽管目前仅提供了初步数据，但这种新的亚群可能会根据DESTINY-Pantumor02 II期试验的积极结果进一步扩展到更多肿瘤类型。ADCs的跨组织活性及其覆盖范围的扩展超越了经典生物标志物定义的亚型，具有重要的影响：一大部分并且迅速增加的癌症患者正在成为ADCs治疗的适用对象。这对于晚期癌症患者尤其如此，但也包括一些早期实体瘤患者，目前正在进行多项试验测试ADCs，试图预防疾病复发，从而提高治愈率。 ADCs最初设计的目标是通过使细胞毒性有效载荷选择性地递送到表达肿瘤相关抗原的癌细胞中，以提高传统化疗的治疗效果。然而，当前一代ADCs尚未明确实现这一目标：实际上，在对细胞毒素含量进行标准化后，发现ADCs具有与其未偶联细胞毒素有效载荷相似的最大耐受剂量，并且尚未被证明可以降低抗肿瘤活性所需的最小有效剂量。相反，数据显示，在接近或达到最大耐受剂量时，某些ADCs与密切相关的未偶联细胞毒素化合物相比具有增强的抗肿瘤活性。在数字方面，一项对169项测试ADCs的临床试验的元分析发现，这些药物与>90%的患者（包括40%的3级或更高级别事件）的治疗相关不良事件相关，根据偶联物的具体组成，毒性类型及其发生率有广泛的变异性。此外，安全问题已导致许多最初有希望的ADCs的临床开发中断。例如，针对delta-like蛋白3（DLL3）的ADC rovalpituzumab tesirine，在小细胞肺癌患者中进行了III期测试，发现其耐受性较差，并且与拓扑替康相比总体生存率较低，导致进一步开发的中断。同样，针对EGFR的构建depatuxizumab mafodotin在III期试验中因出现相关毒性加上在标准治疗中加入后总体生存率没有改善而被中断，该试验涉及胶质母细胞瘤患者。 鉴于目前正在接受ADCs治疗的癌症患者比例很大，以及预计这些化合物的使用将扩展到早期疾病患者，提高我们对ADCs不良反应的理解变得越来越重要，以便在临床实践中安全实施并优化新型偶联物的设计。在这篇综述中，我们讨论了ADCs在实体瘤患者中的毒性的当前知识，并强调了在临床实践中优化这些药物安全性的持续努力。 2.ADCs作为靶向化疗 尽管结构上存在广泛差异，所有批准的ADCs都共享三个关键要素：一个工程化的单克隆抗体，针对肿瘤相关抗原，一个细胞毒性有效载荷和一个分子连接物，将有效载荷与抗体连接起来。这样的结构有将抗体的选择性与细胞毒性分子的抗肿瘤活性结合起来的合理性，目的是在同时保护非恶性组织的情况下，尽可能高地将细胞毒性药物剂量递送到肿瘤中。除了递送细胞毒性有效载荷外，ADCs已被证明保留抗体的抗肿瘤效果，包括抑制致癌信号通路和通过诱导抗体依赖性细胞毒性增强抗肿瘤免疫。在这个框架内，ADCs既不能仅被视为化疗，也不能被视为靶向治疗；它们更代表了这两种治疗方式的复杂组合，通常被认为是“靶向化疗”。这种组合反映在这类药物的抗肿瘤活性和毒性中（图1和表1）。 图 1 | 目前批准用于实体瘤患者的 ADCs 的结构和主要毒性。迄今为止，已有六种抗体-药物偶联物（ADCs）获得 FDA 和/或 EMA 批准用于实体瘤患者。该图描述了这些 ADCs 的组成（就靶向抗原、单克隆抗体类型、有效载荷和连接链而言），目前批准的适应症以及观察到的每种药物的最常见毒性。每种 ADC 的不良效应概况通常是靶向和非靶向效应的混合，后者通常决定了最大耐受剂量。在许多 ADCs 中不同程度上常见的不良效应包括疲劳、脱发、细胞减少症和胃肠功能紊乱，尽管个别 ADCs 也可能与化合物稳定性和偶联物各种不同组分的复杂相互作用相关的更独特的毒性有关。CINV，化疗引起的恶心和呕吐；GGFG，甘-甘-苯-甘；DAR，药物-抗体比率；DXd，deruxtecan；ILD，间质性肺病；MCC，马来酰亚胺甲基环己烷-1-羧酸酯；MMAE，单甲基奥瑞斯丁 E；TOPO1，拓扑异构酶 1；Trop2，滋养层细胞表面抗原 2；VCit，缬氨酸-瓜氨酸。 鉴于它们的大分子大小，ADCs通常通过静脉注射给药，无论是作为冲击剂量还是输注；尚未证明皮下给药ADCs是安全的，并且来自体内实验的数据表明，这种给药途径可能与某些ADCs的活性降低和严重的皮肤毒性相关。注射后，ADCs理想状态下在循环中保持完整，并且仅在目标肿瘤细胞内或附近释放它们的细胞毒性有效载荷。每种ADC特征在实现这一目标中都起着至关重要的作用，结构的小修改经常导致药物的药代动力学和/或药效学特性发生戏剧性变化（表2）。注射后，ADCs通常以完整ADC（>90%的组成）、未偶联药物（或药物-连接物）和解离的抗体的动态混合物形式在血液中循环。从循环中，ADCs逐渐扩散到身体组织的间质空间，最终到达目标肿瘤细胞，估计的分数约为实体瘤的0.1%。强调ADCs到达肿瘤细胞的有限分数，需要使用有效的细胞毒性分子，这些分子除了少数例外，通常不适合未偶联给药。一旦ADC到达肿瘤微环境（TME），通常认为它与癌细胞表面表达的靶抗原结合，在内吞体内部化，并在溶酶体中通过化学或酶解裂解释放有效载荷，最终导致坏死或凋亡，具体取决于有效载荷的作用机制和在目标部位达到的浓度。更疏水的有效载荷（如单甲基auristatin E（MMAE）和exatecan衍生物）能够在细胞内解偶联后从抗体中扩散到目标细胞外部，从而对抗原阴性细胞产生“旁观者杀伤”效应，认为这增强了某些ADCs的抗肿瘤活性。这种效应可以与增加的效力和在目标抗原表达有限或异质的肿瘤中杀死癌细胞相关，尽管它也构成了毒性的决定因素：释放的有效载荷也可以通过被动扩散或转运蛋白介导的摄取进入相邻的非恶性细胞，可能导致非靶向细胞毒性。除了在肿瘤细胞内靶向有效载荷释放的传统机制之外，某些ADCs不需要抗原参与和内吞作用就可以释放细胞毒性有效载荷。例如，sacituzumab govitecan被证明在TME中细胞外释放其SN-38有效载荷，这种机制可能解释了这种和其他ADCs的活性和毒性。 如上所述，ADC的大部分并不到达肿瘤细胞，而是逐渐降解，然后通过特定和非特定机制的组合被清除，包括目标介导的清除、Fcγ受体（FcγR）介导的摄取和/或位于各种组织中的巨噬细胞的胞吞作用。重要的是，在经历降解和排泄之前，使用硫醇-马来酰亚胺化学（占大多数批准的ADCs）的ADCs释放的有效载荷-连接物复合物可以与血清白蛋白的游离半胱氨酸残基反应，从而产生长寿命的白蛋白-连接物-有效载荷加合物。尽管这种现象仍未完全表征，但它可能通过白蛋白结合物肿瘤摄取和在非恶性组织中的非特异性分布，最终延长每次输注后细胞毒性有效载荷的半衰期，对某些ADCs的活性和毒性特征产生影响。 3.剖析ADCs的毒性 ADCs是模块化制剂，它们的关键组成部分的微小修改可能导致临床概况的重大变化（图2）。在这一部分中，我们剖析了每个ADC组成部分的相对贡献以及患者特征在决定接受这些药物的患者观察到的毒性类型和严重程度方面的作用。 图 2 | ADCs 毒性的决定因素。抗体-药物偶联物（ADCs）的不良效应概况通常由非靶向、非肿瘤毒性主导，这些毒性通常类似于偶联物携带的细胞毒素有效载荷的毒性。因此，有效载荷的选择对 ADCs 预期的毒性概况有重大影响。然而，这些毒性的类型、发生率和严重程度也是用于将有效载荷绑定到抗体的连接链稳定性的函数，使用不太稳定的连接链预计会导致增加的化疗相关毒性，因为释放的有效载荷浓度峰值更高，而更稳定的连接链有时与意外不良效应的增加发生率相关，例如眼部毒性。ADCs 的抗体部分可以通过诱导靶向肿瘤外的毒性以及通过与免疫细胞上的 Fcγ 受体的结合来贡献毒性概况。最后，根据多种与患者相关的因素，可以观察到相同 ADC 的毒性在不同患者之间存在显著差异，包括基线器官功能、共病存在、药物基因组多态性、体成分和种族。Cit，瓜氨酸；GSH，谷胱甘肽；MMAE，单甲基奥瑞斯丁 E；MMAF，单甲基奥瑞斯丁 F；Trop2，滋养层细胞表面抗原 2；Val，缬氨酸。a 高稳定性连接链与某些不良效应的增加发生率有关，包括眼部毒性、神经毒性或肝毒性，具体取决于特定药物。 3.1.有效载荷 基于ADCs开发背后的理念，预期目标抗原的身份将决定药物的毒性特征。然而，临床经验表明，与有效载荷骨架相关的ADCs的大多数不良事件在范围、发生率和严重程度上仍然相似，并且共享相同有效载荷的不同ADCs通常具有相似的毒性概况，无论目标抗原的差异如何。这些毒性可以广泛地分为与抗体载体靶向的抗原无关的非靶向、非肿瘤效应，以及由于抗体与位于非恶性组织中的同源抗原的结合而产生的靶向、非肿瘤效应。 非靶向、非肿瘤毒性主导了大多数ADCs的毒性概况，通常导致类似于有效载荷骨架的不良效应概况。例如，携带auristatins（合成的多拉司汀类似物，具有与F-肌动蛋白稳定相关的抗有丝分裂活性）的ADCs通常会导致周围神经病变。例如，在接受enfortumab vedotin治疗的晚期尿路上皮癌患者中，任何级别的周围神经病变报告率为46.3%，这与接受未偶联多拉司汀的患者（在接受多拉司汀10的实体瘤患者中，任何级别的周围神经病变报告率为36%）的发生率相似。携带抗有丝分裂微管靶向的maytansine衍生物（DM1）有效载荷的ADCs可能诱发肝毒性和血小板减少症（在接受曲妥珠单抗emtansine（T-DM1）的乳腺癌患者中，这两种事件的任何级别形式大约占30%），类似于未偶联的maytansine（在实体瘤患者中，任何级别的肝毒性高达43%，血小板减少症高达10%）。携带喜树碱类拓扑异构酶I抑制剂有效载荷的ADCs（如SN-38、belotecan和deruxtecan（DXd））通常会导致脱发、腹泻和中性粒细胞减少症（在接受三阴性乳腺癌（TNBC）治疗的患者中，这些事件的任何级别形式已被观察到>50%），类似于irinotecan（在接受结直肠癌治疗的患者中，这些事件的任何级别形式报告>50%）。目前批准的ADCs的非靶向、非肿瘤毒性的主要机制，至少部分与系统循环中有效载荷的过早解偶联有关，这导致游离细胞毒性有效载荷扩散到肿瘤外隔室。这些有效载荷通常是亲脂性分子，能够穿透质膜并进入非目标、非恶性细胞。如前所述，部分有效载荷也可以与血清白蛋白和其他含硫醇的血浆蛋白结合，这可以增加有效载荷-连接物复合物的半衰期，并可能导致有效载荷在非恶性组织中的沉积。除了从ADCs中解离有效载荷外，还提出了其他机制来介导非恶性细胞对细胞毒性有效载荷的暴露，包括非恶性细胞内完整ADCs的非特异性内吞作用，以及由于抗体骨架的Fc结构域与免疫细胞表达的Fc受体的相互作用导致的非靶向、受体介导的摄取。这些后一种机制可能与高度稳定的ADCs更相关，这些ADCs与有效载荷的过早解偶联和释放到循环中有限，因此更有可能以完整ADCs的形式遇到非恶性组织。无论机制如何，非恶性细胞对有效载荷的非靶向暴露的程度最终决定了该制剂的耐受性，使有效载荷的选择成为任何ADC设计中的关键决策。 3.2.连接物 如上所述，导致接受ADCs治疗的患者非靶向毒性的主要机制可能与连接物的稳定性和药物学结构有关，这可能对ADC的毒性特征产生重大影响。理想的连接物足够稳定，能够将有效载荷输送到预期的地点，但也足够不稳定，能够在肿瘤内或附近释放有效量的有效载荷。不可切割的连接物，如maleimidomethyl cyclohexane-1-carboxylate（在T-DM1中使用），需要ADC的细胞内降解才能释放有效载荷，从而在循环中具有稳定性（相对于具有可切割连接物的ADCs）。在抗原结合和细胞内释放有效载荷后，带电的赖氨酸或半胱氨酸的存在限制了未偶联有效载荷的细胞膜渗透性，并使其不太可能重新进入循环或扩散到旁观者细胞。相反，可切割的连接物具有化学上或酶促上不稳定的化学结构，这可以通过几种机制导致有效载荷的释放，包括酸性降解（腙和碳酸盐）、血浆和溶酶体蛋白酶的切割（肽和葡萄糖醛酸）或硫醇-二硫键交换反应（二硫键）。总的来说，不太稳定的连接物导致更早地将游离有效载荷释放到循环中，具有更高的峰值细胞毒素浓度，并增加典型的化疗相关毒性（如细胞减少症、脱发和/或胃肠道毒性）。然而，更稳定的连接物可以导致完整ADC的循环时间延长，有效载荷在循环之外的较晚时间和不同身体位置释放。这一方面可能解释了某些高度稳定的ADCs的特定毒性概况，其中一些被发现具有有限的化疗相关毒性，但意外的高发生率的眼部毒性。这些发现表明，在试图确定ADC稳定性时应该追求平衡，过多的有效载荷释放和ADC的有效载荷保留都可能导致意外的毒性。 除了连接物稳定性之外，用于将有效载荷与抗体链接的特定化学以及药物-抗体比率（DAR）也可能对ADCs的毒性特征产生影响。随机偶联，即非选择性地将有效载荷链接到位于抗体中的赖氨酸或半胱氨酸残基，产生具有异质DARs的ADCs混合物，这可能导致偶联物的毒性变化。T-DM1的制造涉及随机赖氨酸生物偶联，产生平均DAR为3.5的异质混合物，有效载荷位于抗体周围的可变偶联位点。Trastuzumab deruxtecan（T-DXd）和sacituzumab govitecan的制造过程则涉及随机半胱氨酸偶联，这使得药物可以在抗体的八个不同区域进行偶联，实现了高达8的DAR，与赖氨酸偶联相比，异质性降低50。所有其他批准的ADCs，包括血液学指示的ADCs，都是使用涉及赖氨酸或半胱氨酸的随机偶联方法生产的。旨在实现更一致有效载荷偶联的策略是积极开发领域的主题，将在稍后的综述中进一步讨论。 3.3.抗体 ADCs的毒性很大程度上由连接物-有效载荷复合物决定，尽管即使是具有相同有效载荷和连接物的ADCs，由于靶向肿瘤外的毒性，它们的不良效应概况也可能有显著差异。这些事件与特定靶标的参与或在表达ADC靶标的非恶性组织中积累的有效载荷有关，因此根据目标抗原而广泛变化。最初观察到这种现象是在针对LeY的偶联物BR96-多柔比星，它与胃肠道毒性（LeY高度表达的地方）有关，并且较少与未偶联多柔比星通常所见的血液学或心脏毒性有关。心脏毒性可以在T-DM1或T-DXd中观察到，主要与曲妥珠单抗的靶向肿瘤外效应有关，这一点通过观察到其他基于DXd的ADCs中这种毒性较少而得到反映。相反，针对滋养层细胞表面抗原2（Trop2）的ADC datopotamab deruxtecan（Dato-DXd）与高发生率的皮疹和口腔炎有关，类似于其他针对Trop2的ADCs（如PF-06664178），可能由于皮肤和粘膜组织中Trop2表达水平高。针对HER3的ADC patritumab deruxtecan（HER3-DXd）与高风险的血小板减少症有关，这种不良效应也在接受未偶联patritumab的患者中观察到。同样，尽管许多MMAE（也称为vedotin）基础的ADCs具有相似的毒性概况（通常以贫血、中性粒细胞减少症和周围神经病变为特征），这主要与它们有效载荷有关，但根据靶向的抗原不同，也可以观察到更独特的不良效应。例如，针对nectin 4的ADC enfortumab vedotin与严重的皮肤毒性和味觉障碍有关，可能由于皮肤和唾液腺中nectin 4表达水平高，而tisotumab vedotin治疗与显著的出血风险有关，这可能与靶向组织因子（也称为凝血因子III）有关。在某些情况下，靶向毒性可能支配ADC的安全概况：这是针对EphA2的MMAF基础的ADC MEDI-547的情况，它与危及生命的出血和凝血事件有关，即使在低剂量下，也可能与EphA2的靶向参与有关，EphA2是一个与新生血管生成有关的受体。为了最小化这种靶向毒性的风险，需要仔细选择ADC靶标，建议优先选择在肿瘤细胞（理想情况下高表达）和非恶性细胞（理想情况下低表达或不存在表达）之间表达水平有差异的抗原。 除了通过它们的抗原结合域诱导靶向毒性外，ADC的抗体组分还可能通过它们的Fc结构域与免疫细胞或其他非恶性细胞上表达的FcγRs的相互作用而导致毒性。这种机制被认为与deruxtecan基础的ADCs诱导的间质性肺疾病（ILD）有关，因为这些偶联物被肺泡巨噬细胞摄取，它们表达高水平的FcγR。事实上，已经观察到几种ADCs诱导的ILD，发生率不同，似乎与靶向的抗原无关（包括HER2、HER3和Trop2），并且在暴露于高剂量未偶联DXd的猴子中没有观察到，这表明这种效应可能与任何特定表位的靶向或仅与有效载荷本身无关。同样，抗体Fc结构域与巨核细胞上表达的FcγRs的参与可能在T-DM1诱导的血小板减少症中发挥作用，尽管关于这种机制仍有争议。 总的来说，尽管与抗体相关的毒性通常不占ADCs不良效应概况的主导地位，但已经观察到几例严重的靶向肿瘤外毒性或通过抗体的Fc部分介导的毒性。这些观察结果突出了这些化合物的作用机制的复杂性以及每个ADC组成部分对耐受性概况的重要性。 3.4.患者相关因素 除了在各种ADCs之间观察到的毒性概况的差异外，在接受相同ADC的不同患者中也存在相当程度的异质性，包括不良反应的谱系和等级。多种患者相关因素可以影响这些药物的药代动力学和药效学，包括基线器官功能、合并症的存在、参与ADCs或其代谢产物代谢的酶的多态性，以及每个患者的体成分。 基线器官功能受损和/或特定合并症可以影响ADC的代谢以及对进一步器官损伤的敏感性。基线肾功能受损和基线氧饱和度较低都与来自T-DXd的肺毒性风险增加有关，而肝功能受损被发现增加了enfortumab vedotin释放的细胞毒素的暴露水平。正如我们将在后面讨论的，参与ADCs和/或其有效载荷代谢的酶的基因多态性可以导致增加的毒性，如在接受了sacituzumab govitecan的患者中观察到的UGT1A1的有害多态性。体重和组成都可以改变ADCs的代谢，可能产生毒性概况的变异性。体重变化和白蛋白浓度变化都一致地显示影响T-DM1、T-DXd、tisotumab vedotin、enfortumab vedotin、mirvetuximab soravtansine和其他几种ADCs的药代动力学。最后，种族被发现影响ADC代谢：例如，日本种族的患者平均血清T-DXd浓度比其他国家的患者的增加20%，这一发现可能解释了在这组患者中观察到的较高ILP发生率。 4.与组合策略相关的不良效应 基于它们的作用机制，ADCs为组合策略提供了多种机会，目标是实现相加或协同的抗肿瘤活性。然而，除了提高临床活性的潜力外，这些组合还带来了增加方案毒性的风险，无论是由于不良效应的重叠还是意外的协同作用。在这一部分中，我们总结了与不同类别的抗癌药物一起施用的ADC组合的可用毒性数据（表3和4）。 4.1.ADCs与化疗药物联用 结合不同类型的化疗药物是克服耐药性和改善治疗结果的成熟方法。此外，某些化疗药物被认为可以与ADCs协同作用：例如，已在体外通过激活NF-κB信号通路上调癌细胞上的HER2表达，从而增强T-DM1的活性。然而，将ADCs与化疗药物联用，却伴随着与重叠毒性相关的某些挑战。 在这种情况下的一些数据来自一项试验，该试验测试了T-DM1与多西他赛（有无帕妥珠单抗）联用在HER2阳性乳腺癌患者中的疗效。在转移性乳腺癌患者中，这种联用导致大约80%的患者出现多个剂量限制毒性（DLTs）和3级及以上不良事件，超过一半的患者出现中性粒细胞减少症、疲劳、鼻出血、口腔炎、恶心和腹泻。T-DM1还在一项随机II期试验中与卡培他滨联用，该试验招募了HER2阳性转移性乳腺癌患者，显示在添加卡培他滨到T-DM1单药治疗时，反应率没有提高，治疗中断的患者百分比增加了一倍多（从16.3%增加到35.8%）。T-DXd在DESTINY-Gastric03试验中与5-氟尿嘧啶（5-FU）或卡培他滨联用，该试验招募了25名转移性HER2阳性胃癌患者。在5-FU联合组中，除了两名患者出现剂量限制性口腔炎外，还有93.3%的患者出现3级及以上不良事件的高发生率，大多数患者需要减少5-FU剂量；在卡培他滨组中，尽管3级及以上不良副作用的发生率很高（90%），没有观察到DLTs，80%的患者需要减少卡培他滨剂量。Dato-DXd与基于铂的化疗和帕博利珠单抗联用，在60%的患者中导致3级及以上毒性，常见的有恶心、贫血、疲劳和口腔炎。最后，mirvetuximab soravtansine在一项Ib期试验中与卡铂联用，导致67%的患者出现任何级别的恶心，以及任何级别的呕吐、腹泻、眼部毒性、疲劳和细胞减少症，所有这些在≥50%的患者中都很常见。 总结来说，大多数试验的数据似乎表明，当ADCs与常规化疗药物联用时，毒性有不可忽视的增加，这可能是由于ADC载荷的非靶向、非肿瘤效应导致的重叠毒性。 4.2.ADCs与内分泌治疗联用 内分泌治疗是一种常见的治疗策略，其总体目标是通过阻断激素产生或激素促进肿瘤细胞生长的能力，抑制激素依赖性癌症的生长。这些药物通常耐受性良好，并且最常（但不是唯一）用于乳腺癌或前列腺癌患者。大多数内分泌治疗的非重叠毒性概况使它们能够与化疗联用，最近还与ADCs联用。在III期KATHERINE试验中，比较了T-DM1与曲妥珠单抗在HER2阳性乳腺癌患者中的辅助应用，这些患者在新辅助HER2导向治疗后仍有残留疾病，两组都允许同时进行辅助内分泌治疗。接受T-DM1治疗的患者中，任何级别毒性的发生率与接受内分泌治疗与否相似，3级及以上不良事件的发生率（26.0%对24.9%）、严重不良事件（12.9%对12.2%）以及导致T-DM1剂量减少的不良事件（11.0%对15.0%）也都相似。内分泌治疗也在早期和晚期HER2低表达乳腺癌患者中与T-DXd联用。在随机II期TALENT试验中，早期HER2低表达乳腺癌患者接受新辅助T-DXd，有无阿那曲唑，两组的毒性概况相似。同样，在Ib期DESTINY-Breast08试验中，在转移性HER2低表达乳腺癌患者中添加阿那曲唑或氟维司群到T-DXd中没有导致DLTs，并且与T-DXd单独使用的毒性概况相似。总的来说，将ADCs与内分泌治疗联用似乎并不与毒性增加有关，这与每种药物单独的不同的不良效应概况以及大多数内分泌治疗相对于其他系统性抗癌治疗的有利毒性概况一致。 4.3.ADCs与免疫治疗联用 ADCs与化疗药物一样，有潜力引发免疫原性细胞死亡，同时通过抗体的Fc结构域具有潜在的免疫刺激功能，从而为与免疫检查点抑制剂（ICIs）的联用提供了理论依据。这种理论依据得到了以下观察的支持：ADCs和ICIs的不良效应概况通常不重叠，表明联合治疗是可行的。已经有几项早期和晚期试验测试了ICIs和ADCs的各种组合，包括至少一项大型随机研究。III期KATE2试验测试了在预先治疗的HER2阳性转移性乳腺癌患者中将atezolizumab添加到T-DM1中，显示联合组毒性适度增加：一名接受T-DM1加atezolizumab的患者发生了与治疗相关的死亡，并且临床严重的不良事件（33%对19%）以及大多数不良效应的发生率，特别是发热（35%对16%，包括导致住院的几例），都随着atezolizumab的添加而增加。也有随机数据可用于enfortumab vedotin有无pembrolizumab的研究，涉及149名晚期尿路上皮癌患者：添加pembrolizumab导致临床严重的与治疗相关的不良事件的发生率增加（23.7%对15.1%），致命的与治疗相关的不良事件（3.9%对2.7%）以及所有与治疗相关的不良事件的发生率普遍增加，特别提到严重的皮肤反应。尽管如此，这种组合在2023年4月获得了FDA的加速批准，用于不能接受含顺铂化疗的局部晚期或转移性尿路上皮癌患者，基于这种组合的显著疗效。大多数其他测试ADCs加ICIs的研究的非随机设计排除了对许多未解决的研究问题的明确答案。然而，到目前为止，与ICIs和T-DXd、Dato-DXd或sacituzumab govitecan的组合中还没有观察到协同毒性的令人担忧的信号，所有这些组合的毒性概况大多是相加的。这些安全概况包括在接受DXd基础ADCs时观察到的任何级别ILD的比率和严重程度没有显著差异，这些在接受ICIs后似乎没有增加。这一领域的进一步数据预计将来自正在进行的随机III期试验（NCT05629585、NCT05382286和NCT05633654），预计将提供关于将ICIs与ADCs（除T-DM1外）组合的方案的毒性概况的澄清。 4.4.ADCs与靶向治疗联用 在目前批准的ADCs中，T-DM1是在与靶向药物联用时活动和安全性方面证据最多的药物。在Ib期试验中测试了T-DM1与HER2酪氨酸激酶抑制剂tucatinib的组合，发现它是可耐受的，尽管经常出现胃肠道和肝脏毒性，37%的患者至少有一次临床严重的不良事件，56%的患者需要中断tucatinib剂量。正在进行的III期HER2CLIMB-02试验测试了T-DM1有无tucatinib在局部晚期或转移性HER2阳性乳腺癌患者中的疗效，预计不久将报告数据，这可能会澄清与T-DM1单独使用相比，组合的额外毒性。T-DM1还在Ib期试验中与间歇性CDK4和CDK6抑制剂ribociclib联用，没有观察到DLTs，尽管58%的患者因血小板减少症或中性粒细胞减少症需要减少ribociclib剂量，一名患者出现2级QTcF延长。Sacituzumab govitecan在Ib期试验中与PARP抑制剂talazoparib联用，招募了转移性TNBC患者，导致多次DLTs，由于严重的骨髓抑制在第一份研究报告中描述（大多数入组患者都有发热性中性粒细胞减少症）。最后，在涉及铂耐药卵巢癌患者的Ib期试验中评估了将抗VEGFA抗体bevacizumab添加到mirvetuximab soravtansine中，结果显示毒性概况与ADC单独使用相似，尽管在接受bevacizumab的患者中观察到1-2级肺炎（6名患者，9%）与单独使用mirvetuximab soravtansine的患者中没有观察到。 5.新兴策略以优化ADCs的安全性 在短短4年的时间里，作为癌症患者治疗的ADCs数量翻了一番，导致接触这些药物的患者群体迅速扩大。这种快速发展的步伐需要在实践中广泛开展工作，以最小化接受ADCs的风险。已经采取了几种策略，以预防或最佳管理ADCs在临床实践中的毒性（见图3）。 图 3 | 正在测试的策略，以潜在优化 ADCs 的安全性。目前正在开发多种策略，旨在改善抗体-药物偶联物（ADCs）的安全概况，从而增加其治疗指数。a，剂量优化策略，如治疗持续时间的修改、分次剂量、治疗反应剂量调整、剂量封顶，以及设计随机剂量寻找研究。b，药物工程方法，包括但不限于生成前体药物-药物偶联物，沉默 ADC 的 Fc 部分以避免 Fc 受体介导的毒性，以及新型位点特异性偶联技术。c，使用药物基因组分析来通知每个个体患者发展不良事件的风险，并相应地调整 ADC 管理。d，使用可穿戴生物传感器检测和监测与 ADCs 相关的特定毒性。 5.1.剂量优化策略 鉴于与ADCs相关的许多毒性具有剂量依赖性，大量关注已投入到剂量和给药时间表的优化上，以提高治疗指数。为此采用了五种经典剂量优化策略，包括体重剂量封顶、治疗时间封顶、剂量频率优化、基于反应的剂量调整和随机剂量寻找研究。 剂量封顶。剂量封顶的理由源于体重对ADCs药代动力学特征的影响，这可能导致体重较大的患者存在过量用药的风险。在观察到基线体重≥100 kg的患者使用enfortumab vedotin治疗时发生了三起致命不良事件后，采用了125 mg的剂量封顶来治疗尿路上皮癌患者。类似地，为了降低眼部不良事件的发生率，采用了基于调整后的理想体重给药的mirvetuximab soravtansine。一般来说，当在ADC的开发过程中，在理想体重范围以上的患者中观察到令人担忧的不良效应和/或药代动力学模型表明患者体重对药物暴露有相关影响时，应始终考虑剂量封顶。 治疗时间封顶。治疗时间封顶旨在最小化慢性和潜在永久性不良事件的发生率，如周围神经病变。这种方法对于未偶联化疗药物如紫杉烷类或铂盐已建立，并证明对ADCs也有益。例如，参数时间至事件分析的数据显示，与六个治疗周期相比，使用polatuzumab vedotin治疗八个周期时，发生2级及以上周围神经病变的预测风险增加了50%以上。这些数据支持了polatuzumab vedotin以1.8 mg/kg每3周的剂量，最多六个周期用于复发和/或难治性弥漫性大B细胞淋巴瘤患者的批准。这种方法尚未在实体瘤患者中广泛测试，但有可能在几种不同的ADCs和癌症类型中提供更好的耐受性和安全性。 分次给药。给药频率是另一个关键变量，调节该变量可能改善ADCs的安全性。使用分次剂量表给药的ADCs可以在与单一但更高剂量相比，达到较低的峰值血浆浓度（Cmax）的情况下，暴露于相同累积剂量的药物，潜在地改善由Cmax驱动的不良事件。这种策略的第一个成功例子是第一个被批准的ADC，针对CD33的药剂gemtuzumab ozogamicin。这种化合物最初在2000年以9 mg/m2每2周的剂量获得加速批准，用于治疗复发的CD33阳性急性髓性白血病患者。然而，在现实世界的研究中报告了高发生率的肝毒性和肝窦阻塞性疾病，导致其在2010年撤出市场。基于随后的证据表明安全性有所提高，gemtuzumab ozogamicin在2017年以分次、降低剂量的剂量表（每个诱导周期的第1、4和7天）重新获得批准。另一个成功调整剂量频率以提高ADC安全性的例子是针对CD22的ADC inotuzumab ozogamicin，当以分次每周而不是每三周或每四周剂量给药时，被发现更易耐受且同样有效，导致目前批准用于急性淋巴细胞性白血病患者的诱导剂量为1.8 mg/m2，以每三周剂量给药，后续周期的推荐剂量取决于初始反应。对于目前用于治疗实体瘤患者的ADCs，可能需要采取类似的策略，特别是考虑到Cmax对大多数ADCs活性的不确定性115。 基于治疗反应的剂量调整。基于治疗反应的剂量调整提供了一种根据每个患者初始反应调节ADC暴露程度的方法。这种自适应剂量策略目前用于接受inotuzumab ozogamicin治疗的患者，其中初始剂量1.8 mg/m2在随后的周期中降低到1.6 mg/m2，以降低进入完全缓解的患者的风险。在实体瘤患者中测试这种策略似乎最适合于对ADC反应频繁且可以预期长期缓解的适应症，如接受T-DXd治疗的HER2阳性转移性乳腺癌患者。在涉及曲妥珠单抗难治性HER2阳性转移性乳腺癌患者的III期DESTINY-Breast03试验中，T-DXd治疗导致21%的患者完全缓解，T-DXd组超过一半的患者在2年内无进展。鉴于在这种疾病中观察到的完全反应与持久缓解之间的已知关联，评估基于反应的T-DXd剂量可能是合理的，并且可以与其他ADCs进行类似的尝试。 随机剂量寻找研究。随机剂量寻找研究是前瞻性试验，旨在评估一种化合物的多个剂量，目的是确定一个最佳剂量，以最大化治疗指数。随机剂量寻找研究使T-DXd的最佳剂量得以确定，用于HER2阳性乳腺癌患者和HER2突变非小细胞肺癌（NSCLC）患者：对于这两种适应症，进行了随机试验，比较5.4 mg/kg和6.4 mg/kg作为每三周剂量的利弊概况。在HER2阳性乳腺癌的情况下，115名患者被随机分配接受5.4 mg/kg或6.4 mg/kg的T-DXd，两组的客观反应率（ORR）相似（分别为56.5%和61.5%），尽管有12%和21%的患者发生ILD，以及在更高剂量时3级及以上治疗中出现的不良事件的发生率显著增加（分别为39%和58%）。关于HER2突变的转移性NSCLC，80名患者被随机2:1分配接受5.4 mg/kg或6.4 mg/kg的T-DXd，两组的ORR相似（分别为53.8%和57.7%），尽管3级及以上不良事件的发生率几乎翻倍（从31.7%增加到58.0%），包括更高剂量时ILD的发生率增加（5.4 mg/kg时为5.9%，6.4 mg/kg时为14%）。基于这些数据，T-DXd以5.4 mg/kg的剂量被批准用于HER2突变的转移性NSCLC患者。在接受该药物的1150名患者的汇总分析中，接受更高剂量的T-DXd被证实与更高的ILD风险相关，其中44%患有乳腺癌，其余56%患有其他组织类型的实体瘤。对于其他ADCs和适应症，可能合理进行类似的随机剂量寻找研究尝试，特别是对于那些在试验或临床实践中观察到致命不良事件和/或相当多的3级及以上毒性的情况。 5.2.优化ADC设计 ADC工程和其他优化策略可以提供重要的方法，以最大化这些药物的效力和安全性。事实上，每个ADC组成部分设计的创新可以使药物属性微调，可能对耐受性有影响。 在抗体部分的创新。大多数目前批准和研究中的ADCs针对的目标在不同程度上在非恶性组织中异质性表达。Probody-药物偶联物（PDCs）的产生，由条件激活的ADCs组成，其中抗体的抗原结合区域被蛋白酶可切割的肽掩蔽，使得在肿瘤微环境中选择性解蔽和激活，提供了一个可能减少靶向肿瘤外毒性的工程策略的例子。PDCs确实有望在非恶性组织中保持大部分完整，而在恶性组织中被肿瘤相关蛋白酶有效切割，在这些组织中掩蔽肽被释放，使抗体能够结合目标抗原，并将有效载荷送达肿瘤细胞。这种方法还有一个额外的优点，可能克服大多数实体瘤由于延迟的抗原结合和改善的肿瘤穿透而看到的结合位点屏障，这可能导致疗效提高和治疗指数提高。值得注意的是，PDCs的早期临床数据尚未揭示临床相关的安全性概况改善，如在一项I/II期研究中观察到的，该研究中，晚期实体瘤患者接受了针对CD166的PDC praluzatamab ravtansine治疗：眼部毒性发生在43%的患者中，37%的患者有≥1个治疗中出现的3级及以上不良事件。尽管如此，还有多个PDCs正在开发中，需要更多的数据来得出这项技术的临床效用的结论。除了掩蔽抗体的结合区域外，目前正在进行尝试用沉默抗体Fc结构域的尝试，目的是减少与Fc介导的ADC被免疫细胞摄取相关的靶向肿瘤外毒性。 另一种可能使ADC更好地递送到肿瘤部位并可能减少靶向毒性的策略是将有效载荷结合到双特异性而不是常规抗体上。通过针对两种不同的抗原，双特异性抗体可能比常规抗体具有更高的选择性和更好的肿瘤细胞内吞作用。关于双特异性ADC的安全性和活性的首次临床数据于2022年9月提出，针对HER2的ADC ZW49（针对两个不重叠的HER2表位）在晚期HER2表达实体瘤患者中展示了31%的ORR，尽管毒性概况不可忽视（主要由于眼部毒性，包括角膜炎42%）。还有几个其他双特异性ADC目前正在开发中，包括针对不同HER2表位的ADC、HER2和Trop2、HER2和PRLR、HER2和CD63、EGFR和MUC1以及EGFR和HER3的ADC。 在连接物技术方面的创新。为了优化安全性，目前正在开发多种旨在提高ADCs在系统循环中稳定性的策略。这些努力主要集中在抗体的有效载荷的位点特异性而不是随机偶联，通过工程化半胱氨酸、引入非天然氨基酸，和/或添加硒代半胱氨酸、谷氨酰胺或醛标签。这些方法能够准备出具有可预测DARs和有效载荷附着位点的均匀ADCs群体，这可能与改善的耐受性概况和更可预测的药代动力学相关。临床前证据表明这些偶联策略赋予了改善的安全性概况，临床实验目前正在进行中。然而，如前所述，临床数据表明，即使是过度的连接物稳定性也可能与严重毒性相关，如在SYD985、ARX788和A166等其他ADCs的临床试验中观察到的。另一种工程策略涉及向连接物添加短的聚乙二醇（PEG）片段，这可能通过增加ADC亲水性来减少非特异性ADC摄取，最终减少靶向肿瘤外毒性的发生。临床前数据表明，使用这种策略开发的ADCs保留了活性并改善了药代动力学特性，临床测试目前正在进行中。 在有效载荷方面的创新。为了提高单一有效载荷ADCs的治疗指数，已经开发了新型结构，将两种不同类型的有效载荷链接到同一单克隆抗体上。除了可能扩大ADC的活性谱外，在同一偶联物中组合具有多种和不重叠作用机制的有效载荷也可能导致改善的耐受性。临床前数据已经证实了这种方法的可行性和高抗肿瘤活性，如将HER2靶向抗体结合到MMAE和MMAF上，以及将FGF2靶向抗体结合到MMAE和α-amanitin上的结构，尽管目前没有临床数据。此外，正在探索除抗微管剂、拓扑异构酶I抑制剂和DNA插入剂之外的新型有效载荷。这些有效载荷包括其他细胞毒素分子（如拓扑异构酶II抑制剂或抑制转录或翻译的药剂），以及具有非传统有效载荷的ADCs，如免疫刺激分子、异双功能蛋白降解剂和酪氨酸激酶抑制剂。每种策略的详细描述超出了本综述的范围；然而，值得强调的是，非传统有效载荷可能与规范的细胞毒素偶联ADCs观察到的毒性问题类似，可能需要仔细的实验和微调。作为一个例子，2022年12月报告了一项I期研究的初步数据，该研究测试了一种针对HER2的免疫刺激ADC，携带一种Toll样受体7激动剂，发现细胞因子释放综合征、发热、恶心、呕吐和头痛的发生率很高（每个>30%），与从免疫刺激有效载荷释放中可能预期的非靶向效应一致。此外，免疫刺激STING激动剂ADC XMT-2056的开发在2023年3月被叫停，在试验的剂量递增部分的第二个患者接受初始剂量水平治疗后观察到与偶联物相关的致命不良事件。在这些情况下，利用通过开发常规ADCs积累的知识是必要的，以便开发更安全的创新ADCs，能够有效地扩大治疗选择的范围。 与有效载荷中和抗体片段联合给予ADCs是另一种旨在提高ADCs耐受性的创新。通过结合未偶联的循环有效载荷分子，这些有效载荷中和片段旨在减少到达非恶性组织中的细胞毒素量，从而减少接受ADCs治疗的患者的非靶向毒性。临床前数据显示，在异种移植模型中，当HER2靶向的MMAE基础ADC与人类化抗-MMAE Fab片段ABC3315联合给予时，化疗相关毒性减少，小鼠模型中的体重减轻得到改善，并且活性得以保留。需要进行临床调查，以澄清这种策略是否能够有效地改善耐受性，而不影响ADCs的抗肿瘤活性。 6.药物基因组学 在确定接受抗体药物偶联物（ADCs）治疗的患者中，哪些患者有最大的风险发生不良事件是改善这些患者临床管理的重要步骤。在ASCENT试验的事后分析中，接受sacituzumab govitecan治疗的转移性三阴性乳腺癌（TNBC）患者，有害的UGT1A1多态性与治疗相关的不良事件的发生有关。sacituzumab govitecan的有效载荷（SN-38）是一种亲脂性分子，主要通过UGT1A1的葡萄糖醛酸化清除。以前的研究表明，接受irinotecan治疗的结直肠癌患者，如果存在功能丧失的UGT1A1多态性，会有更高的SN-38暴露，导致中性粒细胞减少和腹泻的发生率增加。这种效应也在UGT1A128多态性的纯合子患者中观察到，他们接受的是卡培他滨和irinotecan的联合治疗，发现他们发展为发热性中性粒细胞减少的可能性是野生型UGT1A1患者的14.2倍。在ASCENT中，与携带这种等位基因的杂合子患者或野生型等位基因的纯合子患者相比，UGT1A128纯合子患者的3级及以上中性粒细胞减少、发热性中性粒细胞减少和腹泻的发生率都更高。同样，在I/II期IMMU-132-01篮子试验中，UGT1A128纯合子患者在接受sacituzumab govitecan治疗时也有增加的毒性发生率。鉴于UGT1A128基因型的纯合子频率相对较低（<10%），这些数据尚未导致常规检测UGT1A1多态性的建议，尽管目前推荐更密切地监测已知为UGT1A1*28纯合子的患者，以发现毒性的发展。除了影响有效载荷代谢的酶基因的多态性外，影响有效载荷释放的酶基因或编码Fc受体的基因的多态性也可能在决定特定患者亚群中给定ADC的安全概况和耐受性方面发挥作用。总的来说，这些数据表明，药物基因组参数对某些ADC的安全概况有相关影响。随着新型ADC的开发，在设计早期阶段试验时考虑包括药物基因组分析可能是一个合理的途径，确保安全概况在特定人群和/或个体间遗传变异中不会受到过度影响。 7.诊断工具 另一种早期检测和更好管理ADC诱导的不良事件的潜在方法涉及使用可穿戴生物传感器（WBSs）。这些设备有潜力通过连续、非侵入性地测量生物因素，包括生命参数和生物流体（如汗液、唾液和组织间液），提供实时信息。在ADC相关毒性方面，使用WBSs可能支持通过检测氧饱和度水平和/或心率和呼吸率的变化来早期识别治疗引起的间质性肺病（ILD）。此外，使用家庭肺活量测定（如蓝牙连接的手持肺活量计）、脉搏血氧仪或咳嗽监测器（如莱斯特咳嗽监测器或VitaloJAK）进行的强制肺活量评估已成为潜在的监测ILD的方法。这些技术的快速发展可能使医生能够在风险患者中早期诊断ILD，帮助识别ILD的急性加重，并支持实时临床决策，尽管采用这些措施也存在一些障碍，包括成本和需要国际性的、基于证据的指南，以指导家庭测量的使用。 8.ADCs在早期阶段的应用 在过去的十年中，ADCs已经改变了几种晚期实体瘤的治疗算法。然而，这类药剂在早期疾病患者中可能获得最大的临床效益，这些患者通常接受化疗，以防止疾病复发，并且可能从ADCs提供的细胞毒素药物的改善传递中受益，理想情况下包括为更高比例的患者提供治愈。目前在这个领域正在进行几项试验（补充表），其中一种ADC（T-DM1）已经获得批准，用于早期HER2阳性乳腺癌患者。重要的是，这种设置在毒性方面提出了独特的挑战：尽管增加的短期毒性发生率通常被认为可以接受，以实现治愈的目标，但可能对生活质量产生长期影响的永久性毒性则较不可接受，需要谨慎以确保可以避免致命毒性。在这种情况下，测试早期阶段ADC的试验中可能需要早期停止规则。 新辅助后设置，其中ADCs可以为手术中残留疾病（那些没有病理完全反应）的患者提供救援策略，是测试新型ADCs的一个吸引人的设置。目前唯一批准用于这种情况的ADC是T-DM1，在III期KATHERINE试验中显示可以改善无病生存期。在这项研究中，辅助T-DM1的毒性比曲妥珠单抗更频繁（3级及以上毒性发生在25.7%的患者中，而曲妥珠单抗为15.4%），尽管没有观察到致命毒性；外周神经病变也更频繁地发生在T-DM1（18.6%对6.9%），在随访期间大多数患者中得到解决。鉴于有利的风险-效益概况，T-DM1迅速成为残留浸润性疾病患者的标准辅助治疗，并在大多数国际指南中推荐用于这种适应症。同时，这一成功也带来了希望，即新型ADCs可以进一步改善这一高风险设置的结果。正在进行的III期DESTINY-Breast05试验（NCT04622319）正在将新辅助后T-DXd与T-DM1进行比较，人群与KATHERINE相似。值得注意的是，在进行的几项晚期设置研究中，T-DXd导致1-2%的患者发生致命的ILD，这一发现表明在使用这种药物在早期设置中需要非常谨慎。sacituzumab govitecan也在III期SASCIA试验（NCT04595565）中进行测试，该试验中，新辅助化疗后仍有残留浸润性疾病的HER2阴性乳腺癌患者被随机分配接受sacituzumab govitecan或医生选择的治疗。在第一次中期安全分析中，接受sacituzumab govitecan治疗的患者3-4级不良事件的发生率增加（与医生选择的治疗相比为66%对20%），剂量延迟和治疗中断也更多，尽管没有观察到致命毒性。类似地，III期OptimICE-RD（NCT05633654）和Tropion-Breast03（NCT05629585）试验目前正在测试sacituzumab govitecan和Dato-DXd在这种设置中的效果。 ADCs 也在术前环境中进行研究。在 III 期 KRISTINE 试验中，新辅助 T-DM1 加 pertuzumab 未能改善 HER2 阳性乳腺癌患者的治疗结果，与化疗和双 HER2 阻断治疗曲妥珠单抗加 pertuzumab 相比。新辅助 T-DXd（6-8 个周期）在 II 期 TALENT 试验中评估了 HER2 低表达乳腺癌患者：大多数患者完成了治疗并接受了手术，尽管有 12% 的患者在治疗完成前退出了研究，原因包括死亡（1 名患者）、撤回同意（2 名患者）或满足停止标准。目前正在进行的 III 期 DESTINY-Breast11 研究（NCT05113251）正在测试 T-DXd 作为 HER2 阳性乳腺癌传统新辅助化疗方案的全部或部分替代品，而 II 期 TRUDI 试验（NCT05795101）正在测试新辅助 T-DXd 加 durvalumab 的组合用于非转移性、HER2 表达的炎性乳腺癌患者。新辅助 sacituzumab govitecan 正在 TNBC 患者中进行测试，首次报告来自随机 II 期 NeoSTAR 试验，显示剂量减少的需求有限（6%），没有因不良事件而停止治疗，也没有致命毒性。新辅助 enfortumab vedotin（三个周期）评估了不适合顺铂治疗的尿路上皮癌患者：86%（22 名中的 19 名）的患者能够完成治疗，其中 18% 有一项或多项 3-4 级治疗相关不良事件和三起致命不良事件，尽管这些都没有报告与治疗有关。 机会窗口试验，是一种研究设计，新诊断患者在手术前或开始标准新辅助治疗前接受短期新疗法治疗，通常以生物替代指标为终点，为测试潜在新辅助疗法，包括 ADCs 提供了一种新方法。这样的试验可能通过在短期内提供新 ADC 在未经治疗的肿瘤患者中的生物学效应证据来加速药物开发。例如，HER3-DXd 在机会窗口 TOT-HER3 试验（NCT04610528）中进行了评估，其中在手术前给 78 名激素受体阳性乳腺癌患者单剂量 HER3-DXd。这项研究显示，在治疗后响应者中 CelTIL 评分增加，这表明肿瘤浸润性淋巴细胞增加和/或肿瘤细胞减少，以及基线 HER3 表达与治疗反应之间缺乏关联。这些数据为正在进行的随机 II 期 SOLTI-VALENTINE 试验（NCT05569811）的设计提供了信息，该试验正在测试激素受体阳性乳腺癌患者中六个新辅助周期的 HER3-DXd（有无来曲唑）或化疗的活性。 最后一种新策略涉及在辅助环境中给以前未经治疗的患者施用 ADCs。这种策略在随机 II 期 ATEMPT 试验中进行了测试，其中 1 年的新辅助 T-DM1 在切除的 I 期 HER2 阳性乳腺癌患者中导致了 97% 的 5 年无侵袭性疾病生存率。发现 1 年的新辅助 T-DM1 安全，临床相关毒性的发生率与紫杉醇和曲妥珠单抗观察到的没有显著差异（46% 对 47%；P = 0.83）。在 ATEMPT 中，新辅助 T-DM1 的心脏毒性也非常罕见（<1% 的患者）。第二项研究（ATEMPT 2.0，NCT04893109）目前正在进行，旨在确定较短疗程的 T-DM1（六个周期）是否可以在保持临床活性的同时降低毒性发生率。 目前正在进行的额外试验正在测试早期阶段设置中的 ADCs，涉及各种肿瘤类型的患者（补充表）。尽管如此，在这个设置中观察到的新型 ADCs 的高级别毒性和治疗中断的发生率不可忽视，表明需要仔细平衡潜在风险与收益。这种平衡可能最好在新辅助后设置中进行优化，选择性治疗新辅助治疗后有残留疾病的患者，这一特征已与几种癌症类型的较差结果相关。 9.结论 ADCs 在一系列实体瘤中提高了传统化疗方案的活性。尽管它们理想地靶向作用机制，大多数 ADCs 仍然带来频繁且有时是危及生命的毒性。鉴于它们的适应症迅速扩大，了解这些不良效应及其管理至关重要，以及努力预防和减轻与 ADC 相关的毒性。这包括在将 ADCs 与其他抗癌药物联合使用时仔细注意协同或重叠毒性的风险，以及在早期疾病中开发和测试新型 ADCs 时谨慎，每种适应症都需要专门的风险和收益平衡。ADC 设计、药物基因组测试和 WBSs 的创新以及通过专门的前瞻性试验增加对 ADC 剂量优化的关注可能有助于发挥这一非常有前途的抗癌药物类别的潜力，这一类别仍远未被充分探索。 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。

抗体偶联药物（ADC）是一种极具潜力的癌症治疗方式，可以选择性地向肿瘤递送高细胞毒性有效载荷。但ADC正面临耐药性、肿瘤异质性和治疗相关不良反应等一系列挑战。如何解决这些挑战？一方面，ADC各组分（即抗体、连接子、有效载荷）的进步是提高药物疗效和安全性的关键；另一方面，目前几种新兴的ADC形式，如双特异性ADC、条件激活型抗体前药偶联物（也称为probody–drug conjugates, PDC）、免疫刺激ADC（immune-stimulating antibody conjugates, ISAC）、蛋白质降解ADC和双药ADC等都有各自的优势，能应对不同的挑战：1）双特异性ADC和双药ADC具有对抗耐药性和肿瘤异质性的双重潜力；2）将免疫刺激ADC和蛋白质降解ADC与当前的治疗方案相结合，可能通过几种不同的作用机制实现多模式治疗。近日，Nature Reviews Clinical Oncology发表了一篇综述文章，深入探讨了ADC分子的设计，以及每种组分如何影响药物的特性。此外，文章还重点介绍了处于临床前/临床早期阶段的上述ADC新兴形式（双特异性ADC、PDC、ISAC、蛋白质降解ADC和双药ADC）的代表药物。来源：Nature Reviews Clinical OncologyADC分子设计如图1a所示，ADC由单抗、有效载荷和连接子组成，这种设计结合了抗体的特异性和有效载荷的高细胞毒性。ADC设计的原理是通过优化每个结构组分（抗体、有效载荷和连接子）而发展起来的。图1. ADC的组分、分子特性和新设计抗体、靶点的选择ADC的抗体通常选用经人源化改造，或直接是人源的免疫球蛋白G（IgG）。ADC设计时会优先使用IgG1抗体，一方面，IgG1在体循环中总体稳定，并且能与先天免疫细胞产生协同作用（如NK细胞、巨噬细胞）；另一方面，使用人IgG1还有助于降低ADC的整体免疫原性，从而将超敏反应和抗药物抗体（ADAs）形成的风险降至最低。目前大多数ADC结构中会连接N-聚糖，以实现FcγR的结合。然而，聚糖可能会导致肝细胞非特异性摄取ADC，导致肝脏毒性，未来可能会使用非糖基化单抗。理想情况是，抗体能够识别在癌细胞表面特异性表达、在健康组织中完全不表达的抗原。但大多数ADC靶点（如HER2和TROP2）都在一定程度上在健康组织中表达。因此，靶标依赖性和靶标非依赖性毒性仍然可能发生。目前已经有研究在探索能够特异性识别肿瘤中的结构变异的抗原对应的抗体。此外，ADC内化和更新率对疗效也有重要影响。结合亲和力的优化也是ADC功效最大化的关键一步。但矛盾的是，过强的抗原结合会导致ADC分子滞留在肿瘤细胞表面，限制了组织渗透的程度。因此，ADC的抗体骨架要考虑到不同的参数，以确保最佳性能。有效载荷目前FDA批准的ADC的有效载荷包括抗有丝分裂剂（MMAE、MMAF、美坦素衍生物DM1和DM4）、DNA损伤剂（卡奇霉素和pyrolobenzodiazepine二聚体）、拓扑异构酶I抑制剂（CN-38、DXd）等。其他正在评估中的药物还包括微管蛋白抑制剂、DNA烷基化剂、拓扑异构酶II抑制剂、RNA聚合酶II抑制剂。此外，免疫调节剂、蛋白质降解招募分子也逐渐成为有希望的新型有效载荷。大多数有效载荷分子具有中等至高水平的疏水性。疏水有效载荷可以从靶表达的肿瘤细胞扩散到邻近的靶表达有限甚至没有靶表达的细胞，这种现象被称为旁观者效应。由于异质性肿瘤中表达抗原的细胞与未表达抗原的细胞共存，所以旁观者效应对于成功根除异质肿瘤至关重要。但疏水有效载荷也会对ADC的有效性产生负面影响：1）疏水有效载荷可以作为多药耐药蛋白（如MDR1、MRP1和BCRP）的良好底物，从而降低某些ADC对表达这些转运蛋白的肿瘤的效力；2）疏水ADC倾向于形成聚集体，可能会被迅速清除，且可能具有免疫原性；3）过度疏水性可促进肝脏摄取，并引起肝毒性。因此，在保证旁观者效应的前提下，需要调节ADC的疏水性。目前策略之一是降低DAR，但降低DAR会导致抗肿瘤活性的降低，所以需要对每个有效载荷类别的DAR进行微调，以平衡功效和毒性的重要性。另一种解决策略是插入如长聚乙二醇（PEG）等亲水性掩膜基团，这样可以构建高DAR的ADC，同时避免高疏水性的一些不必要的影响。连接子如图1b所示，连接子在使细胞毒性有效载荷保持附着在抗体上直到达到靶标方面起着关键作用。连接子分为两类：不可切割型和可切割型。不可切割的连接子由稳定的化学键组成，抵抗蛋白质水解降解，能在体循环中提供极好的稳定性，但这种ADC药物中，有效载荷的释放需要抗体的完全内吞和消化。相比之下，可切割连接子应用更广。可切割连接子能被肿瘤相关因子（如与大多数肿瘤或细胞内蛋白酶相关的酸性和/或还原条件）降解。这些连接子使有效载荷在内化到癌细胞后有效释放，从而产生细胞毒性，最大化ADC效力，并促进旁观者效应。但可切割的连接子存在有效载荷过早释放的风险，会导致系统毒性和有效载荷递送效率降低。因此，如何在稳定性和有效性之间取得平衡至关重要。同质性除了上面讨论的结构成分外，实现偶联的同质性也至关重要。如图1c所示，传统ADC多使用半胱氨酸-马来酰亚胺烷基化、赖氨酸-酰胺偶联来构建，但这些随机的偶联方法会得到有效载荷附着位点和DAR变化的ADC异质混合物。ADC的异质性通常导致有效载荷递送效率降低，因此需要严格控制生产，以尽量减少这种变化。目前已经有很多用于生成具有特定DAR的ADC的偶联技术，如链间二硫化合物的全烷基化（用于T-DXd和sacituzumab govitecan）、THIOMAB技术、非天然存在的活性氨基酸的结合、半胱氨酸再桥接、Fc亲和标签以及使用各种酶（如工程糖苷酶、谷氨酰胺转胺酶、甲酰基甘氨酸生成酶和分选酶）的位点特异性偶联。双特异性ADC如前所述，肿瘤异质性和耐药性会限制针对单靶点ADC的抗肿瘤活性。为了解决这一挑战，双特异性抗体作为一种能够同时结合两种不同的靶分子和/或细胞的方法出现了（图2）。图2. 代表性双特异性ADC双位ADC先前有研究表明，使用两种结合不同表位的抗HER2抗体可以导致内吞作用、溶酶体运输和靶受体的下调，所以研究人员假设，靶向HER2中两个不同表位的多价双异位ADC可能改善结合亲和力，提高有效载荷递送。为了验证这一假设，研究人员通过将曲珠单抗的单链可变片段与另一种抗HER2 IgG1抗体39S的N端融合，生成了四价HER2靶向ADC MEDI4276（图2a）。正如预期的那样，与曲妥珠单抗或亲本39S抗体相比，这种同质双异位ADC具有更快的内化动力学和溶酶体运输。尽管在临床前模型中具有高水平的活性，但在临床测试中MEDI4276并未表现出良好的疗效-安全性平衡。在乳腺癌患者中ORR较低（9.4%）。MEDI4276的最大耐受剂量（MTD）确定为每3周0.75mg/kg，但接受该剂量的12例患者中，有7例有一个或多个临床严重和/或3级以上不良事件。Zanidatamab zovodotin（也称为ZW49）是另一种双位HER2 ADC（图2a），与MEDI4276的四价结合不同，ZW49的不对称结构使HER2能够二价结合。尽管结合方式存在差异，但ZW49也能诱导HER2的受体聚集和快速内化。一项测试ZW49的I期剂量研究显示，ZW49具有可控的安全性，并且在大量预处理的患者中具有良好的抗肿瘤活性。靶向两种不同抗原的双特异性ADC双特异性ADC能同时靶向两种不同的抗原，具有多重优势：1）可以识别和杀死更广泛的肿瘤细胞，包括来自异质肿瘤的细胞；2）靶点合适的话，双特异性ADC具有更强的肿瘤特异性结合能力，可将健康组织中的毒性风险降至最低；3）多种抗原和/或细胞同时参与可能会产生协同效应。如图2b所示，研究人员创建了双特异性ADC AZD9592，可以靶向EGFR和MET（一种在肿瘤细胞表面优先与EGFR共表达的分子）。该药物在EGFR突变型和野生型NSCLC以及头颈部鳞状细胞癌的PDX模型中显示出良好的单药治疗，及与奥西替尼联合治疗的活性。而且AZD9592在猴子中耐受性良好。这些积极的临床前结果推动了其I期试验（NCT05647122）。M1231是另一种双特异性ADC，可靶向MUC1和EGFR，有效载荷是SC209。临床前数据表明，与单特异性二价ADC相比，PDX模型在非小细胞肺癌和食管鳞状细胞癌（ESCC）中的内化、溶酶体运输和治疗活性更强。此外，BL-B01D1是一款可靶向EGFR和HER3的四价双特异性ADC，有效载荷是喜树碱衍生物ED04，通过全半胱氨酸偶联连接，DAR为8，临床前评估证实了该化合物在胰腺或结直肠癌小鼠异种移植模型中的抗肿瘤活性，目前已进入III期临床。但是，双特异性ADC的应用也存在潜在的挑战。例如，两种靶抗原在不同肿瘤和患者中的表达比例可能有所不同，这可能增加了识别和选择潜在治疗响应者的复杂性。因此，对靶点的表位、结合方式及其潜在生物学特性的仔细评估对于双特异性ADC的有效治疗至关重要。这要求研究人员在开发双特异性ADC时综合考虑各种生物学和临床因素，以优化治疗策略。条件激活型抗体前药偶联物（PDC）传统ADC不仅靶向肿瘤细胞上表达的受体，也靶向某些健康组织的受体，导致了不可避免的靶外肿瘤毒性。PDC可以解决这个问题（图3），这一概念的灵感来自于与小分子药物的前药。PDC的前体抗体分子是IgG，它们要么在N端通过可裂解的间隔子与自我掩蔽（self-masking）基团融合，要么被设计为pH依赖性构象变化的抗原结合位点，从而降低了IgG的靶点结合亲和力。当到达肿瘤微环境时，这些抗体或通过移除自我掩蔽基团，或通过响应特定肿瘤相关因素（如蛋白酶丰度和酸性条件）而改变抗原结合位点的构象，从而在局部恢复其原始的靶点结合亲和力及有效载荷的释放。这种创新方法有望提高ADC的治疗指数。图3. 条件激活型抗体前药偶联物具有蛋白酶敏感自掩蔽基团的PDC一项研究显示，抗CD71-PDC CX-2029及其ADC等价物（都含了MMAE有效载荷，DAR~2）在各种实体瘤的小鼠异种移植模型中具有相当水平的抗肿瘤活性。PDC和其等效ADC在非人灵长类动物中的临床前MTDs分别为6和0.6mg/kg，说明掩蔽片段的引入使治疗指数提高了约10倍。基于这一理念，研究人员开发了几款first-in-class PDCs，包括CX-2051（I期临床）、praluzatamab ravtansine（II期临床）和CX-2029（I/II期临床）等。Praluzatamab ravtansine含有微管抑制剂DM4和抗CD166抗体。CD166在许多非恶性组织中广泛表达，因此为PDC提供了理想的靶点。临床I期研究中，由乳腺癌（46%）、上皮性卵巢癌（22%）和非小细胞肺癌（13%）组成的99例转移性实体肿瘤患者接受了praluzatamab ravtansine治疗，剂量≥4mg/kg时观察到肿瘤消退。CX-2029是一种具有MMAE有效载荷的抗CD71 PDC，目前正在进行I期临床试验，涉及各种晚期实体肿瘤患者，如NSCLC（20%）、HNSCC（18%）和结直肠癌（16%）。具有pH反应性抗原结合位点的PDC肿瘤组织（pH=6.0-6.8）通常比大多数健康组织（pH=7.3-7.4）略偏酸性。由于抗原结合位点的可逆构象变化，pH值的差异可用于使ADC有条件激活（图3b）。将弱碱性组氨酸残基结合到抗体的结合区域中是一种常见的赋予这种pH依赖性激活的方法。基于MMAE的EGFR靶向PDC HTI-1511是一个典型案例。HTI-1511亲本抗体在pH=6.0-6.5时对EGFR的结合亲和力比pH=7.4时高10倍以上。HTI-1511在食蟹猴中显示出高达8mg/kg剂量的良好耐受性，表明了潜在的临床安全性。总之，PDC平台在靶向抗原方面具有很大的前景，但使用PDC有效靶向的特定癌症亚型的种类仍需确定。免疫刺激ADC（ISAC）ISAC通过激活免疫系统来增强针对肿瘤的免疫反应。与携带细胞毒性有效载荷的传统ADC相比，ISAC具有以下潜在优势：1）ISAC介导的抗肿瘤反应能够针对多种与肿瘤相关的损伤相关分子模式（DAMPs）；2）ISAC介导的免疫刺激不仅能激活抗原呈递细胞，还可能激活其他肿瘤浸润免疫细胞，如T细胞；3）ISAC能够诱发贯穿整个细胞免疫反应的免疫记忆效应，从而提供持久的抗肿瘤效果，并减少复发风险。图4. 免疫刺激ADC具有TLR7/TLR8/TLR9激动剂有效载荷的ISAC在迄今为止确定的所有TLR中，TLR7、TLR8和TLR9是大多数ISAC的主要靶点，这些内体TLR的激活促进了APC对肿瘤相关DAMPs的呈现，通过激活先天和适应性免疫反应产生强大的抗肿瘤作用。2015年，研究人员公布了通过将TLR7激动剂与利妥昔单抗结合而开发的抗CD20 ISAC的活性，体外测试表明，结合不会损害利妥昔单抗的抗原结合能力或特异性，也不会损害激动剂的TLR刺激活性。这项早期研究为开发各种激活TLR7/8的ISAC铺平了道路。但HER2 TLR8 ISAC SBT6050的I期研究（NCT04460456）和I/II期研究（NCT05091528）中，细胞因子相关的不良事件最终导致了研究的终止。另一种靶向HER22的ISAC NJH395包含一种TLR7激动剂，通过不可切割的连接子与抗HER2抗体结合，已在I期试验中进行评估（NCT03696771）。但由于疗效不足等原因，该研究也在完成单次上升剂量部分后停止。另一款靶向HER2的ISAC BDC-1001是一种基于曲妥珠单抗的ISAC，通过不可切割的连接剂配备了TLR7/8激动剂（图4b）。BDC-1001目前正在I/II期试验中进行测试。与SBT6050和NJH395不同，BDC-1001显示出了有希望的初步结果。具有STING激动剂有效载荷的ISAC暴露于来自微生物病原体和/或垂死肿瘤细胞的外源DNA时，cGAS-cGAMP-STING通路会被激活，导致I型干扰素的产生和先天免疫的激活。研究表明，STING信号传导对于诱导T细胞介导的抗肿瘤免疫反应，以及T细胞浸润到TME至关重要。靶向EGFR的ISAC将cGAMP类似物IMSA172偶联到抗EGFR抗体上，这些ISAC在EGFR表达的小鼠异种移植模型中具有良好的耐受性，每隔3天给药3次，剂量为200μg（约8-10mg/kg），抗肿瘤活性较好。这些ISAC的抗肿瘤活性通过与抗PD-L1抗体联合进一步增强。总之，ISAC所提供的多模式抗肿瘤免疫作用展现了减少获得性抗药性风险和/或推迟其发生的潜力。基于其独特的作用方式，ISAC有望成为在癌症治疗中应对复杂免疫环境的有力工具。蛋白质降解ADC（DAC）DAC利用细胞内的蛋白降解机制来靶向特定蛋白质，为癌症治疗提供了一种创新的提效方法，其设计理念源自于PROTAC技术。PROTACs是由两种配体通过连接子相连的异双功能分子，其中一个配体靶向特定的目标蛋白，另一个配体则结合E3泛素连接酶。与传统的抑制剂不同，这些配体与目标蛋白的结合不需要具有拮抗活性。这样的设计使得一些之前被认为是“不可成药”的蛋白质成为可能的治疗靶点。图5. 蛋白质降解ADCGNE-987是一款BET-PROTAC，由BRD4配体和VHL配体组成，在EOL-1细胞中表现出对BRD4的有效降解（DC50=0.03nM），在两个细胞系中表现出优异的体外效力（EOL-1中IC50=0.02nM，HL-60中IC50=0.03nM），但药物代谢和药代动力学导致其在体内模型中无效。为了解决这一问题，研究人员将GNE-987的羟基与6个半胱氨酸连接到抗CLL1抗体中，使用不稳定的碳酸盐连接，将GNE-987转化为均质DAC（图5b）。数据显示，在皮下移植的HL-60和EOL-1 AML小鼠模型中，单次静脉给药10mg/kg的DAC能够持续在体内暴露，并显著抑制肿瘤生长。除BRD4外，雌激素受体-α（ERα）、TGFβ受体2和染色质调节蛋白SMARCA2（也称为BRM）也被广泛应用为DAC的靶点。然而，DAC面临的挑战在于其有效载荷通常具有较高的疏水性，导致整体结构过度疏水。为了确保足够的细胞毒性，可能需要较高的药物抗体比（DAR），这会进一步加剧其疏水性，从而对这些药物的药代动力学和毒性特性产生不良影响。因此，开发新型连接子设计和改良降解剂分子以解决这些问题，可能会大大改善DAC在癌症治疗中的应用潜力。双药ADC双药ADC通过整合两种不同的有效载荷，联合多种细胞毒性药物的作用机制，来应对肿瘤的耐药性和异质性问题。这种策略可能对异质性肿瘤细胞群和耐药性克隆表现出增强的活性。双药ADC作为一种单一疗法，有可能产生协同效应，同时通过简化的给药方案，克服对治疗不敏感的肿瘤患者的抗药性。图6. 双药ADC研究人员首先假设使用两种有效载荷（MMAE和MMAF）同时递送会增强和协同活性，实验表明，这种双药ADC在表达CD30耐多药的间变性大细胞淋巴瘤（ALCL）的小鼠异种移植模型中显示出强大的活性，导致5只小鼠中的3只完全根除癌细胞。相比之下，DAR为8的、仅MMAF的ADC活性较低，仅在5只小鼠中有1只小鼠中根除了所有癌细胞，而等效的仅MMAE的ADC完全没有抗肿瘤活性。在具有异质CD30表达的小鼠霍奇金淋巴瘤异种移植模型中，双药ADC和仅MMAE的ADC都能完全抑制肿瘤生长，这可能是由于MMAE介导的旁观者细胞杀伤。相反，仅MMAF的等效ADC仅赋予肿瘤生长适度延迟。虽然双药ADC在克服肿瘤的异质性和抗药性方面显示出潜在的优势，但也必须警惕其可能引发的协同毒性。为此，研究人员已开发出多种正交偶联策略，以制造出具有高均一性和明确药物抗体比的双药ADC。这些策略不仅确保了两种有效载荷的有效整合，而且优化了它们的共同作用，以最大化治疗效果并减少不良反应。参考资料：Kyoji Tsuchikama et al. Exploring the next generation of antibody–drug conjugates. Nature Reviews Clinical Oncology（2024）ADC是2023年中国创新药最炙手可热的赛道，license out交易频出并不断刷新记录，为时下略显低迷的创新药行业注入了资金和信心。这种热度能够持续多久？ADC企业的竞争力在哪？医药魔方3月28日举办的2024医药投融资交易大会暨第二届医药魔方TOP15榜单发布大会将会有ADC投资交易相关话题讨论，敬请关注！Copyright © 2024 PHARMCUBE. All Rights Reserved.欢迎转发分享及合理引用，引用时请在显要位置标明文章来源；如需转载，请给微信公众号后台留言或发送消息，并注明公众号名称及ID。免责申明：本微信文章中的信息仅供一般参考之用，不可直接作为决策内容，医药魔方不对任何主体因使用本文内容而导致的任何损失承担责任。

为打造全球ADC/RDC未来产业高地，成都医学城拟于2024年4月18日-19日举办首届未来XDC新药大会！大会以“共创偶联药物产业未来”为主题，由同写意策划，安排一场主论坛和九场主题论坛，邀请“政、产、学、研、金、媒”各领域专家，通过“成果发布、主题演讲、热点对话、表彰颁奖、展览展示”五位一体的多元化的组织形式，迸发更多XDC产业新科技、新业态、新模式，构建XDC产业全新生态，触摸医药产业未来脉动。在这个资源稀缺的世界，身处一场激烈的竞争，那些充满实力与野心的角逐者，他们无所不用其极，争夺着有限的资源。他们不断加码，以惊人的代价去追逐那些不变的资源，这场残酷的战斗，我们称之为“内卷”。然而，破解这个困局的关键并不在于我们如何更拼命地去争夺，而是在于如何创造新的增量资源。过去一年，ADC领域就如同一幅繁华似锦的画卷，为我们展示了无限的可能性和希望。这不仅是一个创新的突破，更是我们走出“内卷”的一个契机。ADC的下一波机会在哪里？下一波增量在哪里？接下来会通过几篇文章来简单分析，希望对大家有帮助！1ADC的挑战是什么？机遇是什么？ADC药物通过选择性地将高毒性药物输送到肿瘤部位，理论上可实现高效、低毒性的对肿瘤细胞的杀伤。然而，ADC药物的发展仍需要药物设计研究来解决诸如耐药、肿瘤异质性和不良反应等挑战。几种新兴的ADC结构包括双特异性ADCs、条件活性ADCs（也称为前体-药物ADC）、免疫刺激ADCs、蛋白降解ADCs和双药ADCs等为解决ADC药物的挑战提供了新的视角。如，前体-药物ADC可以增强肿瘤特异性，而双特异性ADCs和双药ADCs可以通过增强活性来应对肿瘤耐药和异质性。图注：ADC药物结构示意图。ADC的结构包括单克隆抗体和通过化学linker连接的细胞毒药物（毒素），这种设计把抗体的靶向性和长半衰期与抗细胞毒药物的高细胞毒性相结合。ADC荷载的细胞毒药物比传统的化疗药物毒性要强，因此，具有增强的抗肿瘤效力，从而改善临床获益。目前，FDA已经批准了11种ADC药物，涵盖了至少20种特定适应症，最近3年内FDA批准了四种新的ADCs，并且目前有100多种不同的ADCs正处于临床试验中。图注：FDA批准的ADC药物鉴于ADC的优良基因，市场对其的兴趣水平在呈指数级增长，market.us数据显示ADCs全球市场规模正在迅速增长，2022年达到72亿美元，预计2023年至2032年的复合年增长率为17.5%。图注：ADC的全球市场规模（数据：market.us）肿瘤异质性引起的ADC耐药是限制ADC疗效的主要因素。肿瘤的异质性指肿瘤内或不同患者存在的肿瘤间的遗传和表型特征的可变性，这两者都可能导致ADC耐药肿瘤的出现。ADC治疗也可能会产生耐药克隆的选择性压力，这些克隆具有特定的特征，包括药物代谢的改变，靶蛋白或其下游信号通路的突变，替代信号通路的激活以及癌症干细胞的形成等。图注：肿瘤异质性以及药物对肿瘤异质性的选择压力示意图除肿瘤异质性外，ADC的另一个重要限制因素是临床的药物耐受性，许多ADC药物在初步批准后因不可接受的毒性和/或过窄的治疗窗口而被撤回，包括2010年FDA批准的CD33+急性髓样白血病（AML）ADC gemtuzumab ozogamicin，不过该药物在2017年以较低剂量重新获批。即使已被证明对大多数患者具有明显临床益处的成功ADC，也可能伴随着某些毒性风险，如接受三杂环霉素二甲胺（T-DXd）的患者出现的间质性肺疾病和肺炎。图注：gemtuzumab ozogamicin的审批时间表2抗体和靶点选择人源化和全人源IgG最常被用作ADC的抗体。某些ADC涉及IgG4亚类的抗体（如吉罗单抗和依诺单抗），不过IgG1抗体现在更受青睐，其在系统循环中更稳定性（14-21天的半衰期）及通过与Fcγ受体（FcγRs）作用而引起先天免疫细胞（如NK细胞和巨噬细胞）的免疫作用。使用人源IgG1还有助于减少ADC的免疫原性，从而降低抗药抗体（ADAs）的形成。图注：不同分型的IgG特点以及在ADC中的应用。IgG1和IgG4是两个被使用的抗体分型，其中IgG1使用的频率更高。仅在肿瘤表达而在正常组织中不表达的靶点，可以实现药物的肿瘤特异输送。然而，大多数ADC靶点，包括已成功的靶点（如HER2和TROP2），在某种程度上也会在正常组织表达，因此，仍然可能出现靶点依赖和非靶点依赖的毒性反应，这可能导致临床暂停甚至早期测试的中止。为了进一步增强ADC的肿瘤特异性，可以对抗体结构进行修饰，例如截短、剪切（由肿瘤相关蛋白酶引起的肽键切割）和其他独特的翻译后修饰（例如EGFR变体III、剪切的TROP2和糖基化的PD-L1）。除了抗原表达谱外，ADC的内化和turnover rate对疗效也具有重要意义。优化亲和力也是优化ADC疗效的关键步骤。矛盾的是，过强的抗原结合可能导致ADC分子滞留在肿瘤组织表层，限制其组织渗透（这种现象被称为结合位点屏障效应）。因此，ADC的抗体骨架必须经过慎重选择，考虑这些各种参数，以确保最佳性能。图注：结合位点屏障效应示意图。结合力强的ADC（上图绿色抗体），其组织的渗透深度受限，结合力适中的ADC（下），具备合理的组织渗透能力。3毒素的选择（荷载或细胞毒药物）ADCs的荷载通常比常规化疗药物毒性更大，活性通常为nM甚至pM级别，而常见化疗药物的活性水平通常为uM级别。FDA批准的ADCs的荷载包括抗有丝分裂剂，如单甲基金星素E（MMAE）、单甲基金星素F（MMAF）和马丹霉素衍生物DM1和DM4，DNA损伤剂，如卡利基霉素和吡咯苯并二氮杂二环己烷二聚体（PBDs），以及拓扑异构酶I抑制剂，如SN-38和DXd。图注：常见ADC荷载及作用机制处于临床前和临床研究中的ADCs还包括其他荷载，管花碱素（抗有丝分裂剂）、二聚氨基甲酸酰胺（DNA烷化剂）、PNU-159682（拓扑异构酶II抑制剂）和鹿曼西汀（RNA聚合酶II抑制剂）。除了这些细胞毒性荷载外，免疫调节剂和蛋白降解招募分子也作为有前途的新型荷载出现。图注：ADC毒素的发展历程大多数ADC毒素具有一定的疏水性，可以从表达靶细胞扩散到靶点表达少甚至不表达靶蛋白的相邻细胞，这对根除异质性肿瘤至关重要，这种现象被称为旁观者效应。图注：ADC的“旁观者效应”示意图。靶细胞附近的细胞，看热闹的时候被“躺枪”消灭，这些靶细胞附近的细胞通常是肿瘤异质性细胞的窝点，ADC通过这种效应起到了斩草除根的效果。但毒素的疏水性也可能对ADC产生负面影响。首先，疏水性毒素是多药耐药蛋白（如MDR1、MRP1和BCRP）的良好底物，降低对表达这些转运蛋白的肿瘤的某些ADC的效力。第二，疏水性毒素容易形成聚集，聚集体导致被迅速从体内清除，并可能具有免疫原性。第三，过度的疏水性已被证明有助于肝脏摄取并引起肝毒性。ADC的疏水性也是促进非特异性摄取通过巨噬细胞吞噬作用的因素，这可能导致眼部毒性和血小板减少症。因此，微调荷载物和ADC的疏水性对于克服这些问题至关重要，同时确保旁观者杀伤的潜力得以保留。解决这个问题的一种方法是降低毒素的数量（抗体-药物比(DAR)）。然而，降低DAR意味着抗肿瘤活性的降低。安装疏水性掩蔽基团，如长链聚乙二醇（PEG）或聚糜氨酸，也是一种解决方法，避免高疏水性不良影响的同时构建高DAR的ADC。图注：ADC的DAR设计4新型的LinkerLinker是链接毒素和抗体的结构，常用的类型有两种：不可切割型和可切割型。不可切割Linker由稳定化学键组成，能抵抗蛋白水解，从而在体内具有良好的稳定性。不可切割Linker结合的毒素的释放需要内吞作用和抗体氨基酸残基的酶切，这一过程通过细胞溶质体和溶酶体蛋白酶来实现。目前ADCs中首选的可切割Linker，主要由二硫键连接和半胱氨酸酶敏感的缬氨酰-精氨酰二肽链接，可以被肿瘤相关因子降解，在内吞进入细胞时释放活性荷载物，从而最大限度地提高ADC的效力和旁观者效应。然而，可切割Linker存在过早释放毒素的风险，导致全身毒性和药物递效率降低。图注：不可切割和可切割Linker的化学结构示意图。不可切割Linker在细胞内释放后仍保持和毒素的链接，可切割Linker能在酸性pH、还原环境、肿瘤细胞或肿瘤微环境中存在的酶介导下有效释放连接的毒素。因此，科学的设计Linker，以稳定性和效力间取得平衡至关重要。过去十年的研究工作集中于开发更稳定的可切割Linker，如T-DXd中使用的GGFG四肽连接剂，半胱氨酸响应性三肽连接剂，以及β-葡萄糖苷酶、硫酸酶、磷酸酶和豆腐蛋白酶降解的连接剂。5如何搞定链接位点的均一性（CMC的均一）？ADC常采用半胱氨酸-马来酰亚胺烷基化或少见的赖氨酸-酰胺偶联来构建，这些随机共轭会导致ADC具有不同的毒素附着位点和DAR，导致CMC不均一。进而导致毒素递送效率低，疏水性和高DAR的成分会迅速被清除异。为克服这些限制，药物科学家开发了许多方法如：全烷基化的亚链间二硫键（用于T-DXd和sacituzumab govitecan）、THIOMAB80（一种涉及基因组中的半胱氨酸残基的共轭方法）、非自然出现的反应性氨基酸的合并、半胱氨酸重桥、Fc亲和标签及使用各种酶的定位共轭（如工程的糖苷酶、转麦角胺酶、甲酰甘氨酸生成酶和分泌酶）等。图注：链接位点异质（左侧）和均质的ADC（右侧）示意图。通过赖氨酸偶联或部分半胱氨酸烷基化的随机结合，导致具有可变药物结合位点与抗体比率（DAR）的异质ADC。通过完全烷基化亚链二硫键（在特拉斯珠单抗德鲁西汀和萨曲珠单抗生产中使用）或通过半胱氨酸工程技术进行特异性结合的均质ADC具有确定的DAR。6双特异性抗体ADC（Bispecific ADCs），是未来？单靶点ADC受肿瘤异质性和耐药的限制，双特异抗体是解决问题的方法之一。双特异性ADC常用的是基于人IgG1的骨架，主要分两类：一是针对同一抗原不同表位的双特异性ADC；另一种是针对不同抗原的双特异性ADCs。研究表明，结合到同一抗原的不同抗原表位的两种抗HER2抗体可以诱导在细胞表面形成大量受体-抗体簇，导致内吞作用、溶酶体转运并降低靶点表达。基于这一假设，如果ADC能够在HER2内部靶向两个不同的表位，可能提高ADC的结合亲和力，引起更有效的药物递送，特别是对于HER2低表达的癌细胞群体。图注：Zanidatamab结合HER2的两个位点，细胞表面抗体饱和度增加约1.5倍，并导致受体交联。由Zanidatamab介导的大型细胞表面HER2簇促进C1q结合，可能通过促进六聚体化，在HER2高表达的细胞系中引发强效CDC。在所有表达HER2的细胞中，包括低表达的肿瘤中，也观察到ADCC和ADCP活性。此外，大型受体簇导致受体内化和降解增加。总体，这些机制有助于Zanidatamab在体外和体内对肿瘤细胞的杀伤。为了验证这一假设，研究人员通过将Trastuzumab的scFv与另一种抗HER2 IgG1抗体的N-末端融合，生成了一个四价的靶向HER2的ADC，命名为MEDI4276。随后，用稳定连接方法，DAR为4，位点特异性的结合方法，将一个抗有低皮摩尔级别活性的抗有丝分裂作用的图布林类衍生物（AZ13599185）与这个结构进行偶联，药物代号MEDI4276。MEDI4276在小鼠异种移植模型中表现出显著活性，但在临床测试中，并未表现出良好的疗效-安全性平衡。乳腺癌患者中，总体反应率（ORR）较低（9.4％，32名患者中的3名），与T-DXd（在另一项研究中，HER2低表达晚期乳腺癌患者的ORR为37％）相比并不理想。MEDI4276的最大耐受剂量（MTD）确定为每3周0.75 mg/kg。图注：MED14276和ZW49结构示意图另一种双特异性结合HER2的ADC药物为zanidatamab zovodotin（也称ZW49）。ZW49由异源二聚化的Fc区域与靶向HER2 ECD4的scFv以及靶向同一蛋白质的ECD2的Fab组成，与平均DAR为2的auristatin载体结合。ZW49也能诱导受体聚集和快速内化HER2。在一项测试ZW49的I期剂量确定研究中，建立了每3周2.5mg/kg的推荐II期剂量（RP2D），这与其他基于auristatin的ADCs的RP2D相当。在接受该剂量方案下ZW49的29名可评估疗效的患者中，多种HER2+晚期癌症类型的确证ORR为28%，疾病控制率为72%。只有9%的患者出现了≥3级的与治疗相关的不良事件（TRAEs），另有三名患者出现临床严重事件。这些结果表明ZW49在经过重度治疗的患者中具有可控的安全性和有前景的抗肿瘤活性。图注：三种不同的双靶点ADC双特异性ADC同时靶向两种不同抗原具有多重优势。首先，可以识别并杀死更广表型的肿瘤细胞，包括异质性肿瘤细胞。其次，由于正常细胞仅有限同时表达两种靶抗原，从而最小化脱靶的毒性风险。此外，同时作用于多种抗原和/或细胞可引发一种协同效应。AZD9592，是一种配备拓扑异构酶I抑制剂荷载的EGFR-MET双特异ADC。该药物在EGFR突变型和野生型非小细胞肺癌（NSCLC）以及头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）的PDX模型中作为单药或与奥西美替尼联合应用显示出有前途的活性。重要的是，AZD9592在猴子身上耐受良好。目前该药物正处于I期临床试验(NCT05647122)。M1231是一种MUC1-EGFR靶向的双特异性ADC，由一种具有抗-MUC1单链抗体和抗-EGFR Fab结构域的异源二聚体抗体构建而成。偶联毒素为SC209，是一种具有抗微管活性的半阿斯特林衍生物，通过可切割的缬氨酸-精氨酸连接物偶联。在非小细胞肺癌和食管鳞状细胞癌（ESCC）的PDX模型中，与单特异性二价ADC相比，M1231表现出更好的内化、溶酶体转运和改善的治疗活性。一项用于评估M1231的安全性、药代动力学和初步疗效的I期递增剂量研究（NCT04695847）据称已于2023年6月完成，但详细结果目前尚未公开披露。另一个例子是BL-B01D1，这是一种靶向EGFR和HER3的四价双特异性ADC。该结构特点是一种名为ED04的紫杉醇衍生物药物载体，通过全半胱氨酸偶联，并且其DAR为8。临床前评估证实了该化合物在胰腺癌或结肠癌的小鼠移植瘤模型中的抗肿瘤活性。目前，I期临床试验已经启动，旨在测试该药物对于不能手术切除的局部晚期或转移性实体肿瘤患者的疗效，包括胃肠道和乳腺癌（NCT05262491）。总之，双特异性ADC能够靶向更广泛的抗原，具有更高的活性和安全性。然而，也存在潜在的风险，例如意外受体激活和激动的风险。7前药ADC（Probody-drug conjugate，PDC）ADC的靶点不仅在肿瘤细胞上表达，而且在正常组织上表达，这会导致ADCs不可避免的脱靶毒性，导致临床减少剂量或中断治疗。为了解决这个问题，开发了具有条件活性的抗体（通常称为Probodies）的新型ADC设计。这种概念受到小分子的前药的启发，其中毒素以非活性形式递送体内，然后在循环或某些器官中代谢为其活性形式，从而提高体内稳定性和/或特异性。Probodies是IgG分子，其N端通过可切割的Spacer与自掩蔽基团融合，或者设计在pH依赖的构象变化下，降低了IgG的靶标结合亲和力。当到达肿瘤微环境（TME）时，掩蔽基团被去除或者抗原结合位点因蛋白酶的丰度和酸性条件的影响而发生构象变化，导致抗体的亲和力和荷载释放的局部恢复。8PDC：蛋白酶敏感的自遮蔽基团在一项早期研究中，研究人员确定了一个可被多种蛋白酶敏感的可裂解肽序列（LSGRSDNH），这些蛋白酶在非恶性组织中活性较低，但在各种人类癌症的肿瘤微环境中表达上调。通过利用该序列作为掩蔽，动物实验结果表明，引入遮蔽基团增加了约十倍的治疗指数。利用这一创新，这些研究人员已经开发出多个首创的PDC，目前处于临床前阶段（CX-2051）和praluzatamab ravtansine（前称为CX-2009）NCT03149549和NCT04596150以及CX-2029（NCT03543813）。图注：Praluzatamab ravtansine的结构和机制图示Praluzatamab ravtansine是一种携带微管抑制剂DM4的抗CD166 PDC。CD166在许多非恶性组织中广泛表达，因此为PDC方法提供了理想的靶点。在一项I期研究中，99名转移性实体瘤患者，包括乳腺癌（46%）、上皮性卵巢癌（22%）和非小细胞肺癌（13%），接受了praluzatamab ravtansine。在每剂≥4 mg/kg的剂量下观察到肿瘤缩小。在HR+、HER2-非扩增型乳腺癌患者中，观察到两例部分缓解（占9%的队列），另有十名患者（45%）出现稳定病情。三名三阴性乳腺癌患者报告了未经证实的部分缓解（30%）。在每3周8 mg/kg和每2周6 mg/kg的剂量下观察到限制剂毒性，如角膜炎（9%的患者）、血清天冬氨酸氨基转移酶升高（8%）和丙氨酸氨基转移酶升高（5%），以及贫血（5%），因此选择了每3周7 mg/kg的RP2D。图注：CX-2029结构示意图CX-2029是一种携带MMAE药物的抗CD71 PDC，目前正在进行I期试验，涉及各种晚期实体瘤患者，如非小细胞肺癌（20%）、头颈部鳞状细胞癌（18%）和结肠直肠癌（16%）。在接受CX-2029治疗的45名患者中，有16名患者观察到相关的抗肿瘤活性（3名部分反应和13名患者病情稳定）；每3周3毫克/千克被选为RP2D。这种PDC设计的临床效用将完全由正在进行的临床试验中入组患者的结果阐明。图注：人亮氨酸拉链异二聚螺旋卷曲作为空间遮挡基团，作用示意图。此类PDC开发面临的主要挑战之一是对自掩蔽肽序列进行广泛筛选和优化。目前有研究人员报道了一种更通用的结构，该结构使用人亮氨酸拉链异源二聚螺旋卷曲结构域作为空间遮挡基团。这种刚性肽结构与抗体的轻链和重链的N末端通过基质金属蛋白酶（MMP）可切割肽序列融合在一起，从而在空间上抑制抗体与靶标的结合。研究人员证明了这项技术对肿瘤特异性激活的普遍适用性。经过相同阻断单元工程化的hBu12（抗CD19）、利妥昔单抗（抗CD20）、曲妥珠单抗（抗HER2）、h15H3（抗整合素αVβ6）和145-2C11（抗小鼠CD3）抗体在体外表现出对其靶抗原的最小结合（浓度高达2μM），但在MMP的引入和随后的遮挡结构域裂解后重新获得80-至1000倍的更大结合亲和力。在同一研究中，有条件遮挡的hBU12、h15H3和145-2C11 PDC在异种移植模型中表现出改善的循环半衰期和更强的抗肿瘤活性，与其未遮挡的等效物相比。9PDC：pH敏感的抗原结合位点肿瘤微环境(TME)(pH 6.0-6.8)通常比正常组织(pH 7.3-7.4)偏酸性，这种pH差异可用于ADC的有条件激活，将弱碱性组氨酸组合到抗体的结合区域是这种pH依赖性激活的常见方法。图注：对pH或负电离浓度变化做出反应的PDCs。对于依赖于pH的PDCs，失活的Fab区域内的组氨酸残基在温和酸性的肿瘤微环境中变为质子化状态，但在生理条件下保持未质子化状态，从而通过构象改变促使抗原结合。对于使用蛋白质相关化学开关（PaCS）的PDCs，Fab区域和抗原表位被氯化物、碳酸氢根和硫化物等负电离阻断（阻塞）在与生理pH相关的浓度下。由于这些离子中的一些被中和，这些基团在肿瘤微环境中暴露出来，从而重新激活靶向结合。已开发的各种pH依赖性ADC中(包括靶向EGFR、HER2、AXL175和ROR2)。其中，基于MMAE的EGFR靶向PDC HTI-1511表现出了积极的临床前数据。HTI-1511的母抗体在pH 6.0-6.5时与EGFR的结合亲和力比在pH 7.4时高出十倍以上，在EGFR表达的A431异种移植瘤中保持了与cetuximab172相当的结合亲和力。还在cetuximab耐药的PDX模型和携带KRAS或BRAF突变的模型中显著抑制甚至逆转了肿瘤生长。在恒河猴体内，HTI-1511在最高8mg/kg的剂量下显示出良好的耐受性，表明具有良好的临床安全性。不过自2018年以来，HTI-1511的临床开发似乎没有取得进展。这可能归因于一系列因素，包括EGFR ADC领域的潜在竞争、在生产和规模化过程中出现的意想不到的技术挑战，或者是公司在新兴数据或市场考虑下发展重点的战略转变。作为PDC能够响应TME的另一个例子，研究人员基于一种称为蛋白质相关化学开关pac的机制开发了pH依赖的PDC。基于pac的PDC中的互补性决定区域被设计为能够与丰富的离子相互作用，包括氯化钠、碳酸氢盐和硫化氢。在pH值~7.4时，这些分子的负电荷形式以足够的浓度存在，通过与带正电荷的互补决定区域相互作用来抑制抗原结合。然而，在酸性越强的TME中，这些离子的浓度越低，从而使靶结合的离子浓度依赖性激活成为可能。10ADC偶联TLR激动剂肿瘤细胞通过释放损伤相关分子模式（DAMPs），DAMPs与模式识别受体（PRRs）相互作用，激活先天免疫并引发抗肿瘤炎症反应。Toll样受体（TLRs）和干扰素基因激活剂（STING），这些先天免疫激活剂，可以促进先天免疫激活及抗肿瘤免疫应答。但这类药物作用的靶点非常广泛，如果全身给药可能会引起免疫系统过度活化而导致严重不良反应，因此常通过瘤内注射给药。目前，TLR和STING激动剂都尚未获批，临床试验疗效也不尽如人意。不过，这却成了ADC药物的用武之地，通过偶联这些激动剂，ADC可以靶向的递送到肿瘤细胞。图注：ADC偶联先天免疫激动剂示意图TLR7、TLR8和TLR9是这类ADC开发的的主要靶点，这些TLR都是抗原递呈细胞胞内的PRR，肿瘤激活这些内体TLR，促进APC呈递肿瘤相关DAMPs，从而通过激活先天和适应性免疫应答产生强大的抗肿瘤效应。图注：曲妥珠-T785 ADC结构示意图研究人员把T785（TLR7-TLR8双激动剂），CL264（TLR7特异性激动剂）与抗HER2抗体曲妥珠单抗通过不可切割Linker结合，得到平均DAR约为2的HER2靶向ADC。在5mg/kg的单剂或多剂下，对HER2+乳腺癌小鼠移植模型具有中等至高的抗肿瘤活性，同时伴有髓样细胞激活和细胞因子释放。使用抗大鼠HER2抗体构建的ADC在每5天以5-10mg/kg的剂量给药后，几乎完全抑制了同种小鼠模型中肿瘤生长。此外，接受治疗的小鼠在再次挑战具有HER2-形式的母源肿瘤细胞系后，能够免受肿瘤再生的影响。这一结果表明，不仅对HER2存在强大的免疫记忆，而且对其他DAMPs也存在免疫记忆。图注：曲妥珠-T785 ADC动物实验结果SBT6050通过可切割Linker把抗HER2帕妥珠单抗和TLR8激动剂偶联。该药I期研究（NCT04460456）作为单药疗法及与抗PD-1帕博利珠单抗或塞米利珠单抗联合使用，并在I/II期研究（NCT05091528）中与其他HER2靶向疗法联合使用。然而，该试验中出现的细胞因子相关的不良事件限制了能够与帕博利珠单抗联合使用的剂量范围。图注：SBT6050作用机制另一种靶向HER2的ADC，NJH395，通过不可切割Linker把TLR7激动剂与抗HER2抗体结合。在I期试验（NCT03696771）中，由于疗效不足及TRAEs的普遍发生和所有患者产生ADA形成，研究中止。BDC-1001是一种基于曲妥珠单抗，通过不可切割Linker与TLR7/8激动剂结合的药物。BDC-1001正在晚期HER2+实体瘤患者进行I/II期试验，单药或与抗PD-1抗体nivolumab联合使用。BDC-1001与pertuzumab联合的II期试验也正在进行中（NCT05954143）。与SBT6050和NJH395不同，BDC-1001的结果较理想：所有测试的剂量水平（0.15-20 mg/kg），临床上严重的毒副作用很少，且没有ADA形成。图注：BDC-1001结构示意图其他研究使用THIOMAB技术将双功能免疫调节剂D18与抗PD-L1抗体结合，这种ADC通过TLR7/8激活诱导了强有力的抗肿瘤免疫反应，在小鼠同种移植模型中显著抑制了肿瘤生长。TLR7激动剂结合的抗HER2的ADC在小鼠异种移植模型中杀灭了肿瘤。图注：TAC-001结构示意图TAC-001是一种抗CD22抗体，携带合成的CpG寡核苷酸荷载物（一种强效的TLR9激动剂，DAR为1），通过静脉注射给药。TAC-001将荷载物输送至CD22+的B细胞，从而启动TLR9信号、B细胞激活和一系列免疫反应。还会激活其他表达TLR9的免疫细胞，包括树突状细胞和单核细胞。临床前研究数据表明，间隔3天给予两次10mg/kg的剂量可显著抑制肿瘤生长，并在多个同种移植肿瘤模型中产生记忆反应，该药物目前正在进行II期试验，涉及各种晚期实体瘤患者（NCT05399654）。11ADC偶联STING 激动剂cGAS-cGAMP-STING通路可识别外源DNA（微生物病原体或死亡肿瘤细胞）激活，导致I型干扰素的分泌和先天免疫的激活。STING信号对于诱导T细胞介导的抗肿瘤免疫至关重要，也对T细胞浸润肿瘤微环境产生影响。图注：STING信号通路XMT-2056是一种携带非cGAMP类STING激动剂的ADC，在HER2+小鼠异种移植瘤模型及大鼠HER2表达亚系建立的小鼠同基因模型中，均表现出持久和完全的肿瘤杀伤效果。当与曲妥珠单抗、帕妥珠单抗、T-DXd或抗PD-1抗体联合给药时，XMT-2056显示出进一步增强的疗效。XMT-2056目前正在进行I期研究，入组晚期或复发的HER2表达实体瘤患者（NCT05514717）。不幸的是，在剂量递增研究中一名患者在注射X后发生了致命的（5级）与药物相关的不良事件，导致2023年3月临床暂停。研究人员降低起始剂量后，FDA在2023年10月解除了这一暂停。图注：XMT-2056结构及体内数据12ADC偶练PROTACPROTAC由两个配体连接而成。一个配体靶向靶蛋白，另一个配体与E3泛素连接酶结合，这种分子设计使得PROTAC能够同时结合靶蛋白和E3连接酶，触发有针对性的泛素化，随后通过蛋白酶体降解。ADC和PROTAC的偶联，基于抗体的靶向性，进一步推动PROTAC药物的临床应用。图注：ADC偶联PROTAC示意图BET蛋白，特别是含有溴结构域的蛋白4（BRD4），在不同肿瘤乙酰化组蛋白的表观遗传调控中起着至关重要的作用。GNE-987由BRD4的配体和一种VHL诱导分子组成，在EOL-1细胞中表现出对BRD4的有效降解（DC50为0.03 nM），然而由于药代动力学特性不佳，在体内模型中表现不佳。为解决这一问题，研究人员将GNE-987的羟基通过不稳定碳酸酯键连结到抗CLL1抗体中的六个半胱氨酸基因上，转化成ADC。以10 mg/kg的剂量进行单次静脉注射后，实现了持续的体内暴露，并显著抑制了小鼠皮下移植模型中的肿瘤生长。图注：抗CLL1抗体-GNE987 ADC结构图研究人员将CC-885衍生物与抗HER2抗体帕珥珠单抗结合，使用缬氨酸-精氨酸连接剂，结果得到一个DAR为4的产物。这种靶向HER2点的ADC被命名为ORM-5029，其体外细胞毒性比其他GSPT1降解物和传统的ADC（包括T-DM1和T-DXd）高出100到1,000倍。在MDA-MB-453小鼠异种移植瘤模型中，ORM-5029的单次10mg/kg剂量的抑肿瘤效果，与等效剂量的T-DXd相当。正在进行一项测试ORM-5029用于晚期HER2+实体瘤患者的I期临床试验（NCT05511844）。这项研究的结果将对评估这一新型ADC类别的临床潜力至关重要。图注：ORM-5029结构示意图同一家公司开发了一种针对AML患者的CD33靶向ADC，名为ORM-6151。在AML的MV4-11皮下小鼠异种移植模型中，单剂3mg/kg可完全清除所有肿瘤细胞。值得注意的是，即使是0.1 mg/kg的单剂量也显示出对MV4-11异种移植模型的广泛版本具有有效的疾病控制作用。图注：ORM-6151作用机制除了用于降解特定细胞质蛋白外，还有研究者开发了定向细胞表面蛋白降解剂，包括基于抗体的PROTACs（AbTACs）、蛋白降解靶向抗体（PROTABs）和溶酶体靶向嵌合体（LYTACs）。AbTACs和PROTABs是异源二特异抗体，包括一个细胞表面POI识别区（识别PD-L1）、IGF1R245和HER2等靶标）和一个识别跨膜E3泛素连接酶蛋白的区域，如RNF43或ZNRF3。LYTACs包括一个识别细胞表面POI的抗体，与溶酶体相关膜蛋白（如寡聚甘露醛6-磷酸或三聚N-乙酰半乳糖）相互作用，结合到能促进溶酶体降解抗体-靶蛋白复合物的配体。总之，抗体导向的蛋白质降解剂是具有开创性技术的，有潜力为癌症患者提供独特的治疗干预手段。然而，大多数这些实体仍处于早期临床前阶段的开发中，需要进一步进行药物化学研究和其他临床前评估，以确定安全且有效的结合物进入临床测试阶段。13ADC偶连多种毒素大多实体瘤由不同基因表达谱、药物敏感水平不一的癌细胞亚群组成。因此，依赖单药进行化疗可能会有选择压力，使不敏感的癌细胞亚群被筛选，导致复发和耐药。因此，临床常采用多药组合的化疗方案。对ADC药物来说，同一抗体欧联多种不同毒素，是一种行之有效的，在克服肿瘤异质性和抗药性方面具有优势的设计。图注：偶联多种毒素的ADC设计通过顺序耦合毒素，研究人员将MMAE和MMAF共轭到抗CD30抗体上，DAR为16（每个抗体8个MMAE和8个MMAF）。MMAE作为多药耐药（MDR）转运蛋白的底物，对MDR+肿瘤细胞的活性减弱，但这种毒素的疏水性质使其具有高水平的细胞膜渗透能力，通过旁观者效应导致邻近细胞的根除。MMAF对MDR+细胞具有很高的活性，但由于其有限的细胞渗透性，这种毒素不太可能产生旁观者效应。基于这些不同特性，MMAE和MMAF的同时递送具有增强的协同活性。这种双药物ADC在表达MDR的CD30+间变性大细胞淋巴瘤（ALCL）小鼠异种移植模型中展示出强大的活性，五只小鼠中有三只完全根除了癌细胞。相比之下，仅含MMAF的ADC（DAR为8）只有一只小鼠完全根除了所有癌细胞，而相同的仅含MMAE的ADC没有观察到抗肿瘤活性。图注：CD30抗体上偶联MMAE和MMAF的药效结果（cAC10-(1+3)组）除MMAE和MMAF组合荷载的ADCs之外，双药ADC也对其它两种不同荷载类别的ADCs进行了探索。如，结合抗微管剂hemiasterlin和TLR激动剂的ADC，它与抗FolRα抗体偶联，在小鼠模型中显示出协同的抗肿瘤活性和免疫记忆。然而，并非所有双药ADCs的研究都是有意义的协同效应，如装备有MMAE和SG3457（一种超强PBD二聚体，能通过交联损伤DNA）的抗HER2 ADC，DAR为2+2。同样，也开发了一种以MMAF和高效的拓扑异构酶II抑制剂PNU-15968为荷载的HER2靶向ADC，其DAR也为2+2。尽管这两种ADCs都能够施加双重作用机制，但与相应的单药ADCs相比，它们在体外功效上均未显示出改善。选择具有适当作用机制的不同荷载非常重要，确保在选定的两种荷载之间维持平衡的效力，并优化DAR以实现最佳的治疗效果。全面理解和最大化双药ADCs潜力的努力仍处于探索的早期阶段。— 总结 —  ADC治疗潜力巨大，但要实现这一潜力，必须克服若干关键挑战，如药物耐药性、肿瘤异质性及治疗相关不良事件（TRAEs）的风险。新的ADC模式，包括双特异性和双药ADCs，有潜力解决耐药性和肿瘤异质性问题。将ADC平台与免疫调节、降解传统难以靶向的药物等其他干预策略相结合，为实施多模式癌症治疗提供了机会，这些策略可以与化疗、放疗、免疫疗法及其他靶向疗法一起使用。ADC的发展正处于变革性增长的边缘，将大幅改变癌症治疗格局。随着对肿瘤生物学的深入理解及改进的ADC设计，研究人员将接近实现真正有效、安全和个性化的癌症治疗目标，这最终将为难治癌症患者带来新的希望。更多优质内容，欢迎关注↓↓↓