EphA2

ADC药物作为现在最主流的偶联疗法，正在肿瘤治疗中呈现烈火烹油之势。但市场代有新药出，ADC也终将会被新的偶联疗法迭代。目前来看，这个迭代趋势正在显著加快。 多肽偶联疗法（PDC）作为一种全新偶联疗法，如果兼具ADC疗效的同时且有着显著优势的药代动力学特性、药效持续时间和大大减小的分子毒性，那么它是否能够形成对ADC药物的降维打击之势？ 目前来看，这个答案的验证已经并不遥远，进入中后期临床试验的管线，马上就将向我们展现它的优越性。 1 从ADC到PDC：全新疗法优势几何 多肽偶联药物顾名思义，就是将有效毒素载荷通过连接子与多肽相连接，通过多肽的小分子、亲水性强的特点增加药物整体的水溶性，更容易到达细胞内，让其毒素载荷发挥毒性效应。 与ADC相似，ADC主要由抗体，连接子和毒素载荷组成；PDC主要由多肽，连接子和毒素载荷组成。 在有效载荷上，ADC与PDC没有太大差别。目前主要在使用小分子化学毒素payload，二代ADC的有效载荷为DNA损伤剂和微管蛋白抑制剂，三代ADC的有效载荷为DNA拓扑异构酶I抑制剂。虽然理论上来说万物可联，但目前以及可预见的未来，ADC和PDC的载荷都是以化学小分子为主。例如目前进展较快的管线AEZS-108，也是以阿霉素类毒素Doxorubicin作为载荷分子，这是第三代ADC的主流payload。 主要的差异，在抗体与多肽的定位上。 众所周知，ADC作为大分子，目前主要是通过抗体蛋白来靶向定位癌细胞上的特异性靶点，然后以特有的大分子蛋白进入细胞的形式——内吞来被癌细胞吸收，最后进入溶酶体溶解以发挥特有的毒性效应。因此，ADC药物的关键在于靶点的选择上：选择那些在特定癌细胞上过度表达的靶点，例如现在的HER2，trop2等，令抗体能够精准定位。 而PDC不同，多肽本身的分子量并不大。可以根据其功能分为细胞穿透肽（CPPs）、细胞靶向肽（CTPs）、自组装肽（SAPs）和反应肽。目前发展较为主流的为前两种。CPPs分子量小，大约在30个氨基酸以下，进入细胞的方式既有直接进入（分子量小）和内吞，但其的特异性较低。而CTPs相反，它本身主要是通过识别特定细胞上的一些特异性位点从而定位细胞并被内吞进入其中，而这也让其拥有较强的特异性。进入细胞后，在溶酶体中裂解而发挥毒素作用。 此外，运用环肽去靶向而不是线性肽，也有重要的技术考量。首先相比于线性多肽，环肽的稳定性得到大大提升：线形肽的末端会再两侧分别保留氨基和羧基，而环肽的环化则完全避免了这一点，从而有效避免外肽酶对末端游离基团的水解效应，而这是环肽得以存在的基础。 其次，由于环状结构导致的构象变化限制，环肽类化合物一般具有较大的表面积，从而使其与靶点蛋白间具有高度亲和力及识别特异性。 最后，环肽由于分子量小，因此需要有穿过非极性细胞膜的考量，而其分子内形成的氢键可以起到对极性表面的遮盖，从而达到增强分子的脂溶性来增强对细胞膜的渗透性。 结构的不同造就了功能的不同。首先，PDC由于较小的分子量，令其有着非常良好的渗透性。以BCYC的BT5528为例，其为双肽环，仅仅包括9-20个氨基酸，分子量仅为2kDa，仍然属于化学药物的范畴。作为对比，抗体由两条轻链和两条重链组成，分子量为150kDa。ADC药物由于抗体这个庞然大物，体内循环与进入实体瘤的渗透都不如分子量远远小于它的PDC。此外，在血浆内的半衰期，环肽也远比线性肽有优势。 其次是分子量小的多肽拥有着较低的生产成本。生产PDC比生产ADC工艺次序简洁很多，且其纯化，保存，质控也更加容易。对于PDC而言，多肽的制备主要是应用多肽固相合成技术，近年来由于司美格鲁肽等减肥药的火爆，多肽固相合成一直在扩充产能，国内的头部CXO药明康德在2024年H1报告中显示，其2024年产能已经达到32000L。 较低的成本赋予了其未来大规模生产打下价格的想象力空间。 但它的想象力空间还可以更大。RDC和PDC都是目前ADC之后新一代的偶联方法，而基于环肽上述优势的原因，将二者结合，或许是未来RDC药物的主要发展形式。目前目前为止，已批准上市的9个治疗以及诊断的RDC药物中，其中4款为环肽RDC。以诺华在治疗性RDC的看山之作——Lutathera来看，其用于胃肠胰腺神经内分泌肿瘤治疗与诊断。销售额2023年已达到6亿美元，而销售峰值预期将超过10亿美元。并且未来的RDC设计来看，也将会以环肽形式为主。 2 PDC先驱者之一：Bicycle Therapeutics Bicycle Therapeutics（BCYC）成立于2017年，上市于2019年，市值从2021年的17亿美元到低谷的4亿美元，而从今年开始重新崛起，回到了17亿美元左右的市值。 目前其进展最快的管线为BT8009，靶点为ADC药物的热门靶点之一：nectin-4:，适应症为治疗UC (尿路上皮癌)。目前BT8009不仅在美国，加拿大等地进入了III期临床阶段，同时在今年7月完成了在中国申报临床试验的工作。 BT8009相比于nectin-4 ADC而言，在体内的分布和代谢更加类似于化学小分子药物，拥有代谢时间快，半衰期短的特点。并且其清除途径主要通过肾脏和肝脏代谢，与传统化药类似，避免了类似抗体的复杂的代谢路径以及可能产生的潜在毒副作用。 此外，有较多证据表明，ADC耐药性可能通过抗原内化、内吞/溶酶体加工或溶酶体释放的毒素释放到细胞质中的变化而产生。由于BTC不一定需要内化以释放毒素，因此它们可以避免这些耐药机制。 而临床数据方面，它将要直接面对的对手，是当前nectin-4 ADC中的rising star——padcev。 在2023年AACR GU会议上，Bicylce公布了早期临床——Duravelo-1中BT8009剂量递增队列（Part A-1）临床数据。 患者基线上，24例为尿路上皮癌（UC）患者，UC患者中100%接受过PD-(L)1抑制剂治疗。在尿路上皮癌中，ORR为38%，DCR为54%。而Enfortumab Vedotin在III临床研究中展现的结果为ORR（40.6%）和DCR（71.9%），患者基线方面，padcev的患者也全部接受过PD-(L)1治疗，非头对头毕竟可以说略逊一筹，不过，早期临床和III期临床的样本量不能想提并论，样本量少会导致较大误差。 而其安全性则略胜Padcev一筹，这在今年ASCO会议上也有所展示。截至2024年3月22日，BT8009的3级及以上TRAEs发生率为31%；而Padcev在III期临床研究中3级及以上TRAEs发生率为51.4%。当然，这样需要BT8009后期的大样本临床数据验证。 今年1月，BCYC启动了Duravelo-2这项大样本临床，预计入组900多名患者，有着一战定胜负直接上市的决心。乐观预计该药将于2027-2028年上市。根据市场对其预测，其销售峰值大约在27-34亿美金，这与Padcev的销售峰值相当。但考虑到BT8009的成产成本比ADC药物更加低廉，盈利能力将胜过Padcev。 BCYC的另一条核心管线是BT5528，该药目前处于II期临床阶段。其靶点为EphA2。EphA2被作为靶点的想象力由来已久，但在ADC药物的开发上并不理想。最典型的是Medi-547，由于EphA与血管生成相关，它被靶向后，出现了严重的出血和凝血的副作用，不得不停止临床试验。 但这个ADC上失败的靶点却在PDC上枯木逢春。根据BT5528的安全性结果显示，其没有出现严重出血事件，也没出现，皮肤、神经等方面的严重副作用，不过不良反应与BT8009类似。 而BCYC的想象力还不止于此。2023年5月，拜耳宣布与BCYC合作，利用BCYC的环肽偶联技术，开发下一代类似从ADC到RDC迭代的疗法——将多肽偶联与放射性疗法结合。该次合作，BCYC将获得拜耳达到17亿美元的潜在里程碑付款。 3 PeptiDream：多家MNC的合作宠儿 如果说BCYC主要自身管线的积极临床数据获得正面的股价催化，那么peptiDream则是另一种PDC药企形式——通过自身独特的技术平台与各家MNC合作，来发展自身的企业。 PeptiDream成立于2006年，是一家做核药与多肽起价的biotech。PeptiDream的一大特色是其独有的环肽技术平台——Proprietary Drug Discovery Platform - System(PDPS)。能够生成高度多样化的大环肽化合物库，可以针对几乎全部有价值的生物靶标进行筛选。PDPS是目前已知的最大规模环肽生成库之一，可以生成数万亿个具有无限化学多样性的大环肽，这些肽在无细胞的系统中合成，效率相比传统方式极其高。此外，所有的多肽都用各自的mRNA/CDA标签“条形码”。而条形码可以大大提高药物发现效率。其可用于在层层选择中不停筛出高新亲和性的环肽，并允许快速识别高亲和性肽的氨基酸序列。 近期在诺华在核药上的合作，便是一次极其有看点的前沿技术组合。今年4月底，诺华与PeptiDream达成合作协议，共同开发多款大环态靶向偶联核药。作为核药龙头，诺华的治疗性RDC药物也被视为ADC之后的热门偶联药物放向之一，而将其与环肽结合，则或许会是RDC之后又一次成功的迭代。 这次的合作，令peptidream将获得了1.8亿美元前期付款，而之后的开发和商业化里程碑付款高达27.1亿美元。 与其它多家MNC在肽类上的巨额合作，更是令其声名鹊起。 2022年12月22日，PeptiDream宣布与默克合作，共同开发PDC药物。潜在总额高达21亿美元。 2022年12月26日，PeptiDream宣布与礼来展开合作，共同开发PDC药物，PeptiDream将负责肽的创建和优化，而礼来则负责有效载荷的创建和优化。此次交易的预付款就达到了12.35亿美元。 而另外的各种肽类药物的开发则更多。 这是PeptiDream与BCYC不同的原因，它有着非常深厚的底蕴积累，以及成熟的环肽技术平台，可以和多家MNC以合作形式共同开发PDC药物。 由于其经营模式的原因，它自身的管线推进并不没有其它烧钱的biotech那样迅速。目前进展最快的两款PDC管线靶点为PD-1，与BMS合作，处在临床I期阶段。 以BMS-986229为例，它是一款与BMS合作的核药诊断试剂，可特异性结合表达 PD-L1 的癌细胞，用于确定癌症患者使用检查点抑制剂治疗的情况，但该管线推进较为缓慢，2019年进入临床，目前仍处于临床I期。 其股价催化，目前来看仍然在与各家MNC的大额合作协议上。 结语：PDC作为全新的治疗手段，在许多方面都有着比ADC更加略胜一筹的优势，目前其成本的降低与利润的提高是非常值得期待的地方，也许会引领药企进入一个盈利的新时代！ 同写意媒体矩阵，欢迎关注↓↓↓

摘要：抗体-药物偶联物（ADCs）代表了一类新型的癌症治疗药物。它们的设计包括一个针对肿瘤的特异性抗体、一个连接子和一个细胞毒性有效载荷。它们的设计目的是允许高度有效的细胞毒性药物特异性地靶向肿瘤细胞，同时避免对正常细胞的损害。已有报告称，ADC的任一组成部分都可能驱动常见的毒性。目前有50多个ADC正在进行积极的临床开发，另有约20个已被终止。在这篇综述中，分析了ADC的报告毒性，并详细探讨了它们的作用机制。讨论了减少毒性的方法，包括剂量策略和药物设计。对活跃和已终止药物报告的毒性很重要，以推动合理设计并提高未来ADC的治疗指数。 1.引言 抗体-药物偶联物（ADCs）是肿瘤治疗领域的新成员。目前，已有3种药物获得许可：吉妥单抗-奥佐加米辛（CMA-676, Mylotarg®），除了日本外，已在所有地区撤回；本妥昔单抗-维多汀（BV; SGN-35, Adcetris®）和阿多-曲妥珠单抗-埃姆坦辛（T-DM1, Kadcyla®）。然而，ADC 开发领域正在迅速扩展，约有55种活跃的临床化合物，约20种已终止临床试验，还有更多在临床前阶段显示出前景。ADC 的设计旨在利用抗体靶标的特异性与化疗药物的细胞毒性，因此应表现出高度特异性和低毒性。这一理想在实践中难以实现，因为ADC反复诱发限制这些化合物治疗窗口或阻碍进一步临床开发的毒性。有许多ADC在早期临床前阶段显示出前景并短暂进入临床试验，但未能取得进展或突然终止。这些终止的原因多种多样，包括财务和战略原因，但也有一些可能因不可预见或不可接受的毒性而失败。重要的是，这些失败化合物的结果需要公开，以便ADC研究和开发不再重复过去的错误。 在这篇综述中，确定了35种活跃和已终止化合物的报告毒性，并全面评估了ADC的每个组成部分对所展示毒性的作用。正如预期的那样，有效载荷通常驱动毒性效应；然而，靶标和连接子可能决定毒性的器官特异性，这将在详细讨论。了解每个组成部分在ADC中的作用将有助于通过提高疗效和降低毒性来开发具有改善治疗指数的ADC。设计ADC的新技术正在推动下一代进入临床。随着ADC设计领域的发展，评估过去ADC的毒性将变得越来越重要，以便设计未来的ADC。 2.ADC设计 ADC由三个明确定义的组成部分组成：抗体、连接子和有效载荷，这些已经在 Sievers 等人的综述中进行了全面回顾。一个理想的ADC要实现最大疗效和最小毒性，需要适当组合这三个组成部分。 2.1.抗体 在毒性的背景下，抗体需要准确地高效地结合到肿瘤细胞上的抗原，同时避免正常细胞。因此，非常重要的是抗体结合到一个合适的靶标抗原，该抗原优先或仅在肿瘤细胞上表达。抗体可能不适用的原因包括不适当或低亲和力结合、肿瘤细胞上抗原表达不足或结合后缺乏内化。然而，一些ADC可能不需要内化就能释放有毒有效载荷。正如CEACAM5被认为不内化，Immunomedics 抗CEACAM5的 labetuzumab govitecan (IMMU-130) 可能在抗体结合后释放有效载荷，无需内化。CEACAM5 也是 SAR408701 的靶标，该药正在进行1期研究。 不适当的结合可能是由于靶标抗原在正常细胞上的表达或对 Fc 受体（FcR）或凝集素受体，如甘露糖受体的非特异性结合。此外，具有特定生物学效应的抗体如果非特异性或不适当地结合到正常细胞上的靶标抗原，可能会引起毒性效应，而与有效载荷的传递无关。事实上，MEDI-547，一种针对 EphA2 的 ADC，与 MMAE 结合，在非常低的剂量下表现出毒性，这可能表明是抗体介导的生物学效应而不是细胞毒性有效载荷的传递。 2.2.连接子 连接子化学对于及时从抗体释放有效载荷非常重要。像抗体一样，有效的连接子将通过确保准确释放有效载荷来提高ADC的治疗指数。虽然连接子本身似乎不会引起毒性，但连接子的稳定性对随后由有效载荷施加的毒性有相当大的影响。更稳定的连接子将以目标特异性方式释放其有效载荷，引起更特定的毒性，而不太稳定的连接子更有可能经历非特异性裂解，导致更广泛的毒性概况。增加连接子的空间位阻（例如，SPDB-DM4 连接子有效载荷结构）可以提高 ADC 在循环中的稳定性，目标是减少非特异性毒性。可裂解连接子主要通过各种机制在内体或溶酶体室中从有效载荷裂解，包括酸性降解（腙）；通过组织蛋白酶 B 裂解的蛋白酶裂解（二肽）；巯基-二硫交换反应（二硫键，碳酸盐）。相反，不可裂解连接子（MC 和 SMCC）需要完全的溶酶体蛋白水解抗体，生成带有带电赖氨酸或半胱氨酸的有毒有效载荷（表1）。 2.3.有效载荷 ADC中使用的有效载荷是高度有效的细胞毒素，对生存所需的关键细胞过程产生影响（表1）。大多数当前临床测试中的化合物使用 either maytansine derivatives (DM1/DM4) or auristatins (MMAE/MMAF)，它们都是微管抑制剂。这些通常通过在 G2/M 期引起细胞周期停滞，诱导正在有丝分裂的细胞凋亡。最近的工作表明，微管抑制剂也可能扰乱间期的非分裂细胞。这些发现为微管抑制剂如何对缓慢复制或非分裂的肿瘤细胞具有细胞毒性提供了解释。 ADC中使用的其他类别的细胞毒素包括 enediynes (calicheamicin), duocarmycin derivatives, pyrrolobenzo diazepines (PBDs) 和 indolinobenzodiazepines，所有这些针对 DNA 的小沟，以及 quinoline alkaloids (SN-38)，它抑制拓扑异构酶 I。 ADC中使用的大多数有效载荷非常有效，通常在皮摩尔范围内具有细胞毒性，这是必要的，因为只有非常少的量（<1%）的注射剂量的抗体定位到肿瘤。然而，正是这种效力驱动了 ADC 的毒性，导致大多数毒性被有效载荷的类别所表征。 2.4.考虑其他组成部分 ADCs 的结合过程导致具有多个药物-抗体比率的异质性构建物群体。事实上，第一个获得 FDA 批准的 ADC，吉妥单抗-奥佐加米辛，平均 DAR 为 2-3，但几乎一半的抗体没有药物附加。每个抗体结合的细胞毒素分子数量的变化可能对 ADC 的处置产生显著影响，对毒性有影响。 结合位点是目前正在进行的密集审查领域，随着对这种方式作为控制特定药代动力学（PK）概况的增加，人们越来越重视。将 ADC 工程化以在已知位点上包含每个抗体的特定数量的有效载荷分子，将产生一个同质的 ADC 群体，这可能导致更好的治疗窗口（增加疗效 vs. 降低毒性）。目前正在研究的 ADC 特异性结合技术包括使用工程化半胱氨酸、非天然氨基酸和添加硒代半胱氨酸、谷氨酰胺或醛标签。添加一个工程化半胱氨酸位点以产生工程化硫（THIOMAB）抗体结合物结果是每个抗体大约有 2 个药物的 ADC。有几种使用这种技术的 ADC 正在进行临床前测试。 唯一在临床中披露使用特异性结合技术的 ADC 是 SGN-CD33A 和 SGN-CD70A，它们使用工程化半胱氨酸将每个抗体特异性结合 2 个 PBD 二聚体。 随着 ADC 的发展，越来越明显的是，没有一个 ADC 的组成部分将驱动疗效或确实毒性。相反，每个都有一定的作用，肿瘤和靶标抗原的生物学也可能影响 ADC 的活性。提高 ADC 的治疗指数需要优化每个组成部分与其他部分的结合，以产生针对特定疾病适应症的最佳 ADC。 3.毒性机制 ADCs 的毒性可能由药物的任何组成部分介导。靶标抗原在正常细胞上的低水平表达可能导致特定的毒性，而连接子的早期裂解释放游离药物可能产生更广泛的毒性。ADC 可能通过 Fc 和甘露糖受体结合诱导毒性的其他方式。大多数 ADC 毒性被认为源自有效载荷。正常的快速分裂细胞因微管抑制剂而面临毒性风险，因为它们对快速增殖的细胞产生细胞毒性作用。通常受标准化疗和 ADCs 影响的正常细胞包括消化道内衬细胞，导致胃肠道症状；毛囊中的细胞，导致脱发；以及骨髓细胞，导致骨髓抑制。不同有效载荷发现了一些关键毒性（表2）。特别是，MMAE 诱导周围神经病变和中性粒细胞减少症；MMAF 与血小板减少症和眼部毒性相关；DM1 根据连接子和随后的代谢产物，导致胃肠道效应以及血小板减少症和中性粒细胞减少症；DM4 偶联的 ADCs 最常见的不良事件是眼部毒性；卡利霉素导致血小板减少症和肝功能障碍；来自 SN-38 偶联药物的早期迹象表明中性粒细胞减少症是一种常见的毒性。 ADCs 如何以及为什么会对不同细胞类型产生这些毒性，在试图最小化未来药物开发的毒性时具有相当大的兴趣，一些已知因素在下面进行了讨论。 3.1.血小板减少症 血小板减少症可能是由于血小板的增强破坏或减少产生引起的。它表现为增加的瘀伤和出血（牙龈和鼻出血），在严重情况下可能导致粘膜出血。ADCs 诱导的血小板减少症被认为是由于抑制巨核细胞分化和巨核细胞前体的凋亡。它是利用卡利霉素的 ADCs 的关键毒性，以及使用不可裂解连接子的强大微管作用剂。在 MMAF 和 DM1 结合的 ADCs 的情况下，毒性是通过毒性代谢产物 cys-mc-MMAF 或 lys-SMCC-DM1 分别介导的。在接受 MMAF ADCs AGS-16M8F,SGN-75,和 ABT-414,治疗的患者中，血小板减少症（所有等级）的报告分别为32%、26%和11%。在 SGN-75 试验中，没有累积效应随着重复周期。在 SGN-CD19A 的情况下，3级血小板减少症的发病率约为10%。血小板减少症对于含有卡利霉素的 ADCs 比含有 MMAF 的更为普遍。在非霍奇金淋巴瘤（NHL）患者中进行的 inotuzumab ozogamicin 的2期试验中，77%的患者经历了血小板减少症，其中53%为3级，并导致22%的患者停止治疗。恢复是可变的，但在大多数患者中，3个月后治疗后降低到1级或得到解决。同时，几乎所有（99%）接受吉妥单抗-奥佐加米辛治疗的急性髓性白血病（AML）患者都经历了3级血小板减少症，15%的患者经历了3级出血。来自 PF06647263 的首次人体研究的早期结果表明，33%的患者经历了血小板减少症。 此外，血小板减少症已报告为 DM1 结合物 ado-trastuzumab emtansine 和 lorvotuzumab mertansine。有趣的是，接受 ado-trastuzumab emtansine 治疗后血小板减少症的发病率在亚洲人中高于高加索人（分别为3级45%和12%）。Trastuzumab 和 ado-trastuzumab emtansine 已被证明可以结合巨核细胞前体上的 FcgRIIa，但只有 ado-trastuzumab emtansine 影响了血小板的产生，表明这种 ADC 诱导的血小板减少症是由于 DM1 或其代谢产物 lys-SMCC-DM1。相反，使用可裂解连接子的微管抑制剂，如 vc-PAB-MMAE 或二硫键连接的 DM4 结合物，血小板减少症在临床上并不特别重要。 3.2.中性粒细胞减少症 骨髓中微管功能在有丝分裂期间的干扰导致中性粒细胞减少症。降低的中性粒细胞计数增加了感染的发生率，包括发热性中性粒细胞减少症和败血症。这是利用 MMAE 的 ADCs 一致的毒性。人们认为这是由于血浆中缬氨酸瓜氨酸可裂解连接子的不稳定性或由于这些结合物中存在的高药物负载物种的快速清除，导致游离药物的系统释放，从而产生更广泛的毒性谱。积极分裂的造血细胞受到 MMAE 的影响，导致中性粒细胞减少症，这在很大程度上是可逆的，随着治疗周期之间中性粒细胞数量的改善而改善。中性粒细胞减少症已报告用于 BV、pinatuzumab vedotin、polatuzumab vedotin、glembatumumab vedotin 和 PSMA-ADC（表2）。 在靶标依赖性毒性中，CD33 特异性 ADCs 吉妥单抗-奥佐加米辛和 SGN-33A 也已知通过与髓系前体细胞表面的 CD33 结合诱导中性粒细胞减少症，而 AVE9633 未观察到骨髓抑制。 3.3.眼部毒性 已报告 ADCs 和各种靶标存在眼部毒性（表2）。最近对 ADCs 报告的眼部毒性的全面回顾强调了与 ADCs 相关的各种眼部事件，其中视力模糊、角膜炎、干眼和微囊性上皮损伤是最常报告的。存在明确的有效载荷关联，通常由包括 DM4 和 MMAF 的 ADCs 诱导眼部毒性。两者倾向于使用稳定的连接子：在 SPDB-DM4 的情况下是稳定的可裂解二硫键连接，在 mc-MMAF 的情况下是不可裂解的连接。SPDB-DM4 最终释放中性可扩散的代谢产物（DM4 和 S-甲基-DM4），这些代谢产物具有旁观者杀死邻近细胞的潜力，而 mc-MMAF 在细胞内产生半胱氨酸-mc-MMAF 作为带电活性代谢产物，没有旁观者效应。目前尚不清楚为什么眼睛对这些有效载荷的毒性特别敏感，但对于 MMAF 结合的 ADC，毒性可能与药物在细胞内的积累有关。相反，使用 MMAE 的 ADCs 很少描述眼部事件。 眼部毒性已被报告为 ABT-414（角膜沉积物）的剂量限制毒性（DLT）；AGS-16C3F；cantuzumab ravtansine（视力下降、角膜沉积物和角膜炎）；mirvetuximab soravtansine（点状角膜炎和视力模糊）；和 coltuximab ravtansine。SGN-75 的眼部毒性的中位发病时间为 44 天，随后多次给予 SGN-75。对于这次试验，眼部事件的发病率为 57%（3级，21%），导致 15% 的患者停止治疗。毒性包括干眼（30%）、角膜上皮病变（15%）、视力模糊（11%）和角膜炎（9%），并且是可逆的，中位解决时间为 79 天。预防性类固醇眼药水已成功用于减少 ABT-414 和 SGN-CD19A 的眼部事件的发生率，而 DM4 结合药物 SAR3419 和 IMGN853 的剂量调整已成功用于减少眼部毒性的发生率和严重程度（见下面关于剂量调整以最小化毒性的部分），并且向 SPDB 连接子添加硫酸基已在 IMGN853 中使用，作为减少眼部毒性的手段（专利号 US20120282282A1）。 许多驱动癌症生长的关键信号分子在眼部组织中表达，特别是表皮生长因子受体（EGFR）在角膜基底上皮细胞中表达，通过该受体的信号传导在许多眼部功能中很重要（例如，皮脂腺、毛囊、结膜、毛细血管）。针对 EGFR 的 ADCs 可能特别容易受到眼部毒性的影响；然而，两种处于临床开发中的 ADCs（AMG-595 和 ABT-414）旨在限制与野生型 EGFR 的结合，从而减少眼部毒性。AMG-595 特别结合 EGFR 的一种突变形式 EGFRvIII，这种形式由一些胶质母细胞瘤患者表达，并且不应该结合野生型 EGFR，这可能防止眼部事件。ABT-806，ADC ABT-414 中使用的抗体，结合到 EGFR 的一个表位，该表位只在激活的和肿瘤特异性的 EGFR 上暴露，不结合正常组织上的野生型 EGFR。36 ABT-414 通过 mc 连接子与 MMAF 结合，而 AMG-595 使用带有 SMCC 连接子的 DM1。ABT-414 的初步结果表明，眼部干扰确实是这种化合物的重要毒性，有 89% 的患者报告眼部事件，这似乎比已报告的其他 MMAF 结合的 ADCs 更多（见上文），但由于报告的差异和小数量的结果，很难得出明确的结论。 AMG-595 的毒性尚未报告。这两种化合物在临床测试中的头对头比较将确定是否针对这种突变会减少毒性，特别是与 EGFR 野生型 ADCs 相关的眼部毒性。 3.4.周围神经病变 肢体麻木和刺痛，蔓延引起刺痛和肌无力，是周围神经病变的特征。这主要见于微管抑制剂药物，如 auristatins 和 maytansinoid 衍生物（表2），以及 taxanes 和 vinca alkaloids。虽然这些药物通常对高度增殖的细胞有效，但成年神经元不积极分裂，但微管在神经元的存活和功能中起着重要作用，通过介导从细胞体到远端突触的蛋白质的主动运输。周围神经病变被认为是由于间期微管功能的破坏而发生的。它特别与具有蛋白酶可裂解连接子（例如，缬氨酸瓜氨酸）的 MMAE 结合物相关。可裂解连接子比其他连接子不稳定，允许游离药物系统释放。 在用 BV 治疗的患者中广泛报告周围神经病变，影响高达 50% 的患者，但 polatuzumab vedotin 和 glembatumumab vedotin 的发生率较低，分别影响 9% 和 4% 的患者。对于 BV，周围神经病变的发生率是累积的，任何级别周围神经病变的中位发病时间超过 12 周。2 和 3 级神经病变的发病时间分别为 27 周和 38 周。周围神经病变导致 10% 的患者减少剂量，13% 延迟剂量，9% 的患者停药。大多数患者的周围神经病变有解决或改善；然而，只有 50% 的患者注意到完全解决。 3.5.皮肤毒性 EGFR 信号通路和受体酪氨酸激酶在表皮细胞的正常功能中很重要。因此，针对这些途径的 ADCs 可能会表现出更高的皮肤毒性发生率，例如 bivatuzumab mertansine，由于正常角质形成细胞上 CD44v6 的表达，它引起了非常严重的皮肤毒性。这种 ADC 针对 CD44v6，它在各种实体瘤中表达，并正在进行头颈鳞状细胞癌和转移性乳腺癌的临床测试。在猕猴的临床前测试中，由于正常角质形成细胞上 CD44v6 的表达，显示了可逆的皮肤毒性。根据临床前数据，预计在临床上会有轻度至中度的皮肤毒性，并且在大多数患者中都有体验；然而，在剂量递增中，一名患者在 140 mg/m2（低于平行研究中确定的 MTD）发展为 4 级表皮坏死，并随后死亡。在这种情况下，人类角质形成细胞上 CD44v6 的表达导致 bivatuzumab mertansine 非常有效的靶向细胞毒性，但目标是不恰当的，导致不可接受的毒性。这突出了在引入临床之前需要彻底评估靶标抗原在正常表达的要求。 3.6.对内皮细胞的毒性 MEDI-547，一种潜在的实体瘤治疗候选药物，针对 EphA2，即受体酪氨酸激酶家族的成员。该抗体在体外与包括大鼠、小鼠和猕猴在内的各种物种的 EphA2 发生交叉反应。第一个人体研究从 0.08 mg/kg 的剂量开始，这比大鼠和猕猴预测的最高非严重毒性剂量低十倍。然而，在人类中，这个剂量超过了最大耐受剂量，接受治疗的患者出现了过度出血、出血和鼻出血。这种意外的毒性被认为是由 ADC 的抗体部分引起的，而不是 auristatin 有效载荷。这表明有时从动物研究预测的毒性水平与人类患者观察到的水平不同，并强调了继续开发合适的动物研究的必要性，这可能更准确地预测人类反应。 3.7.胃肠道 大多数患者在化疗后会经历胃肠道毒性。恶心和呕吐可能影响超过 90% 的患者，特别是那些接受顺铂、环磷酰胺或达卡巴嗪治疗的患者，即使在预防性抗呕吐药物存在的情况下，仍有 20% 的患者出现症状。大多数 ADCs 也会诱发胃肠道毒性，但它们大多是 1 或 2 级的严重程度。胃肠道毒性，包括恶心、呕吐、腹泻和便秘，最常报告用于 MMAE、卡利霉素和 DM1 结合的 ADCs（表2）。ADCs 诱发胃肠道毒性的机制尚未探讨，但可能源于微管抑制剂对胃肠道内快速增殖细胞的非特异性效应。有各种机制被认为会诱发化疗毒性，但 ADCs 诱发这种毒性的机制尚未确定。 值得注意的是，大约 30% 的接受伊立替康单药治疗的患者会出现腹泻，而来自 SN-38 结合的 ADCs 的早期迹象表明，它们的腹泻发生率比伊立替康显著降低（表3），可能表明 ADC 在胃肠道的分布比裸小分子细胞毒素低。 3.8.肝脏异常，包括肝窦阻塞症 当对肝脏窦状内皮细胞的有毒损伤导致内皮细胞脱落时，就会发生肝窦阻塞症。这些细胞随后栓塞至肝静脉，并导致小静脉纤维化，导致肝充血和无法清除毒素或其他废物。它已被报告为 inotuzumab ozogamicin 和 gemtuzumab ozogamicin,的毒性。其他报告肝转氨酶升高的化合物包括 cantuzumab mertansine、AVE963330 和 bivatuzumab mertansine.已提出这种效应是通过表达在肝脏窦状细胞上的甘露糖受体的 ADCs 摄取介导的。 4.临床前毒性 许多处于临床和临床前阶段的 ADCs 的抗体并不与小鼠或大鼠发生交叉反应，这阻碍了对“靶向”毒性的评估，并且只允许在这些物种中观察到非特异性、抗原无关的效应。对小鼠进行毒性评估可能对不太稳定的 ADCs 有用，但随着更具体、更稳定的 ADCs 开始进入临床，将需要更好地了解动物毒性，并且可能需要更好的临床前模型。 关于耐受性/毒性研究的最佳信息可能来自非人类灵长类动物模型，特别是猕猴，尽管这些模型在预测人类的毒性方面并不准确，例如 MEDI-547、bivatuzumab mertansine（如上所述）。阿多-曲妥珠单抗-埃姆坦辛的第一个1期临床研究的起始剂量是通过猕猴研究确定的。这些毒理学研究发现了坐骨神经的微观轴突变性，这表明周围神经病变将是剂量限制毒性（DLT）。预计人类和猕猴胶质细胞以及周围神经纺锤细胞上低水平的 HER2 表达将驱动这种毒性。然而，在患者中观察到的 DLT 是血小板减少症，在动物模型中很少见。这被认为是一种抗原无关效应，因为阿多-曲妥珠单抗-埃姆坦辛和使用相同连接子-有效载荷（SMCC-DM1）的 ADC 随后在体外被证明会干扰巨核细胞成熟。 5.ADCs 与标准治疗的毒性比较 标准化疗方案的疗效和耐受性都是剂量依赖性的，即，可能通过更高剂量实现更好的疗效，但毒性风险也会增加。由于 ADCs 的靶向特性，它们的耐受性可能与临床结果无关。因此，重要的是确保 ADCs 的毒性比标准治疗更不致残。目前有许多试验正在进行中，将目前批准的药物方案与 ADCs 进行比较，但这些试验的大多数尚未报告结果。随着这些研究的成熟，将 ADCs 的毒性与标准治疗进行比较将变得重要。目前，可以将阿多-曲妥珠单抗-埃姆坦辛、ino-阿霉素-奥佐加米辛和 glembatumumab vedotin 的毒性与对照组进行比较。对照组可能包含与 ADCs 相同或不同的机制的药物。像许多 ADCs 一样，紫杉醇类药物（例如多西他赛）和长春花生物碱（例如长春新碱）是微管抑制剂，因此具有类似的类别效应毒性。其他类别的化疗药物，如酪氨酸激酶抑制剂（例如拉帕替尼）、核苷类似物（例如吉西他滨）和烷化剂（例如苯达莫司汀）每种都有自己的关键毒性，可能比研究中的 ADC 更或更少致残。阿多-曲妥珠单抗-埃姆坦辛诱导了更多的血小板减少症和 AST 升高，但比其他方案包括曲妥珠单抗加多西他赛或拉帕替尼加卡培他滨的中性粒细胞减少症和腹泻更低（表4）。 Inotuzumab ozogamicin（抗 CD22-卡利霉素 ADC）在 INO-VATE ALL 研究中报告的急性淋巴细胞性白血病（ALL）患者的肝窦阻塞症发生率高于强化化疗（分别为 15% 和 1%）。这项试验显示出比对照组显著更好的反应。在一项针对复发/难治性 NHL 患者的3期试验中，ino-阿霉素-奥佐加米辛与更高发病率的血小板减少症相关，但与苯达莫司汀或吉西他滨的对照组相比，中性粒细胞减少症的发病率较低。这项研究因在这些主要难治性 NHL 患者中的无效性而终止。 在 Emerge 试验中，严重预处理的乳腺癌患者接受了 glembatumumab vedotin 或研究者选择的治疗，后者包括 eribulin（nD15）、ixabepilone（nD7）、gemcitabine（nD5）、vinorelbine（nD5）、doxorubicin（nD3）或与白蛋白结合的紫杉醇（nD2）。接受 glembatumumab vedotin 治疗的患者经历的血小板减少症（4%）、中性粒细胞减少症（29%）和白细胞减少症（10%）低于研究者选择的（分别为 15%、44% 和 27%）。相反，glembatumumab vedotin 治疗的皮疹发生率为 47%，而对照组为 2%，周围神经病变的发生率几乎是研究者选择的两倍（23% 对比 12%）。 在一项针对霍奇金淋巴瘤前线治疗的 BV 结合研究中，患者接受了包含多柔比星、博来霉素、长春新碱和氮烯咪胺（ABVD）加上 BV 或修改方案的多柔比星、长春新碱和氮烯咪胺（AVD）加上 BV 的标准方案。接受 BV 加 ABVD 的患者经历了不可接受的肺毒性效应（44% 的患者），这比单独使用 ABVD 通常看到的比率高。博来霉素以其对肺部的不良影响而闻名，将 BV 添加到含有博来霉素的 ABVD 方案中增强了这种效应。从 BV 组中去除博来霉素消除了肺部效应，并没有减少完全反应的数量。目前有一项新试验正在进行，比较 BV 加 AVD 与单独 ABVD。 SN-38 是伊立替康的活性代谢产物，可以对使用 SN-38 有效载荷的 ADCs（labetuzumab govitecan 和 sacituzumab govitecan）与伊立替康单药治疗的毒性进行直接比较。最显著的区别是，与单药治疗相比，接受 ADCs 的患者经历的腹泻减少（表3）。 尽管这些研究规模较小，但这一研究组表明 ADCs 的毒性表现出一些限制性分布，而不是与对照组看到的总体细胞毒性。然而，仍然清楚的是，在迄今为止开发的 ADCs 中，主要毒性是由有效载荷代谢产物驱动的，表明 ADCs 的非特异性。下一代 ADCs，具有更好的靶向抗体、更稳定的连接子，并对最终有毒代谢产物的化学性质给予关注，希望能够显示出更少的有效载荷特异性毒性。相反，毒性可能更具有器官或细胞类型特异性，可以预测，并且在必要时，可以通过预防性护理进行管理。 6.调整剂量以尽量减少毒性 药代动力学（PK）的评估对于在最小化毒性的同时优化药物的疗效非常重要。IMGN853 和 SAR3419 都有较窄的治疗窗口，但有效的剂量调整降低了高峰血浆浓度并最小化了毒性。IMGN853（mirvetuximab soravtansine）是一种靶向叶酸受体α（FRα）的 ADC，通过磺酸-SPDB 连接子与 DM4 结合，目前正在进行针对 FRαC 铂耐药卵巢癌患者的1期临床研究。使用全体重来确定剂量的早期测试显示，与 mirvetuximab soravtansine 的高早期暴露水平相关的高度可逆的眼部毒性。在较低剂量下观察到临床效益，眼部毒性的发生率较低。基于调整后的理想体重计算的剂量调整减少了血浆浓度的变异性，并将它们保持在眼部毒性的阈值以下。由于这种剂量调整，1期剂量扩展队列继续进行，有早期迹象表明在严重预处理的 FRαC 铂耐药卵巢癌中具有临床效益，总响应率（ORR）为 40%。 另一种为限制毒性而进行剂量调整以最大化抗肿瘤效果的药物是 SAR3419（coltuximab ravtansine）。这是一种靶向 CD19 的 ADC，使用 DM4/SPDB 有效载荷/连接子组合。最初的1期研究每3周（q3w）剂量一次，实现了 22% 的 ORR，并通过增加剂量频率同时减少剂量来尝试提高这一比例。每周一次的 coltuximab ravtansine 给药导致药物累积，由于半衰期长 7 天和清除缓慢，这反过来又导致在第 7 或第 8 周晚发性（3级）周围神经毒性的发展。通过在最初每周一次给药 4 周后，将剂量减少到每2周一次，维持了血浆浓度在稳定水平。这种最佳剂量计划与每周给药相比，减少了神经系统和眼部毒性的发生率，并将 ORR 提高到 33%，与 q3w 给药相比。 吉妥单抗-奥佐加米辛被批准用于首次复发的 CD33 阳性 AML 患者，他们不是其他治疗的候选者。推荐剂量是两次输注，每次 9 mg/m2 吉妥单抗-奥佐加米辛，间隔至少 2 周。接受此剂量药物的患者经历的关键毒性包括血小板减少症（99%）和中性粒细胞减少症（97%），通常持续时间较长。肝脏事件很常见，有 23% 的患者出现 3 级或 4 级高胆红素血症，17% 的患者有 3 级或 4 级丙氨酸转氨酶或天门冬氨酸转氨酶水平升高。26 还有很高的肝窦阻塞症发生率，特别是在接受吉妥单抗-奥佐加米辛治疗后接受造血干细胞移植的患者中。26 最近，对吉妥单抗-奥佐加米辛的分次剂量进行了研究，以便患者接受 9 mg/m2 分为 3 次剂量的 3 mg/m2，分别在第 1、4 和 7 天。65 这种剂量调整导致血小板减少症的发生率降低，肝功能异常指标减少。对吉妥单抗-奥佐加米辛和 inotuzumab ozogamicin 的 PK 分析表明，毒性是由峰值血浆浓度驱动的，而疗效是由 AUC 驱动的。因此，减少剂量将降低峰值血浆浓度并减少毒性，而更频繁的给药将允许更长时间的药物暴露，以维持疗效。 总体而言，研究结果表明，通过剂量调整来优化血浆浓度，从而增加 ADCs 的治疗窗口，并在限制毒性的同时增强临床效益。在1期之后，继续监测患者的 PK 概况将对管理在试验扩展期间观察到的毒性非常重要。 7.降低毒性的药物修改 Agensys, Inc.，Astellas Pharma Inc. 的子公司，已开发 AGS-16M8F 和 AGS-16C3F 用于治疗肾细胞癌。这些是完全人 IgG2k 抗 ENPP3 抗体，通过 mc 连接子与 MMAF 结合。AGS-16C3F 在中国仓鼠卵巢细胞中产生，与杂交瘤衍生的 AGS-16M8F 相比，允许增加生产。在临床前测试中，它们显示出类似的 PK 和毒理学概况，但1期研究确实显示出一些差异。在最初的1期研究中，使用 AGS-16M8F，4.8 mg/kg 未达到 MTD，但有显著的眼部毒性，导致 3/8 的受试者停止治疗。然而，4.8 mg/kg 超过了 AGS-16C3F 的 MTD，导致降低剂量以找到 1.8 mg/kg 的 MTD。AGS-16C3F 报告的副作用是疲劳和血小板减少症。由于观察到疾病控制，AGS-16C3F 正在继续进行临床试验。给予任一种药物的患者血小板减少症的发生率相似，这可能表明诱导眼部毒性和血小板减少症的机制不同。这两种化合物的毒性差异令人惊讶，因为临床前结果发现 AGS-16M8F 和 AGS-16C3F 的抗体结合、细胞毒性和肿瘤大小减少相似。尚不清楚为什么这些化合物有不同的 MTDs，但可能是由于蛋白质糖基化的差异。差异表明制造过程以及 ADC 的每个组成部分在驱动毒性方面的作用。这是一个需要进一步调查的领域。 Cantuzumab mertansine（Can M）和 cantuzumab ravtansine（Can R）是两种靶向 CanAg 的 ADC，CanAg 在结肠和胰腺肿瘤上过度表达。它们在有效载荷和连接子组合上有所不同。虽然 Can M 有一个相对不稳定的二硫键连接在 SPP 连接子和 DM1 之间，但 Can R 有一个更受阻碍的、相对稳定的二硫键，通过将 DM4 连接到 SPDB 形成。这两种药物有不同的毒性概况；在 Can M 的情况下是转氨酶升高，而在 Can R 的情况下是眼部毒性。转氨酶升高的发生率在有肝转移的患者中最高，表明对正常肝细胞的旁观者效应。两种化合物都没有超过1期，可能是由于它们的抗肿瘤效果最小。 8.在不同疾病类型中的不同毒性 在不同疾病类型中使用相同药物可能出现不同的毒性。在 polatuzumab vedotin 的剂量递增过程中，CLL（慢性淋巴细胞性白血病）患者的剂量限制毒性（DLTs）出现在比 NHL（非霍奇金淋巴瘤）低得多的剂量下。NHL 的最大耐受剂量（MTD）定义为 2.4 mg/kg，但在 5 位接受 1.8 mg/kg 治疗的 CLL 患者中，有 2 位经历了 4 级中性粒细胞减少症和 4 级真菌感染的 DLTs。这导致 CLL 的 MTD 为 1.0 mg/kg，低于所需的临床效益水平。对 PK 概况的分析显示，与 NHL 相比，CLL 患者的暴露量更低，清除速度更快，这与由于 CLL 中循环 B 细胞数量更多而导致的靶标介导清除一致。 在一项针对 43 名黑色素瘤患者使用 glembatumumab vedotin（CDX-011）的研究中，皮疹作为不良事件的发生率是 74%，在 30% 的患者中这是 3 级或更高严重程度，影响了超过 50% 的体表面积，而乳腺癌患者的发生率为 47%，只有 4% 为 3 级。研究发现，皮疹的发生率与黑色素瘤患者的改善 ORR（客观响应率）和无进展生存期以及乳腺癌患者总体生存期的改善相关。黑色素瘤患者还经历了更高水平的瘙痒（63%）和脱发（65%），而乳腺癌患者分别为（21% 和 25%）。两组患者的血液学不良事件的发生率相似，大约 30% 的患者经历了中性粒细胞减少症（其中 20% 为 3 级）和 5% 的患者经历了血小板减少症。 来自 sacituzumab govitecan（IMMU-132）的早期报告表明，不同的患者群体中中性粒细胞减少症的发生率可能存在差异，三阴性乳腺癌患者中有 30%，胃肠道癌症患者中有 24%，肺癌患者中有 18% 报告了中性粒细胞减少症。由于患者数量较少，现在下结论这些是真正的差异性毒性可能为时过早，随着每个疾病群体中更多患者的加入，需要进一步监测。 9.ADCs 的未来，临床前证据 减少 ADC 的 DAR（药物-抗体比率）异质性可能会导致更好的临床概况，无论是在疗效还是毒性方面。目前大多数正在进行临床测试的 ADC 是不同 DAR 的化合物的异质混合物，通常范围是每个抗体 0-8 个药物。多种 ADC 变体可能导致广泛的 PK 值，这可能限制治疗窗口。 设计 ADC 的新技术，能够生产每个抗体具有特定数量药物的化合物，可能会产生具有更好治疗指数的 ADC。例如，对一系列传统结合的 CD30-MMAE ADCs 的研究表明，DAR 为 2、4 或 8，DAR 8 在小鼠研究中比 DAR 4 或 2 更快地被清除，治疗指数更低。通过位点特异性结合或改进连接子设计，可能通过减少高 DAR ADCs 的疏水性，从而增加药物在体内的暴露量，提高 ADCs 的治疗指数。 有几种潜在的方法可以位点特异性结合 ADC，包括用半胱氨酸（THIOMAB）或非天然氨基酸替换氨基酸，以及使用细菌转谷氨酰胺酶进行酶促结合。使用 THIOMAB 技术，通过将重链丙氨酸 114 替换为半胱氨酸，产生了一个平均 DAR 为 1.6 的 THIOMAB 药物结合物（TDC），相比之下，原始抗 MUC16 ADC 的 DAR 为 3.5。在小鼠异种移植模型中，TDC 显示出优于原始 MUC16 ADC 的体内效果和耐受性，肝脏和骨髓毒性较低。使用细菌转谷氨酰胺酶方法将 cAC10（与 BV 中的抗体相同）与 MMAE 结合，产生一个 DAR 为 4 的均一 ADC。在大鼠中，这种新的 ADC 显示出比 BV 更好的肿瘤摄取，并且在肝脏和脾脏中的非靶向摄取更低，这允许更高的最大耐受剂量。 第一个公开披露的正在进行临床开发的位点特异性 ADC 是 SGN-33A，这是一种靶向 CD33 的 ADC，它使用位点特异性工程化半胱氨酸稳定地连接到 PBD 二聚体。这产生了每个抗体有 2 个 PBD 二聚体的 ADC。已经报告的初始毒性包括中性粒细胞减少症（表 2）。SGN-70A 也使用了这项技术，但毒性尚未报告。 10.结论 这篇综述表明，对于大多数化合物而言，毒性是由有效载荷和最终代谢产物的性质驱动的。有一些特定的例子是靶标介导的毒性。了解 ADC 的不同部分在药物毒性中所起的作用（除了对疗效所需的作用），将有助于设计具有更好安全概况的候选药物。在可行的情况下，讨论了与其他治疗选择的比较。进入 3 期测试的化合物（BV、ino-阿霉素-奥佐加米辛、阿多-曲妥珠单抗-埃姆坦辛和 glembatumumab vedotin）确实比标准治疗的毒性更少。然而，大多数 ADC 处于 1 期临床测试中，其中一些报告的毒性是无法管理的，可能会导致它们无法进展。随着该领域扩展到包括具有特定 DARs 的更合理设计的 ADC，监测毒性将变得重要，以确保药物的改进靶向将提高治疗指数。 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）包括抗体、连接子和细胞毒性有效载荷。与传统化疗相比，ADC靶向肿瘤有望减轻全身毒性作用，提供更广泛的治疗窗口和更高的治疗指数。在过去的十年里，ADC在治疗实体瘤和血液肿瘤方面逐渐成熟，成为抗肿瘤药物研究的一个革命性领域。 虽然ADC的发展取得了显著的成功，但意外毒性和耐药性的出现带来了巨大的挑战。各种因素导致了普遍存在的临床困境，特别是实体瘤。这些因素包括：（1）实体瘤的异质性限制了靶向单一抗原的临床疗效；（2） 治疗压力诱导抗原下调、表位突变和旁路通路的激活，导致显著的ADC耐药性；（3） 正常组织中的靶抗原表达、连接子不稳定性和其他变量等因素导致脱靶毒性；（4） 靶抗原对内化的抗性妨碍了足够治疗效果。因此，抗体、连接子和有效载荷的优化成为下一代ADC面临的挑战。 解决上述临床挑战的一种前瞻性方法是将双特异性抗体（BsAbs）与连接子-有效载荷复合物进行偶联，从而产生了双特异性抗体偶联药物（BsADCs）。与传统的ADC相比，BsADCs独特的双表位/靶点结合模式不仅能够与实体瘤中共表达的抗原结合以增强选择性，而且还显著改善内化。这些独特的优势使BsADC成为下一代ADC领域的一支重要力量。目前，至少10种以上的BsADC正在进行临床试验。BsADCs的设计不仅仅是“1+1=2”，其结合模式的改变影响整体疗效，包括了BsAbs、连接子和有效载荷的全面协调和优化。   01   BsADC的设计 目前已知BsADC 的靶点主要集中在HER2、EGFR和c-MET上。ADC的各个成分，包括抗体、连接子和有效载荷都需要独立的优化，对这些关键成分中的任何一个进行微小的修改都会导致临床特征的实质性改变。因此，在设计未来的BsADCs时，抗体、连接子-有效载荷复合物的优化和偶联策略应被视为相互连接的网络，需要一种整体的方法。 1.1 双特异性抗体 构建BsADCs的首要考虑因素在于明智地选择合适的靶标组合。靶点选择是ADC成功开发的基本前提，对最终治疗窗口和全身毒性产生关键影响。鉴于传统ADC面临的普遍脱靶毒性和临床耐药性的挑战，以下标准有助于指导靶点选择： （1） 传统的靶点选择在于良好的内化特性、在正常组织上相对低的表达和在肿瘤上的高表达。（2） 鉴于实体瘤的异质性，必须确定各种肿瘤亚型和位点中靶点的表达水平，从而促进量身定制的药物递送的最佳实施，而不是依赖于单一的“灵丹妙药”。（3） 由于BsADCs独特的双重靶向特性，全面考虑抗原组合的深层效应至关重要。这包括内化、再循环、周转率、溶酶体降解和固有机制等因素。这些因素的整合对于BsADC的有效设计是必不可少的。 此外，BsADCs的主要分类标准之一是它们是否包含Fc区。不含Fc的BsADCs的设计面临着低稳定性、聚集问题和缺乏偶联位点等挑战。另一方面，含有Fc的BsADCs带来了额外的优势，如ADCC、CDC、免疫吞噬作用和细胞因子释放，这些共同有助于肿瘤杀伤。总之，Fc区构建的策略包括：（1）Fc工程化修饰，如Fc区域的氨基酸突变和糖基化修饰，这些方法可以帮助减轻与FcγR结合引起的脱靶毒性；（2） 保留ADCC和CDC：双靶结合模式有利于六聚体的形成，可以增强ADCC和CDC的作用，提高肿瘤的杀伤效果；（3） 保留FcRn结合或应用抗体工程有助于提高半衰期和安全性。 1.2 连接子 BsADCs中的连接子是抗体和细胞毒性有效载荷之间的关键连接，在有效载荷释放和药物稳定性中发挥着至关重要的作用。理想的连接子应在血浆中表现出稳定性，同时促进肿瘤中的有效释放。目前，ADC中的连接子可分为可裂解和不可裂解连接子。 不可裂解的连接体在血浆中具有高稳定性，只能在溶酶体中降解以释放有效载荷。这种类型的连接子导致较低的脱靶毒性、增加的血浆半衰期和增强的安全性。然而，潜在的耐药性可能源于内化和溶酶体转运的障碍。基于不可裂解连接子的BsADCs应专注于进一步优化内化，以及随后的内体转运和溶酶体降解。 与不可裂解的连接子相比，基于可裂解连接子的ADC具有更广泛的应用。可裂解连接子的主要挑战在于非特异性释放引起的脱靶毒性。为了设计溶酶体非依赖性BsADCs，某些可裂解的连接子（如Val-Cit连接子）可以有效促进早期和晚期内体的有效载荷释放。此外，近年来提出非内化ADC，化学或酶促切割在细胞外触发，可以靶向TME和血管系统中的抗原，激活旁观者杀伤效应。 1.3 有效载荷 细胞毒性有效载荷在很大程度上决定了整体抗肿瘤效果和潜在的不良反应。考虑到ADC的低渗透性，ADC的理想有效载荷需要在纳摩尔至皮摩尔水平上表现出高药效。此外，这些有效载荷应具有足够的血浆稳定性、低免疫原性和适当的水溶性。最后，有效载荷应具有与抗体偶联的可用基团。 BsADCs中有效载荷的旁观者杀伤效应是一个值得讨论的关键方面。旁观者杀伤效应是指有效载荷在释放后杀死相邻非靶向细胞的能力。对于ADC的PK/PD特性来说，这是一把双刃剑。虽然旁观者杀伤效应可以提高ADC在异质性肿瘤环境中的整体疗效，但它也会在肿瘤周围的正常组织中造成脱靶杀伤的风险。这种效应依赖于可裂解的连接子和疏水性有效载荷。如果其中一种靶抗原在正常组织（如c-Met）中具有一定水平的表达，BsADCs应避免施加具有旁观者效应的有效载荷。总之，BsADCs的旁观者杀伤作用有望克服肿瘤异质性、肿瘤屏障和较差的内化。然而，与脱靶效应相关的潜在安全问题需要仔细考虑。 此外，新型药物有效载荷对BsADC的开发至关重要。新出现的有效载荷，如PROTAC、铁死亡诱导物、寡核苷酸等，有助于BsADC领域药物选择的扩展。新药的开发可以显著丰富BsADCs领域的选择性药物类型。 02     靶向HER2的BsADC 2.1 ZW49 ZW49基于Zanidatamab，利用链间二硫键半胱氨酸和蛋白酶可裂解连接子，偶联N-酰基磺酰胺auristatin，使其具有良好的耐受性。ZW49的双特异性抗体性质有助于更好的内化，其Fc区赋予ADCC、ADCP和CDC效应。该设计解决了表达HER2患者的几个未满足的临床需求。 临床前数据表明，ZW49在不损害HER2亲和力的情况下表现出强大的肿瘤杀伤作用和良好的耐受性。目前，ZW49正在进行一期临床试验。截至2022年9月，披露的临床试验数据显示，在表达HER2的晚期实体瘤患者中的客观响应率（ORR）为31%，而其眼部毒性特征不容忽视（角膜炎为42%）。 2.2 MEDI4276 MEDI4276是一种将曲妥珠单抗的scFv与另一种抗HER2 IgG1抗体39S的N末端融合的四价HER2靶向ADC。MEDI4276在治疗难治性HER2+癌症的小鼠异种移植物模型中显示出显著的活性，但在临床测试时并未表现出良好的疗效-安全性平衡。在乳腺癌的患者中，总体ORR较低（9.4%），最大耐受剂量（MTD）确定为0.75 mg/kg每3周一次。与ZW49的安全性相比，MEDI4276的较低MTD可能受到其价态、有效载荷和抗体配置的影响，这表明需要进一步优化。 2.3 靶向HER2◊CD63的BsADC CD63是四次跨膜蛋白超家族的成员，表现出广泛但并不普遍的表达。它主要定位于细胞表面、晚期内体和溶酶体。CD63在这些细胞区室中的存在使其成为BsADCs的潜在靶点，旨在增强内化和溶酶体转运，最终改善药物递送和治疗效果。 通过将CD63低亲和力突变臂与来自HER2抗体的另一个Fab臂结合，产生了靶向HER2×CD63的BsAb。该设计利用抗体依赖性受体交联来增强HER2的有效内化并促进溶酶体共定位。随后，Her2×CD63 BsAb通过VC连接子与抗有丝分裂有效载荷duostatin-3偶联。然而，该BsADC在低HER2肿瘤中观察到的疗效不足，表明有必要进一步优化，包括DAR的潜在增强和解决肿瘤异质性。 2.4 靶向HER2◊PRLR的BsADC 催乳素受体（PRLR）作为恶性乳腺上皮中的过表达靶点，可以通过自身泛素化和刺激AP2复合物的募集，有效地介导网格蛋白依赖性的初始内化和溶酶体运输。 通过利用“KIH”的方法，设计了具有HER2臂和PRLR臂的BsAb。BsADC通过表面赖氨酸将不可裂解的连接子（SMCC）与DM1偶联，平均DAR为3.324。与高表达的HER2相比，细胞表面较低表达的PRLR足以导致组成型内化和随后的溶酶体降解。这表明，即使在低表达的情况下，高周转表面靶标也可以介导良好的内化和溶酶体降解，以提高BsADCs的功效。 2.5 靶向HER2&APLP2的BsADC APLP2的细胞内尾部包含重叠的基于酪氨酸的NPXY和YXXæ基序。在网格蛋白介导的内吞作用后，APLP2可以与AP-2结合，介导有效的内化并直接导致溶酶体降解。 03     靶向EGFR的BsADC EGFR是ERBB受体酪氨酸激酶家族的一员，在调节上皮恶性肿瘤的基本功能方面发挥着关键作用，然而，由于治疗压力诱导的获得性基因组改变，靶向EGFR单抗和TKI往往导致临床耐药性的出现。BsADCs有望解决抗EGFR耐药性机制，包括致敏突变和旁路通路的激活。 3.1 靶向EGFR双表位的BsADC 为了缓解耐药性的出现，人们开发了一种针对EGFR两个不同表位的双特异性抗体。这种双特异性抗体是通过融合EGFR上非重叠表位（9G8和7D12）特异性的纳米抗体而设计的。 其中7D12破坏了EGFR信号级联，而9G8稳定了EGFR-ECD的束缚构象，在空间上防止了二聚化。此外，7D12和9G8对不同的EGFR突变细胞系表现出效力，对表达野生型EGFR或表现出西妥昔单抗耐药性突变的NIH-3T3细胞诱导更有效的CDC效应。 3.2 靶向EGFR和其它抗原的BsADCs BL-B01D1 是中国首个进入I期临床的双抗ADC，靶向EGFR和HER3，接头采用其自有的Ac接头，相较于Mc接头具有更好的稳定性，亲水性更好，不易聚集；毒素为自有的喜树碱类似物ED04。其I期临床用药安全性较好，未出现药物相关的患者死亡情况。在安全性较好的10例可评估的NSCLC末线患者中，ORR为60%，DCR为90%。 目前，已经报道了几种靶向c-MET和EGFR的BsAb，证明其在抑制肿瘤增殖和转移方面具有协同作用。在BsADCs的设计中，仔细选择合适的表位组合对于避免c-MET的完全或部分搅动至关重要。AZD9592是阿斯利康开发的EGFR/c-Met ADC，通过可连接linker偶联新型拓扑异构酶1载荷，主要解决奥希替尼耐药。相较于EGFR，AZD9592 对 c-MET 具有更高的亲和力，目的是减少由EGFR驱动的正常组织毒性。在PDX及耐药模型中，单药或联用奥希替尼均展现出良好的抗肿瘤活性。 1231是Sutro和默克子公司EMD Serono合作开发的MUC1/EGFR双抗ADC，采用非天然氨基酸定点偶联技术，通过可裂解VC连接子偶联hemiasterlin衍生物（微管抑制剂），DAR为4。临床前研究显示，在ESCC和NSCLC患者衍生的异种移植模型中具有很强的抗肿瘤活性。   04     靶向MET的BsADC 肝细胞生长因子（HGF）-间充质上皮转化因子（MET）途径在癌症从开始到转移的各种类型和阶段的发展中发挥着重要作用。MET的上调和扩增被认为是抗EGFR治疗期间的主要逃逸途径。C-MET可以与EGFR发生交叉反应，对EGFR靶向治疗产生耐药性，使抑制C-MET成为克服EGFR耐药性的可行策略。 与传统的MET靶向ADC相比，双表位MET×MET-BsADC的设计提供了克服现有挑战的创新解决方案。MET双抗原抗体具有形成2:2抗原-抗体复合物的能力，促进有效的MET内化和溶酶体转运。通过将Maytansinoid有效载荷M114经由蛋白酶可裂解的连接子与靶向MET的BsAb表面赖氨酸偶联，REGN5093-M114产生了DAR为3.12的BsADC。 临床前数据表明，REGN5093-M114显著抑制MET过表达的NSCLC细胞的增殖。其目前已启动一项I期、剂量递增和剂量扩展研究，以评估成年MET-过表达晚期癌症患者中REGN5093-M114的安全性和有效性（NCT04982224）。   05   新型ADC BsADCs显著扩展了潜在靶点和支架的范围，超出了传统范式。事实上，BsADCs提供了一种有效的手段来促进非内化抗原转化为内化抗原。例如，利用以快速内化为特征的EphA2和活化的白细胞粘附分子（ALCAM）（一种非内化或缓慢内化的抗原）来产生BsAb。有趣的是，当细胞表面EphA2与ALCAM的比率超过0.2的阈值时，双特异性抗体表现出有效的内化。相反，当比率低于这一阈值时，内化受到阻碍。 MC-VC-pab-MMAF有效载荷复合物通过半胱氨酸残基位点特异性偶联。在BsADCs的双特异性结合的背景下，内化效应可以通过同时靶向相邻抗原而受到显著影响，这取决于它们的表达比率。这种能力拓宽了抗原选择的范围，可以用于设计BsADCs内化较差的类型。这种创新方法为增强某些抗原的内化潜力提供了一种微妙的策略，有助于BsADCs靶向更广泛的肿瘤抗原的多功能性和有效性。 各种新技术的引入彻底改变了BsADC的生成，呈现出明显的优势。另一个显著的进展是PEG偶联的BsADC（P-BsADC），其不仅确保了均匀的偶联产生，而且由于其小分子量和不存在Fc片段，表现出高的内吞效率、组织渗透和降低的毒性。 此外，配体诱导的多个抗体结构域的瞬时结合（LITE）是一项尖端技术，它将生物药物的半衰期延长优势与小分子相关活性的精确时间控制相结合。这些创新策略在实现治疗效果的同时最大限度地减少脱靶效应方面前景广阔，代表着BsADC技术发展的重要一步。   06   BsADC面临的挑战 BsADC代表了一种融合ADC和BsAbs优势的新型治疗类别。然而，其面临的挑战依然存在，主要归因于实体瘤的复杂性，包括异质性、组织学障碍和渗透性差等。必须完善BsADC的设计策略以克服这些挑战。 6.1 拓宽抗体骨架 BsADCs目前的靶点选择仍然有些有限，主要集中在HER2、c-MET和EGFR上。然而，双特异性策略有可能扩大靶点的范围，包括那些内化不良或低表达的靶点。考虑到BsAbs类型的多样性，进一步丰富BsADCs的抗原选择可以使抗肿瘤机制多样化。有希望的途径包括基于T细胞参与或PD-L1靶向BsAbs的免疫调节BsADCs。 6.2 清除不均匀的偶联 通过基于官能团的有效载荷的随机化学耦合来构建BsADCs具有异质偶联的风险。这种异质性可能会破坏双特异性结合模式，并改变BsADCs的物理和PK特性。位点特异性结合策略可以产生具有均匀DAR的BsADCs，同质DAR不仅提高了药物递送的准确性，还确保了治疗反应的一致性，使其成为BsADCs设计和开发的关键考虑因素。需要强调的是，位点特异性结合的基础在于仔细选择结合位点，这是影响ADC药物疗效的关键因素。 6.3 明确两个靶标之间的参数 BsADCs的多价结合模式和参数施加了相互的限制和依赖性。两个目标之间的设计考虑需要仔细检查，特别是在亲和力大小、表达和价态的变化方面。双特异性结合模式不仅通过价相互影响，而且通过交叉臂结合影响整体内化。除了亲和力之外，癌细胞系表面抗原的表达阈值在决定总体药物效果方面发挥着关键作用。解决这些关键点需要全面筛选具有不同亲和力的结合臂的组合，以实现最佳的生物活性。 6.4 转运 BsAbs可以通过将BsAb的初始特异性仅作为第二种特异性的转运模式的方法进行导航。一个例子是BsAb平台利用低亲和力转铁蛋白受体携带β-分泌酶抗体，促进有效通过血脑屏障。已经报道了靶向CD63、PRLR和APLP2的BsADCs显示出辅助转运的能力。在这些策略的基础上，设计BsADCs有望熟练地穿越生物屏障并逃避溶酶体降解。 6.5 解决潜在的安全问题 虽然BsADCs致力于增强特异性，从而减轻脱靶毒性和副作用，但以ZW49、MEDI4276和BL-B01D1为例的早期临床数据表明，其临床安全性不如预期。脱靶毒性是ADC相关毒性的主要特征。然而，仅仅依靠BsAbs可能无法充分解决减少脱靶毒性。除了抗体创新之外，围绕连接子-有效载荷复合物的关键研究也是必不可少的，包括连接子稳定性、同质偶联策略、DAR和旁观者杀伤效应的考虑。 07   小结 总之，独特的双特异性靶向模式的出现为ADC领域带来了新的创新，标志着新一代ADC的诞生。尽管处于开发的早期阶段，BsADC提供了一种具有相当潜力的新方法。BsADC对于克服传统ADC面临的现有临床挑战和开发更精确的靶向药物具有重要意义。 除了BsADC，一系列下一代策略有望为新型ADC设计做出划时代的贡献。其中包括具有双重有效载荷的ADC、免疫调节ADC、放射性核素ADC、前体ADC、ADC联合治疗和肽-药物偶联物。未来需要评估这些策略在新型ADC设计中的应用，无论是单独的还是组合的，这将为推进该领域的发展提供了重要的前景。 Ref. 1. Bispecific antibody drug conjugates: Making 1+1>2. Acta Pharmaceutica Sinica B. 20 January 2024   近期活动推荐   【现场参会】 报名通道；审核制 ▼ 共建Biomedical创新生态圈！ 如何加入BiG会员？