PRLR x DNA

ADC在癌症治疗领域取得了突破性的进展，涌现出了许多新技术、新疗法，与此同时也面临许多挑战。今天为大家解读一篇关于ADC在癌症治疗领域的最新进展的综述文章，一起学习起来。抗体偶联药物（ADC）是一种有前景的靶向癌症治疗方法，通过将抗体的精准靶向性与细胞毒性药物相结合，选择性杀伤肿瘤细胞，同时减少脱靶效应。本综述全面分析了ADC的结构组成、作用机制及临床应用，并探讨了抗体工程和连接子设计方面的技术进步，以提高疗效和安全性。文章概述了当前临床现状，重点介绍了已获批的ADC及临床试验中的候选药物，同时讨论了稳定性、半衰期和全身毒性等关键挑战。1. 前言癌症是全球第二大死因，每年导致1000万人死亡。尽管现在有多种癌症治疗方法，如化疗、免疫治疗、放疗、细胞治疗和手术，但传统化疗仍是主要治疗手段。然而，化疗的选择性差、全身毒性和耐药性等局限性不容忽视，这些限制了药物的治疗窗口和疗效。因此，研究人员持续探索减少或消除化疗脱靶副作用的方法，以显著改善患者的健康相关生活质量。ADC的概念最早由德国诺贝尔奖得主、化疗创始人Paul Ehrlich于100年前提出。他将ADC描述为“魔法子弹”，因其能特异性靶向病变细胞而不伤害健康细胞。Ehrlich设想将抗体与毒素结合以实现选择性杀伤。这一设想在多年后得以实现，即当时甲氨蝶呤被连接到针对白血病细胞的抗体上。随后，基于嵌合和人源化单克隆抗体的发展，1997年FDA批准了首个抗癌抗体利妥昔单抗，抗体的发展为ADC的发展提供了先决条件。ADC是一类靶向癌症治疗方法，通过将细胞毒性药物与抗体结合，解决了传统化疗药物缺乏特异性的问题。尽管ADC的开发不断面临新挑战，如抗体与细胞毒性药物的组合选择、临床相关靶点的确定以及连接子的类型、位置和数量等，全球研究人员也在不断努力去解决这些问题。截至2024年11月，FDA已批准15种ADCs。ADC类似于“制导导弹”，由三个关键部分组成：（1）与癌细胞表面肿瘤特异性或肿瘤相关抗原结合的单克隆抗体；（2）细胞毒性药物；（3）将抗体和药物连接的可切割或不可切割的连接子。连接子的设计需高度稳定，以确保ADC分子在通过受体介导的内吞作用进入癌细胞前不发生非预期切割。与传统化疗药物不同，ADC通过选择性释放细胞毒性药物杀伤表达靶抗原的癌细胞，同时减少对健康细胞的暴露，从而降低全身给药的脱靶效应。本文旨在强调ADC在癌症治疗领域的变革潜力，强调持续创新的必要性，并探讨ADC开发中的挑战，以充分实现其治疗前景。2. ADC技术的进展近年来，由于单克隆抗体（mAbs）的特异性以及新发现的癌症特异性或相关抗原数量的增加，mAbs在癌症治疗领域的开发日益受到重视。1997年，首个用于治疗B细胞淋巴瘤的利妥昔单抗（Rituximab）获批，标志着mAbs在癌症治疗中的扩展。随后，更多新一代抗癌mAbs如Avastin®、Cetuximab®、Rituximab®、Trastuzumab®等相继问世。mAbs结合特异性的调控尤为重要，这使其相较于其他癌症治疗方法具有显著优势。此类修饰可在抗体分子的可变域内进行，该区域包含互补决定区（CDRs），决定了抗体与相应抗原的相互作用。为了改造可变域和CDRs，需要通过靶向或随机突变生成大量变异体并进行筛选。基于抗体-抗原复合物结构知识的靶向或结构引导突变是一种更有效的方法，因为需要测试的变异体较少。通常，通过X射线晶体学获得的表位-互补位结构数据可与计算机工具结合预测合适的变异体。此外，也可采用从头计算的分子结构设计和抗体-抗原复合物对接方法替代X射线晶体学。筛选出的潜在抗体变异体随后可通过突变实验验证其效力。mAbs的人源化是抗体工程中的关键步骤，尤其在治疗靶点涉及人体时。这一过程可减少因暴露于非人源材料（如源自非人源的抗体）而可能引发的交叉反应。由于大多数抗体源自非人源，人体免疫系统可能将这些mAbs视为威胁并产生不必要的免疫反应，从而影响治疗效果。如图1所示，一种人源化抗体的方法是CDR移植技术，即将合成的非人源mAbs的CDRs移植到人源Ig分子中。这使得分子对免疫系统的“异源性”降低，同时不损害其特异性。通过应用特异性决定残基（SDR）移植，可进一步降低免疫原性。SDRs的添加保留了CDR的环结构，并可轻易从抗体-抗原复合物的3D结构中识别。图1：抗体人源化中的CDR移植和SDR移植方法通过CDR移植技术对非人源mAbs进行人源化。将非人源抗体（红色矩形所示）的CDRs移植到人源IgG框架（浅蓝色所示）中，并与人源恒定区（紫色）连接，生成免疫原性较低的完全人源化mAb。SDR移植是将非人源mAbs的SDR（黄色矩形）移植到人源IgG框架（浅蓝色所示）中，并与人源恒定区（紫色）连接。噬菌体展示技术同样可用于全人源化抗体的合成。该方法需将多个基因整合至噬菌体内构建完整文库，随后噬菌体会将基因表达为表面蛋白，这些蛋白可通过生物淘选进行筛选，并利用酶联免疫吸附试验（ELISA）进行检测。另一项从鼠源可变区序列生成人源单抗的技术，可通过整合人类种系基因库信息，采用计算生物学方法对互补决定区（CDR）及VH/VL界面附近残基进行理性设计，从而推导出鼠源可变区序列。该技术通过参照最接近的人类种系序列进行迭代替换，使抗体逐步获得人类特征，最终在保持功能活性的同时实现完全或可接受的人源化。运用此技术已成功制备出三种靶向CD25、血管内皮生长因子和TNF-⍺的全人源化单抗，分别进行了59、46和45处氨基酸替换。尽管单抗具有高度特异性和卓越靶向能力，但多数单抗本身细胞毒性不足以杀死癌细胞，但ADC可以解决这个问题，因为其细胞毒性主要来源于所载药物。目前仅有约2%的ADC分子能抵达并穿透实体瘤细胞，因此必须选择具有强效细胞毒性且能在体内保持稳定性的药物作为载荷。当前FDA批准的ADC药物载荷可分为微管蛋白抑制剂和DNA损伤剂两类。微管蛋白作为微管的核心组分在细胞有丝分裂中起关键作用，抑制该蛋白可有效阻断肿瘤细胞分裂与转移；而DNA损伤剂则通过抑制DNA复制机制、诱导DNA烷基化或双链断裂等方式发挥细胞毒性。当需要不依赖细胞周期的杀伤机制时，DNA损伤剂比主要作用于分裂期细胞的微管蛋白抑制剂更具优势。另外，ADC技术中部分实验性载荷为海洋源免疫毒素，如源自软体动物耳廓截尾海兔的单甲基奥瑞他汀E，以及来自水螅的HALT-1毒素。刺胞动物门来源的actinoporin类毒素因其稳定性与小分子量（18.5-20kDa）展现出作为免疫毒素载荷的巨大潜力，可实现更高组织穿透性与更低免疫原性。这类毒素通过特异性识别鞘磷脂后在细胞膜上形成孔洞，破坏离子梯度导致渗透失衡和细胞裂解。新一代ADC还采用免疫调节剂作为载荷以激活免疫系统而非直接杀伤肿瘤，包括Toll样受体（TLR）激动剂和干扰素基因刺激蛋白（STING）激动剂等，这类免疫调节型ADC被称为免疫刺激抗体偶联物（ISAC），其作为癌症免疫治疗剂可产生持久免疫记忆，展现出广阔前景。连接子是ADC技术中持续革新的关键组分，其既控制抗体与药物载荷的释放，又决定ADC整体稳定性。连接子可分为可裂解型与不可裂解型，二者各具用途：可裂解型含有化学触发结构能在特定条件下诱导释放；不可裂解型则与药物载荷结合，因此需根据靶点特性与定位选择合适的连接子。传统连接子在减少非特异性释放、优化连接子-载荷偶联、以及避免降低ADC效价（如马来酰亚胺类连接子的逆迈克尔消除反应）等方面仍需改进。最新开发的连接子包括新型酶敏感连接子、光敏感连接子和生物正交可裂解连接子，具体内容将在后文详述。3.下一代连接子化学连接子在ADC设计中起着关键作用，它稳定地将细胞毒性药物与mAb连接。约80%已获批的ADCs使用可切割连接子，以便将治疗药物递送至肿瘤部位。这些连接子设计为在细胞外和细胞内环境（如氧化还原电位、pH、谷胱甘肽浓度和特定溶酶体酶的存在）差异时被切割，从而使细胞毒性载荷在靶肿瘤细胞内或附近特异性释放。肽基序是可切割连接子的主要形式，已在临床阶段的ADCs中广泛应用。然而，这些可切割连接子的一个固有缺点是容易被细胞外酶（如丝氨酸弹性蛋白酶）切割，导致细胞毒性载荷的系统性释放，从而引发脱靶毒性。因此，理想的连接子需具备足够的稳定性，以防止细胞毒性药物在非靶组织中过早释放或引发全身毒性。同时，连接子需在结合抗体时保持偶联物的无活性、无毒性状态。研究人员一直致力于开发在循环系统中更稳定的可切割连接子。这些方法包括使用对特定蛋白酶更具选择性的肽序列，以及探索其他酶类作为释放机制。传统的可切割连接子释放方法包括质子解离、二硫键还原和蛋白水解降解（如缬氨酸-瓜氨酸（Val-Cit）-PABC连接子技术）。理想的ADC连接子需具备双重特性：一方面通过稳定的抗体偶联结构阻止药物在血液循环中提前释放，另一方面能在靶位点实现特异性触发释放。尽管多数可裂解连接子能满足第一项要求，但新型豆荚蛋白（legumain）连接子技术首次同时实现了双重要求。该专利技术由Vincerx Pharma公司开发，其创新机制在于利用豆荚蛋白——一种在预后不良的肿瘤细胞中过表达的溶酶体蛋白酶。作为高特异性的天冬酰胺内肽酶，豆荚蛋白能精准切割靶蛋白中的特定天冬酰胺残基，从而显著增强对肿瘤细胞的选择性。这种特性可大幅降低细胞毒性药物在体循环和健康细胞中的非特异性释放。为进一步扩大ADC治疗窗，该技术采用前药原理：在细胞毒性药物上连接可被豆荚蛋白切割的亲水性肽帽（又称细胞捕获剂）。当前药被肿瘤细胞内化后，肽帽被豆荚蛋白酶切除，此时药物才被激活。细胞捕获剂能有效抑制细胞膜通透性，促使药物在肿瘤细胞内滞留蓄积，从而同步提升疗效与安全性。连接子技术的另一突破是串联裂解连接子系统，其要求连续发生两次酶切反应才能释放载荷药物。这种级联反应机制确保第二次酶切必须发生在首次切割之后，从而有效降低循环过程中的药物提前释放风险和脱靶毒性。该技术灵感来源于两类前药策略：一是利用亲水性葡萄糖醛酸苷基团的前药设计，二是可被肿瘤细胞中高表达的溶酶体酶β-葡萄糖醛酸苷酶识别的连接子技术33。通过引入β-葡萄糖醛酸苷基团作为保护层，可防止二肽在循环过程中被非特异性切割。只有当ADC被内化并经历溶酶体降解后，单糖基团才会被移除，进而暴露出二肽结构供后续降解并释放细胞内载荷。大鼠实验证实，串联裂解连接子在保持血浆稳定性和耐受性方面表现优异，可显著提高ADC的治疗指数。传统ADC药物存在三大局限：抗体选择受限（必须依赖溶酶体摄取机制）、易产生耐药性（药物释放依赖肿瘤细胞内吞和溶酶体裂解等多重过程）、分子量过大影响肿瘤穿透效率。新型肿瘤微环境激活连接子（TMALIN）技术平台通过独特的酶消化特性直接解决了这些难题。该技术能在微环境中实现肿瘤细胞外裂解，使ADC的抗肿瘤活性完全不受抗体内吞能力影响，从而极大拓展了抗体选择范围。TMALIN-ADC的特殊结构可促进药物在肿瘤微环境富集，使肿瘤组织与血液中的药物浓度比显著提高，进而提升治疗指数。其独特的酶消化特性与肿瘤富集能力协同作用，可实现载荷药物在肿瘤组织的大量蓄积，产生强效旁观者效应——即使对低表达或不表达靶抗原的肿瘤也展现显著抗肿瘤效果。此外，TMALIN技术开发的ADC具有卓越的体循环稳定性，能最大限度减少非靶组织中的药物脱落，大幅降低脱靶毒性。最后，该平台构建的ADC表现出优异的溶解性和化学稳定性，彻底解决了传统ADC中马来酰亚胺连接方式导致的逆向加成反应问题，可制备高均一性（DAR=8.0）且定量精确偶联的ADC产品。除上述技术外，其他新型酶敏感连接子还采用肿瘤过表达的特异性酶（如β-半乳糖苷酶、硫酸酯酶、焦磷酸酶可裂解连接子）。光敏感连接子则通过外部可控激活机制降低脱靶风险：近红外光（NIR）响应型连接子基于七甲川花青荧光团设计，可在特定波长照射时释放药物；紫外光（λ=365 nm）触发型采用邻硝基苄基作为裂解基团，其半衰期与天然抗体相当；最新研发的双条件激活ADC需同时满足光照（λ=365 nm）和内源性N端胺反应才会裂解。此外，生物正交可裂解连接子能响应活体内进行的非干扰性化学反应。基于此开发的"无痕连接子"ADC采用双取代丙炔氧羰基（dsProc）和双取代丙炔基（dsPra）作为触发单元，在与Cu(I)-BTTAA相互作用时发生生物正交反应，实现肿瘤部位细胞外药物释放。4. 位点特异性偶联技术传统的偶联方法（第一代）利用抗体中丰富的赖氨酸或半胱氨酸残基进行偶联。而位点特异性偶联（下一代）技术则通过抗体工程实现更精确的定点偶联，从而克服异质性、高DAR（药物-抗体比率）物种清除率加快、治疗窗口变窄和稳定性差等问题。目前主要有四种位点特异性偶联方法（表1）：1. 特定氨基酸偶联：利用天然或工程化的半胱氨酸、谷氨酰胺等氨基酸残基（示例：DM1通过工程化半胱氨酸与Thio-trastuzumab在Ala114位点偶联）。2. 非天然氨基酸偶联：含生物正交反应基团的非天然氨基酸（示例：对乙酰苯丙氨酸偶联的auristatin类化合物）。3. 短肽标签偶联：通过4-6个氨基酸残基组成的短肽实现特异性偶联（示例：LPETG五肽标签介导的转肽反应）。4. 糖基化偶联：靶向CH2结构域糖链的定点偶联（示例：唾液酸糖链的点击化学偶联）。表1详细比较了这些方法的特性、适用药物、抗体类型和参考文献。位点特异性技术可显著提高ADC产品的均一性，DAR值波动范围从传统方法的0-8降低至精确控制的2-4。5. 前药载荷设计理想的前药载荷需具备七大特性：1. 足够的细胞毒性效力（IC50通常在pM-nM级）2. 低免疫原性3. 高血浆稳定性4. 可修饰功能基团而不影响活性5. 旁观者杀伤效应6. 适宜的水溶性7. 与靶点亚细胞定位匹配的释放特性第一代ADC药物（如甲氨蝶呤、长春碱）存在效力不足、肿瘤蓄积差等问题。表2列举了新一代候选前药：• BCL-XL抑制剂：通过稳定促凋亡蛋白BIM增强MEK抑制效果（NCT03595059）• NAMPT抑制剂：破坏NAD+代谢通路（MDA-MB-453模型中T/C比达0.13）• 海兔毒素衍生物：强效微管抑制剂（IC50 0.2-224 nM）• PROTAC分子：诱导靶蛋白降解（如HER2+细胞中BRD4降解）• 光敏偶联物：近红外光控释放（3T3/HER2细胞IC50~2.5 nM）特别值得关注的是免疫刺激型ADC（ISACs），其载荷为TLR/STING激动剂等免疫调节剂，可通过激活免疫记忆产生持久抗肿瘤效应。6. 双载荷ADC与双特异性ADC肿瘤异质性是治疗耐药和复发的主要原因。单药ADC对含不同药物敏感性细胞的异质性肿瘤效果有限。为解决这一问题，研究者开发了双药共递送策略：Yamazaki团队构建了同时携带MMAE和MMAF的ADC（图2）：• MMAE：膜渗透性微管抑制剂（杀伤靶细胞及邻近细胞）• MMAF：膜不渗透性药物（抑制外排泵克服耐药）在HER2+乳腺癌异种移植模型（混合HER2+/HER2-细胞）中，双药ADC显示完全缓解且无复发，显著优于单药ADC。除MMAF外，Mckertish与Kayser还开发了另一种双载荷ADC：通过Val-Cit连接子将曲妥珠单抗与MMAE偶联后，再经不可裂解连接子琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯（SMCC）与美坦新（DM1）二次偶联形成双偶联物。该双载荷ADC在HER2高表达的SK-BR-3乳腺癌细胞和HER2低表达的DLD-1结直肠癌细胞中均展现出细胞毒效应。这些证据支持双偶联策略能对异质性肿瘤产生强细胞毒性及抗肿瘤效果，有效应对治疗抵抗和肿瘤复发问题。图2 双药ADC的制备利用mtgase介导的双功能支链连接物，制备由MMAE和MMAF组成的双药物ADC，然后与MMAE（品红圈）和MMAF（黄色三角形）进行正交点击反应。使用的连接子是谷氨酸-缬氨酸-瓜氨酸(GluValCit)-PABC连接子，该连接子在内化后提供体内稳定性和快速释放。近年来，双特异性抗体因其优于单克隆抗体的特性，在肿瘤免疫治疗及其他疾病治疗领域展现出广阔应用前景，引发了科研界的极大关注。这类抗体的核心特征在于具有两个结合位点，可分别靶向两种不同抗原或同一抗原上的不同表位。研究显示，双特异性抗体通过多种机制在癌症治疗中表现出显著疗效，包括激活免疫细胞、阻断免疫检查点、抑制炎症因子以及双重信号通路调控等作用方式。表3已对这些作用机制及相应的双特异性抗体案例进行了系统总结。表3总结了双抗ADC的四大作用机制：1. 免疫细胞激活（如PD-1/TIM-3双抗）2. 免疫检查点阻断（如PD-1/VEGF双抗）3. 炎症因子抑制（如TNF/IL-17A双抗）4. 双信号通路阻断（如EGFR/cMET双抗）显然，双特异性抗体能有效对抗癌症，并可作为潜在抗体偶联药物（ADC）进行开发，以提升单抗ADC的特异性、亲和力及内化效率。目前已有多种双特异性ADC处于研究阶段。Zong及其团队通过蛋白质反式剪接技术（BAPTS）构建了同时靶向催乳素受体（PRLR）与HER2的双特异性抗体，采用马来酰亚胺己酰基连接子搭载MMAE载荷（图3）。与HER2-ADC相比，PRLR×HER2双特异性ADC在体外实验中显示出更高的内化效率及更显著的人乳腺癌抗肿瘤活性。此外，双特异性ADC（BIO-201）通过可裂解连接子将靶向HER2与Trop-2的双特异性抗体与强效DNA拓扑异构酶I抑制剂偶联。实验证实，该ADC对共表达HER2与Trop-2的癌细胞具有增强的细胞结合力、内化效率及强效细胞毒性。在HER2或Trop-2阳性肿瘤的异种移植模型中亦观察到肿瘤消退效应，表明其相较于单抗ADC具有更广谱的肿瘤类型覆盖能力。图3 靶向人表皮生长因子受体2和PRLR的双特异性ADC的生成以MMAE为载体，通过马来酰亚胺己丙基连接体，通过片段表达、分裂内含子反式剪接和接合过程制备靶向HER2和PRLR的双特异性ADC。除乳腺癌抗原外，间质-上皮转化因子（MET）选择性酪氨酸激酶抑制剂（TKI）对携带MET基因突变的肺癌也具有疗效。针对MET的抗体偶联药物（ADC）在治疗非小细胞肺癌MET外显子14跳跃突变或MET过表达等变异类型中也显示出良好疗效。但MET基因改变仅存在于少数非小细胞肺癌患者中，加之肿瘤耐药性问题，MET靶向ADC的疗效可能受到极大限制，这促使联合治疗方案的开发成为迫切需求。研究人员将靶向MET双表位的双特异性抗体与美登素类载荷偶联，构建了双特异性METxMET ADC。该双表位ADC被证实能在中高表达MET的异种移植瘤中诱导肿瘤消退，包括对MET抑制剂存在先天或获得性耐药的模型。目前REGN5093-M114（METxMET ADC）的I/II期临床试验已在MET过表达的晚期癌症患者中启动（NCT04982224）。除靶向肿瘤治疗外，双表位METxMET ADC还可用于研究跨内体运输机制。近期研究将生物传感器与双表位METxMET抗体偶联构建可裂解型双特异性ADC，并在体外和体内实验中均观察到其内化现象。研究表明METxMET双表位抗体可内化进入分选内体，随后快速运输至循环内体，并缓慢成熟为晚期内体——这正是MET、EGFR和PRLR等ADC的作用位点。这些发现不仅为循环内体的催化活性、跨内体运输与ADC加工之间的关系提供了新见解，同时提示循环受体可作为ADC的潜在靶点，因其能高效递送ADC载荷至肿瘤细胞内。7.靶向肿瘤微环境的ADC与"旁观者效应"如前所述，传统ADC的抗体选择受限于细胞表面暴露的靶抗原——这类抗原通常在癌细胞中高表达，而在健康细胞中低表达。简言之，"旁观者效应"是指ADC释放的细胞毒性有效载荷可扩散至邻近细胞并将其杀死，即使这些细胞不表达抗体识别的靶抗原。目前处于临床前和临床开发阶段的ADC主要靶向肿瘤相关抗原（TAA）或肿瘤特异性抗原（TSA）。TAA是在肿瘤中高表达但健康组织中极少存在的蛋白质，而TSA仅存在于特定癌细胞类型中。与血液系统恶性肿瘤不同，实体瘤在被称为肿瘤微环境（TME）的复杂动态生态系统中生长，其组成在不同肿瘤类型间存在显著异质性。TME作为多维度动态生态系统，在肿瘤发生发展及治疗响应中起关键作用，其核心组分包括：（1）提供结构支撑的丰富细胞外基质；（2）促进肿瘤生长侵袭的间质细胞（如癌症相关成纤维细胞CAFs）；（3）支持肿瘤血管新生的异常新生血管网络；（4）具有促瘤/抑瘤双重功能的免疫细胞。鉴于肿瘤细胞与TME的密切关联，在TME非恶性细胞上异常表达的TME相关抗原（TMA）成为实体瘤治疗的新兴靶点，与传统肿瘤抗原策略形成差异化路径。重要TMA靶点包括趋化因子/细胞因子、转录因子、代谢酶和检查点分子。这类靶标的突出优势在于其在内皮细胞/间质细胞/免疫细胞的高表达，而在健康组织中罕见或低表达。此外，TMA靶点（尤其新生血管或间质细胞表达的抗原）在全身给药时更易被ADC接触。目前多个靶向TMA的ADC已进入临床试验：针对晚期B细胞恶性肿瘤CD74的STRO-001（NCT03424603）、靶向CCR7治疗非霍奇金淋巴瘤和慢性淋巴细胞白血病的JBH492（NCT04240704）。此外，Camidanlumab tesirine（ADCT-301）正处于治疗经典霍奇金淋巴瘤（cHL）和非HL的I/II期阶段（NCT02432235）。另有靶向CD276的DS-7300、MGC018和Mirzotamab clezutoclax主要用于晚期实体瘤治疗（NCT04145622、NCT03729596和NCT03595059）。下表4汇总了当前处于临床试验阶段的TME靶向ADC概况。8. ADC的衰老调控作用癌细胞中的细胞衰老具有两大特征：一是细胞进入永久性生长停滞状态，二是分泌衰老相关分泌表型（SASP）。SASP包含细胞因子、趋化因子和生长因子等物质，可形成促炎症和促肿瘤的微环境。矛盾的是，这种SASP能通过支持周围恶性细胞、促进转移并可能降低某些疗法的疗效，从而刺激肿瘤进展。与传统化疗相比（后者可能诱导非靶向细胞衰老并促进SASP形成，ADC能将细胞毒性药物精准递送至表达特定抗原的癌细胞，而不损伤健康细胞。这种特异性不仅能降低整体毒性，还可能避免衰老细胞通过SASP引发慢性组织损伤和继发恶性肿瘤。通过将衰老限制在靶向细胞内或直接诱导细胞毒作用，ADC可减少促肿瘤微环境的形成，展现出显著治疗优势。鉴于衰老细胞会促进促肿瘤环境，ADC减少正常细胞意外衰老的能力可降低肿瘤复发风险。通过维持健康组织完整性并避免SASP相关炎症，ADCs对患者长期预后具有积极意义，可能降低癌症复发和治疗耐药风险。虽然ADC传统设计以杀死靶细胞为目标，但学界正兴起通过ADC选择性诱导癌细胞衰老的研究。该策略通过迫使肿瘤细胞进入受控衰老状态以阻断其增殖。若这些衰老癌细胞表达"衰老相关免疫配体"刺激免疫细胞识别，还可能被免疫系统清除。诱导衰老型ADC或可增强免疫监视，帮助免疫细胞识别清除这些非分裂的受损细胞。这种"诱导衰老+直接杀伤"的双重机制可实现肿瘤抑制最大化。例如，靶向细胞衰老机制相关蛋白的ADC可与免疫检查点抑制剂或SASP调节剂联用，建立"治疗性衰老"状态以提升整体疗效。ADC设计应优化以避免非预期衰老。有效载荷的合理选择、连接子稳定性和抗原靶点特异性对减少健康细胞意外衰老至关重要。通过改进ADC使其对肿瘤细胞（尤其是具有独特抗原者）具有高度特异性，可降低脱靶诱导衰老的风险。出人意料的是，衰老现象不仅影响肿瘤发展，更与抗癌治疗响应密切相关。研究表明，抗癌治疗会导致恶性和非恶性组织中衰老细胞累积，这主要源于其DNA损伤机制及全身给药方式——多数抗癌药物可引发多组织多部位的衰老反应。多种靶向治疗药物能诱导恶性和非恶性细胞早熟衰老：CDK4/6抑制剂（如帕博西尼、瑞博西尼、阿贝西尼）通过模拟p16INK4a活性引发p53依赖性细胞周期稳定停滞；泛HDAC抑制剂伏立诺他和DNA甲基转移抑制剂地西他滨则分别通过CpG甲基化调控和SA-β-gal活性等机制诱导衰老；VEGF抑制剂等抗血管生成药物在临床前模型中可诱发衰老并提升细胞因子水平，提示存在类SASP效应；甚至利妥昔单抗等非细胞毒性治疗性抗体也能促进淋巴瘤细胞衰老。因此，在设计避免慢性SASP产生的ADC时，宜选用不易诱发细胞衰老停滞的作用机制：如微管靶向剂（奥瑞他汀类、美登素类）通过破坏微管诱导凋亡而不直接造成DNA损伤，相比烷化剂或拓扑异构酶抑制剂等DNA损伤类药物更不易引发衰老；Bcl-2抑制剂等激活内源性凋亡通路的非DNA损伤类凋亡诱导剂也可在不启动衰老程序的情况下促进细胞死亡。其他避免SASP的工程技术包括：采用定点偶联策略增强靶向递送效率，通过Fc工程调控免疫系统相互作用，以及选择性使用仅在肿瘤微环境中激活的可裂解连接子。9.ADC与其他疗法的协同作用由于抗体偶联药物（ADC）具有选择性靶向癌细胞的独特特性，其可与其他癌症疗法联用以实现协同效应，这对患有复杂多病症的患者尤为显著。临床前及临床研究证实，ADC能与免疫检查点抑制剂（如抗PD-1/PD-L1疗法）、激酶抑制剂甚至低剂量化疗药物协同作用，显著增强肿瘤细胞杀伤效果。以免疫检查点抑制剂为例，当其与ADC联用时，既能通过ADC精准靶向癌细胞，又能刺激患者产生抗肿瘤免疫应答，从而帮助克服肿瘤免疫逃逸机制。最具前景的联合疗法当属ADC与免疫检查点抑制剂（PD-1或PD-L1抑制剂）的配伍应用。这类药物通过激活免疫系统识别攻击癌细胞，在缩小实体瘤体积和提高总体缓解率方面展现出显著潜力。当ADC杀死癌细胞时，肿瘤抗原释放至微环境可激活免疫系统，使肿瘤更易被免疫细胞识别，从而产生协同抗肿瘤效应。这种策略为单药治疗响应不佳的患者提供了新的希望。临床前研究显示，ADC与纳武利尤单抗联用能显著改善难治性癌症患者的预后。与传统化疗药物联用时，ADC可降低化疗剂量，从而减轻患者不良反应。部分ADC搭载的超强效细胞毒载荷使其在较低全身剂量下即可起效。此外，连接子化学和抗体工程学的创新进一步提升了ADC在循环系统中的稳定性和选择性，确保药物主要在肿瘤微环境中释放，有效降低了全身毒性。鉴于ADC能精准靶向肿瘤细胞并减少脱靶效应，其非常适合与那些存在毒性风险的其他疗法联合使用。未来，ADC与靶向治疗或免疫治疗的策略性组合，有望为传统放化疗提供一种高效低毒的替代方案，特别适合合并症患者或无法耐受传统治疗强烈毒副作用的脆弱人群。10. FDA批准的ADC药物截至2024年11月，FDA已批准了15种ADC，如表5所示，而超过164项不同阶段的ADC临床试验目前正在进行中。表6为目前正在临床阶段的部分ADC备注：根据2024年11月18日Clinicaltrials.gov数据库中的目标进行分类。不同靶点临床活跃情况如图4所示。图4 不同靶点临床活跃情况11. ADC开发中的挑战及其给药后的系统稳定性  尽管抗体药物偶联物（ADC）在靶向癌症治疗中展现出巨大潜力，但其开发与应用仍面临诸多挑战。首先，选择合适的连接子以偶联有效载荷和抗体是ADC开发的关键。可裂解型与不可裂解型连接子各有优缺点，因此连接子的选择需基于抗体与有效载荷的具体化学特性。理想的连接子应仅在ADC被肿瘤细胞内化后裂解释放药物。若连接子不稳定导致药物过早释放，可能引发脱靶毒性——这是ADC技术亟需克服的主要缺陷之一。  根据抗体分子偶联药物分子的最佳数量，ADC可通过药物抗体比（Drug-to-Antibody Ratio, DAR）进行分类。DAR是影响ADC效能、稳定性和药代动力学的重要参数。理论上，高DAR的ADC因携带更多细胞毒性药物而应具有更强的效力。然而研究表明，DAR过高的ADC可能因结构庞大阻碍肾脏清除，转而通过肝脏加速清除，从而降低疗效。不同ADC的最佳DAR需根据抗体类型、有效载荷及靶向肿瘤类型综合评估，这对优化设计和提升疗效至关重要。  ADC治疗的另一个挑战是耐药性问题，其机制包括：肿瘤内异质性导致抗原表达下调、治疗诱导的靶抗原减少或丢失；靶抗原与其他细胞表面受体二聚化阻断ADC结合。针对耐药性，研究者提出双特异性ADC、联合疗法增强抗原表达、结构修饰提升肿瘤穿透性等策略，但仍需进一步探索耐药机制以开发更有效解决方案。  由于ADC的分子复杂性，其在释放有效载荷前需要穿越一系列细胞内通路，因此更容易受到细胞中多种不同耐药机制的影响，其中部分机制的特征尚未完全阐明。ADC经历复杂的细胞内运输过程，包括内吞作用、内体分选、溶酶体加工和有效载荷释放。这些复杂步骤具有高度动态性，且通常存在细胞类型特异性。尽管相关研究较少，但临床前研究往往难以捕捉细胞内加工的复杂性，导致难以准确定位ADC耐药的确切驱动因素。目前已有少量假说针对细胞内摄取和加工过程的改变进行探讨。研究表明，细胞屏障增强引发的渗透性降低和异常内体运输，以及摄取途径改变可能阻碍ADC进入细胞。研究者发现ADC通过小窝蛋白-1（CAV1）包被的囊泡进行递送，这种有别于常规网格蛋白介导途径的摄取机制可能导致摄取效率低下。此外，溶酶体pH值变化也被证实会抑制溶酶体加工并干扰有效载荷释放。除了上述关于ADC各组成要素的挑战外，大规模商业化生产ADC也是一项艰巨而复杂的任务。这种复杂性主要源于药物有效载荷的合成：这类分子来源于天然产物，具有复杂的分子结构，且由于高毒性特性必须在高度密闭的设施中进行生产。复杂的工艺自然对应着更高的生产成本。另一个障碍是传统的偶联工艺——通过抗体表面暴露的氨基酸残基（通常为赖氨酸和半胱氨酸）实现抗体组分与药物的连接。但该方法的缺陷在于药物可能随机偶联到多个潜在位点，导致偶联特异性不足并产生批次间差异。此外，有效载荷的随机偶联会导致药物-抗体比率（DAR）波动，降低产品的一致性和均一性。因此，开发应对这些挑战的创新策略已成为全球药物化学家面临的重要课题。ADC给药后的系统稳定性对治疗效果至关重要。为应对代谢稳定性（即完整性）相关的挑战，目前正在开发多种策略以增强ADC稳定性并延长其系统半衰期。系统清除机制（包括肾小球过滤和网状内皮系统摄取）会缩短ADC在血液中的有效作用时间。理想ADC应在特异性、疗效和安全性之间取得平衡，这在很大程度上取决于抗体与细胞毒性药物之间连接子的设计、化学性质和结构。连接子的选择具有关键作用。理想连接子应在循环中保持稳定，仅在到达肿瘤部位后释放药物。虽然可裂解连接子的设计目的是在肿瘤微环境中释放有效载荷，但其可能在循环中过早断裂，导致系统毒性。相比之下，非可裂解连接子由于需要在ADC内化后通过溶酶体降解抗体和连接子才能释放细胞毒性有效载荷，因此通常表现出更高的血浆稳定性。这一特性不仅能降低系统毒性，还能提供更宽的治疗窗口。抗体组分对ADC稳定性和特异性也起着关键作用。抗原特异性低的抗体可能与健康细胞发生交叉反应，导致脱靶毒性和过早清除。在免疫球蛋白类别中，IgG（尤其是IgG1）因其相较于抗体片段更长的半衰期而成为ADC设计的首选。虽然抗体片段更有利于肿瘤渗透，但由于半衰期较短，通常需要进行聚乙二醇化修饰以延长循环时间。双特异性抗体的使用也为克服肿瘤特异性、抗体吸收和加工等挑战提供了潜在解决方案。通过优化ADC设计实现延长循环时间、靶向药物释放和最小化脱靶效应，可显著提升癌症治疗效果。与此同时，药物抗体比率（DAR）是影响ADC性能的关键参数，包括其效力、稳定性和药代动力学特性。虽然较高的DAR通常意味着更强的细胞毒性药物载荷从而提升药效，但已有研究表明，与低DAR的ADC相比，DAR过高的ADC可能表现出更快的肝脏清除率、更低的耐受性和更狭窄的治疗窗口，最终可能降低治疗效果。这是由于高DAR的ADC分子结构庞大，阻碍了肾脏清除途径，转而通过肝脏代谢消除。更高的DAR还会增加ADC的疏水性，并加剧链间半胱氨酸聚集倾向。此外，高DAR会显著增加全身毒性风险，因为分布于全身的过量细胞毒性药物在杀伤靶向肿瘤细胞的同时可能损伤健康组织。本质上，DAR的升高通常与脱靶效应和毒性风险的增加相关。通过选择最佳偶联位点和在不稳定连接区域引入空间位阻等修饰手段，已被证实能有效增强ADC的稳定性。选择具有空间位阻的偶联位点可使抗体产生空间屏蔽效应，减少药物的提前释放。Fc工程改造和定点偶联技术等策略在优化ADC药代动力学方面展现出良好前景：Fc工程通过延长循环时间改善药物半衰期，而定点偶联则通过精确控制药物结合位点提升稳定性。最后，选择合适的肿瘤特异性抗原对ADC疗效至关重要。实体瘤中常用靶点包括HER2、Nectin-4和TROP2等。针对突变抗原（如特定EGFR突变）设计的ADC具有更高特异性，因为这些突变蛋白因泛素化降解机制而稳定性较低。通过工程化改造获得靶向致癌驱动突变蛋白的抗体构建ADC，可显著提高肿瘤靶向性和治疗效果，其特异性可与酪氨酸激酶抑制剂等选择性小分子药物相媲美。12. ADC的临床成功及其对现有癌症治疗的影响ADC在制药行业取得了显著的临床成功，尤其在血液系统恶性肿瘤和特定实体瘤治疗领域。相较于传统化疗，ADC能够选择性靶向并清除癌细胞，同时具有更低的全身毒性。随着FDA批准的曲妥珠单抗-美坦新偶联物（T-DM1）和维妥珠单抗（brentuximab vedotin）等ADC药物显著延长患者生存期，这类药物正日益被视为肿瘤治疗领域的变革性疗法。ADC相比传统疗法具有多重优势：其高特异性可最大程度减少脱靶效应，保护健康细胞并降低骨髓抑制和全身炎症等化疗常见副作用；模块化设计为优化抗体、连接子和细胞毒性载荷各组分提供了灵活性，支持高度靶向性和可定制化治疗；通过ADC技术平台，成功解决了奥瑞他汀类和美登素类等强效细胞毒素因毒性问题无法用于全身化疗的困境。这种创新策略不仅为耐药性癌症治疗带来新希望，更为满足未竟临床需求的疾病管理开辟了新途径。尽管优势显著，ADC要完全释放治疗潜力仍面临挑战：肿瘤细胞抗原表达异质性、药物耐药性问题以及循环系统内稳定性与疗效维持难题，导致部分ADC候选药物临床进展受阻。虽然更稳定的连接子设计和抗体优化技术已部分缓解这些问题，但要确保在广泛患者群体和癌症类型中维持稳定疗效，仍是亟待突破的关键瓶颈。ADC革新癌症治疗的潜力主要体现在其与其他疗法（如免疫检查点抑制剂）的协同作用，以及增强免疫介导的肿瘤细胞杀伤能力。例如，临床前模型显示ADCs与PD-1/PD-L1抑制剂的联用具有协同效应，这种联合疗法通过结合靶向细胞杀伤与免疫激活的双重优势，为治疗策略开辟了新路径。此外，针对肿瘤细胞表面两个或多个不同抗原的双特异性或多特异性ADCs的研发进展，有望进一步提升治疗特异性并降低耐药风险。随着ADC技术的持续突破，新一代ADCs将可能实现更高的精准度、更低的脱靶毒性，并在更多癌症类型中展现广泛适用性。我们认为，ADC正在成为靶向肿瘤治疗的基石，或将逐步替代传统化疗或与之形成互补。随着ADCs技术的迭代升级，将其整合至多模式癌症治疗方案中，有望显著改善患者预后，在疗效与耐受性之间实现现有疗法难以企及的平衡。总体而言，尽管ADC仍存在局限性，但其独特的作用机制与不断优化的技术设计预示着该领域将在现代肿瘤学中占据愈发重要的地位，未来数十年或将重塑癌症治疗格局。这一前景突显了持续开展ADC领域基础研究与临床开发的重要性，唯有如此方能充分释放其治疗潜力。13.结论ADC是创新性癌症治疗方式，通过将抗体部分与药物有效载荷相结合，展现出成为下一代抗癌药物的巨大潜力。与传统抗癌药物相比，其最显著优势在于具有更高的靶向特异性。目前越来越多新型双特异性和多价ADC正被快速开发，极大扩展了ADC的应用范围。尽管已有很多ADC成功上市且更多候选药物处于临床试验管线中，但该技术仍有诸多改进空间以提升疗效，例如开发创新型连接子技术、设计新型抗体结构域，以及拓展ADC的靶向能力至肿瘤微环境等领域。识别微信二维码，添加抗体圈小编，符合条件者即可加入抗体圈微信群！请注明：姓名+研究方向！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。

摘要：抗体-药物偶联物（ADCs）为癌症患者提供了新的治疗选择和显著的希望，特别是在现有治疗有限的情况下。全球范围内正在进行大量的ADC开发工作，目前已有13种ADC获得批准，还有更多的ADC正在开发中。ADCs的治疗优势在于它们能够通过抗体结合选择性地靶向癌细胞，相对保留非恶性组织，并实现细胞毒性有效载荷的靶向传递。因此，这类药物已经在多种对标准治疗选择有抵抗性的恶性肿瘤中显示出活性。尽管如此，仍然存在一些限制，包括狭窄的治疗窗口、独特的毒性特征、治疗抗性的发展以及适当的生物标志物选择。本综述将描述ADCs的开发、它们的作用机制、关键试验、批准的适应症，并识别共同的主题。本文将讨论这类药物在癌症治疗中的当前挑战和机遇，这是一个在抗体疗法、免疫疗法和靶向药物方面正在发生重大发展的时期。 1.引言 寻找定向有效的细胞毒素治疗一直是癌症治疗的圣杯，自一个多世纪前被假设为癌症治疗方法以来。尽管如此，半个多世纪以来，直到今天，化疗仍然是主要的治疗手段。化疗在许多癌症中都有效，但常伴有频繁的非靶向效应，导致显著的毒性。抗体药物偶联物（ADCs）是由三个不同组分组成的化合物，有效靶向癌细胞：单克隆抗体、细胞毒素有效载荷和连接这两个组分的连接子。ADCs之所以成功，是因为它们通过抗体结合到特定的肿瘤抗原，选择性地将高度有毒的有效载荷靶向癌细胞，同时避免对非恶性组织的损害。 ADCs的理论最早在20世纪60年代发展起来，第一次动物研究在20世纪80年代进行。第一代ADCs的挑战包括不稳定的连接子组分，这导致药物过早地释放到循环中。稳定药物分子、确定药物与抗体的适当比例以及提高ADC半衰期一直是ADC开发中的主要挑战。传统的化疗药物如蒽环类药物最初被用作有效载荷，但由于效力相对不足而无效。早期使用的抗体主要是嵌合体、人源化或小鼠来源的，与人源化抗体相比，与更高的免疫原性和药物反应相关。ADCs的另一个障碍是抗原靶点数量有限。自那以来已取得显著进展，现在已有越来越多的ADCs被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于临床，与当前护理标准相比，在第三阶段试验中取得了积极结果。2.ADC结构和作用机制 ADCs具有独特的配方，由三个主要部分组成：抗体、通过化学连接子结合的细胞毒素有效载荷，如图1和图2所示。每个部分在靶向癌症、有效传递和期望的细胞毒素结果中都发挥着其独特的作用。 图 1：抗体-药物偶联物的作用机制。使用 BioRender.com 创建。 图 2：抗体-药物偶联物的结构。缩写：BCMA，B细胞成熟抗原；B7-H3，B7同源蛋白3；DAR，药物与抗体比率；DLL3，delta-like蛋白3；ENPP3，外核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶家族成员3；FRα，叶酸受体x；MMAE/F，单甲基奥瑞他汀E/F；SMCC，N-马来酰亚胺甲基-4-环己烷-1-羧酸酯；PBD，吡咯并苯并二氮杂环；PSMA，前列腺特异性膜抗原。使用BioRender.com创建。 2.1.抗体和目标抗原 单克隆抗体虽然已用于癌症治疗多年，但单独使用并未在大多数癌症中提供期望的治疗效益。因此，包括抗体在内的绝大多数癌症治疗方案是与化疗联合给予的。抗体药物偶联物（ADCs）是利用这两类治疗药物特性的合理方法。理想的目标抗原应该在癌细胞上选择性过度表达，而在非恶性组织上表达极少，这提高了疗效并限制了毒性。然而，大多数抗原是“肿瘤相关”的，而不是“肿瘤特异性”的，这意味着抗原在非恶性细胞上仍有一些表达。抗原需要是细胞外的或位于细胞表面，如 Trop-2 和 HER-2，因为细胞内抗原可能不会被抗体识别。此外，抗原应该是展示型的而不是分泌型的，因为后者可能导致 ADC 在系统循环中结合，增加了系统毒性的风险。 ADCs的效率取决于ADCs与目标抗原结合后的内化效率，以及它们的内部处理方式。例如，与不循环利用并经历溶酶体处理和有效载荷释放的ADCs相比，抗原-ADC复合物在内化后循环到细胞表面的效率会降低ADCs的效率。抗原脱落，即抗原从细胞表面移除的过程，也限制了ADCs的效率。目标抗原的内化效率是影响ADCs效率的另一个重要因素。快速内化的ADCs比慢速内化的ADCs更少穿透实体肿瘤。同样，与抗原有非常高亲和力的ADCs通常主要与血管周围区域的恶性细胞结合，并且与具有较低结合亲和力的ADCs相比，扩散性较低。抗原-抗体复合物的内化速率是复杂的，并受多种因素的影响，包括其他细胞表面受体的共表达、抗原的表达程度和抗原的结合亲和力。例如，针对CD19的ADCs可以有效地内吞，但只有在不表达CD21的情况下。因此，最佳的内化动力学高度依赖于肿瘤和药物。 当前的ADCs涉及完全人源化的抗体，减少了免疫原性。大多数ADCs基于免疫球蛋白G(IgG)抗体，已知有四种亚型。最常用的亚型IgG1的好处包括其能够诱导抗体依赖性细胞介导的细胞毒性、补体依赖性细胞毒性和抗体依赖性吞噬作用。 2.2.有效载荷 任何ADC的第二部分是细胞毒素有效载荷，通常在现有文献中称为“导弹”或“弹头”。由于仅有2%的ADCs能够到达目标肿瘤细胞，因此这些化合物的效力对于其有效性至关重要。目前大多数获批的药剂采用了两类有效载荷：DNA损伤剂和微管抑制剂。DNA损伤剂包括导致DNA双链断裂的药剂（例如，卡利切阿霉素），DNA嵌入（例如，拓扑异构酶抑制剂），DNA烷基化（例如，二喹诺酮类）和DNA交联（例如，吡咯并苯并二氮杂环）。这些强效的DNA损伤剂的IC50在皮摩尔范围内。微管是细胞分裂中起重要作用的关键细胞骨架元素。微管抑制剂包括奥瑞他汀衍生物，如单甲基奥瑞他汀E和F（MMAE和MMAF），以及美登素衍生物，如DM1和DM4。它们通常具有纳摩尔范围内的IC50值。药物-抗体比率（DAR），定义为可以附着在抗体上的有效载荷分子数量，影响ADCs的效力和治疗指数。DAR还影响结合的生理属性、药物的药代动力学及其半衰期。大多数目前获批的ADCs的DAR范围在2-8之间。 2.3.连接子 连接子在确保ADC稳定性和优化向肿瘤细胞传递细胞毒素有效载荷方面发挥着关键作用。理想的连接子在循环中稳定，防止过早释放有效载荷和系统毒性，但在恶性细胞内化后迅速被切割，促进有效的细胞死亡。根据有效载荷释放机制，连接子分为两类：可切割和不可切割。可切割连接子设计为在细胞内降解，响应从细胞外环境到细胞内环境的变化。可切割连接子的降解有多种触发因素，包括特定的溶酶体蛋白酶如组织蛋白酶B（切割Val-Cit和Val-Ala连接子与PABC结合），酸性pH值（切割腙键），以及谷胱甘肽（切割二硫键）。大多数目前获批的ADCs使用可切割连接子，如曲妥珠单抗德鲁替康（T-DXd）和奥木妥珠单抗奥佐米星。可切割连接子的优点是细胞内释放有效载荷和循环稳定性，而缺点包括在周围循环中可能过早切割。相比之下，不可切割连接子由稳定的键组成，对蛋白酶水解有抵抗力。含有不可切割连接子的ADCs依赖于抗体组分被细胞质和溶酶体蛋白酶近乎完全降解，这使得有效载荷附着在连接子上，以及来自抗体的氨基酸残基。含有不可切割连接子的ADCs的例子包括曲妥珠单抗美坦辛（T-DM1），它含有N-马来酰亚胺甲基-4-环己烷-1-羧酸酯（SMCC）和belantamab mafodotin，它含有马来酰亚胺己酰连接子。不可切割连接子的潜在优点在于限制由于过早释放有效载荷导致的非靶向毒性；然而，缺点是氨基酸残基仍然附着在有效载荷上，这可能影响有效载荷的药代动力学和药效学。 2.4.偶联化学 优化偶联化学对于提高ADCs的效力至关重要。化学偶联和酶促偶联是用于将抗体与其有效载荷结合的两种主要传统随机方法。化学偶联涉及抗体上的氨基酸残基与连接子上的活性位点之间的反应。化学偶联方法的例子包括赖氨酸酰胺偶联（用于T-DM1），以及半胱氨酸偶联，其中有效载荷分别与抗体上的赖氨酸或半胱氨酸残基结合。这些方法通常产生具有可变DAR的异质性ADC物种，这些物种与具有广泛DAR分布的ADCs一样次优，并且比具有狭窄DAR分布的ADCs效力较低。例如，在典型的抗体上，大约有10个化学可接近的赖氨酸残基；因此，赖氨酸偶联可能导致具有广泛DAR分布的可变ADC物种。基于半胱氨酸的偶联涉及抗体上还原的链间半胱氨酸残基与有效载荷上的硫醇基团之间的反应，由于偶联位点数量更有限，生成具有更均匀DAR的ADCs，优于赖氨酸偶联。传统偶联方法的另一个关键限制是有效载荷附着在抗体上的位置是随机分布的。这种随机分布导致不可预测的药代动力学效应，例如，有效载荷结合到参与抗原结合的抗体位点可以显著改变ADC的药代动力学和生物活性。体外测定和异种移植模型的药代动力学分析引入了在各种抗体位置上的半胱氨酸偶联，并将其与使用微生物转谷氨酰胺酶在轻链或重链上的酶促偶联进行了比较。使用酶促偶联到轻链或抗体上的Q295位置生产的ADCs具有更优越的药代动力学行为，同样，通过L328位置的半胱氨酸偶联工程化的ADCs也是如此。这项研究突出了不同偶联位点可能发生的药代动力学特征差异。定点偶联方法比经典偶联方法有几个优点，即提高了ADC的均匀性，并将有效载荷结合到不参与抗原结合的抗体区域。自2020年以来，定点偶联已成为主要的偶联方法。存在几种定点偶联方法。THIOMAB是最早开发的定点偶联方法之一，是一种工程化的基于半胱氨酸的技术，能够生产具有DAR为2的高度均匀的ADCs。THIOMAB技术的局限性包括DAR有限和使用基因工程，这可能是昂贵且耗时的。使用非天然氨基酸是另一种化学定点技术。这涉及设计含有非天然氨基酸的抗体，这些氨基酸随后与连接子反应，导致严格控制的DAR和均匀的ADCs。然而，这些好处是以显著的成本和由于非天然氨基酸可能产生的不期望的免疫原性为代价的。另一种化学定点技术是“AJICAP”技术，它涉及使用肽试剂在IgGs上的三个赖氨酸残基上引入硫醇功能团，并避免了抗体工程的需要。第一代AJICAP技术有几个局限性，包括需要长时间的还原和氧化反应以及一小部分生成的ADCs的聚集。这些问题在新开发的第二代AJICAP技术中得到了改进，该技术能够生产具有均匀DAR为2和改善的治疗指数的各种ADCs。存在各种分析ADCs的方法，包括疏水作用色谱、反相液相色谱和凝胶排阻色谱等。由于ADC的异质性和广泛的DAR分布，这些技术在分析传统随机ADCs方面存在各种局限性。使用定点技术可以提高ADC分析的准确性。化学酶促偶联方法使用酶，如Sortase、转谷氨酰胺酶和糖基转移酶，以定点方式将连接子结合到抗体上。酶促方法可以避免昂贵且耗时的抗体工程的需要，但酶促方法的挑战包括成本、大规模酶生产的困难以及从偶联反应基质中去除酶的困难。使用的免疫球蛋白类型也影响偶联效率。虽然IgG1是使用最广泛的抗体，但理论上IgG2提供了更多的偶联位点，这可能会增加ADCs的效力。 2.5.ADC纯化 ADC生产涉及几个步骤。简单来说，第一个过程涉及在缓冲液中重新构建单克隆抗体以稳定抗体。下一个阶段是去除小分子并提供适合发生偶联反应的溶液。抗体修饰后进行偶联，形成粗ADC。随后，粗ADC通过单一或连续的纯化过程，结合色谱和切向流过滤（TFF）进行纯化。ADC的纯化导致ADC浓度提高和药代动力学改善。存在多种ADC纯化方法。首先是TFF，这是一种广泛采用的技术，可以去除溶剂、小分子杂质和药物-连接子杂质。这种技术的限制在于不能去除聚集体，它们会保留在最终的ADC中，而且不同的DAR物种无法分离。高DAR物种导致ADC产品的聚集，因此体内清除率更高。这导致效率和安全性降低，而低DAR物种则存在效力问题。细胞培养中的单克隆抗体可以通过色谱法进行纯化。可以通过亲和色谱法大规模生产抗体。这种技术分离蛋白质，有助于ADC的分析、表征，以及分离和纯化。存在多种类型的色谱法，包括凝胶排阻色谱、疏水作用色谱、离子交换色谱和羟基磷灰石色谱。凝胶排阻色谱利用分子大小分离蛋白质，而疏水作用色谱则利用不同条件下的疏水性帮助DAR分析。这种技术的限制包括回收率低和潜在的抗体聚集。 3.ADCs的药代动力学和药效学  ADCs通过静脉注射给药，可以在系统循环中传播而不被代谢，基本上保持不活跃状态。它的代谢和消除对于确保药物输送和排泄至关重要。循环中的代谢可以影响药代动力学、效力和毒性特征。ADC的分布最初依赖于血管和间质空间的“分布体积”。它还可能受到抗原表达和ADC达到目标后随后的内化的影响。如果与非目标组织发生作用，分布可能导致非目标组织的毒性。ADC的代谢是复杂的，涉及偶联位点、连接子和有效载荷。通过脱偶联或酶促连接子切割释放药物进入血浆是最常见的方式。ADC的内化或动员导致与溶酶体融合，连接子发生切割。这代表了ADC通过受体介导的内吞作用从循环中清除和清除的机制，随后溶酶体室降解。然后，细胞毒素有效载荷可以自由到达目标，结合并触发目标细胞的死亡。释放到细胞质中的游离药物据报道可以穿过质膜，导致旁观者效应，使周围细胞也暴露于细胞毒素有效载荷。这的一个优点是，肿瘤细胞上所需的抗原表达较低，允许针对更广泛的癌细胞群体，而不仅仅局限于表达最高目标抗原的肿瘤细胞。蛋白水解降解或分解代谢有助于消除ADC的单克隆抗体部分，它被重新用作蛋白质或新的碳源。它们不能通过肝脏排泄或通过肾小球滤过从系统循环中排出。相反，有效载荷的排泄通过肾脏和肝脏器官进行，并因ADCs而异。例如，T-DM1的有效载荷主要通过肝脏系统排泄，几乎不通过肾脏排泄，而brentuximab vedotin主要通过肝脏途径排泄在粪便中。关于新型ADCs如sacituzumab govitecan的排泄过程及其对肝脏或肾功能的影响，发表的数据有限。 旁观者效应 旁观者效应是ADCs中日益公认的机制。这发生在接近目标癌细胞的细胞暴露于ADCs的抗肿瘤效应，无论抗原表达如何。旁观者效应主要取决于连接子和有效载荷的性质。具有可切割连接子和疏水性有效载荷的ADCs在体外模型中已被证明可以通过细胞膜扩散并引起旁观者效应。有效载荷和连接子对引起旁观者效应能力的影响通过比较两种类似ADCs的机制来说明，它们都具有曲妥珠单抗抗体，T-DXd和T-DM1。T-DM1由不可切割连接子组成，药物进入抗原阳性细胞后，曲妥珠单抗被降解，而来自连接子的肽链仍然与emtansine结合。这种化合物在生理pH下带电，因此保留在细胞内，不会扩散到周围细胞。因此，T-DM1的旁观者效应有限。然而，使用曲妥珠单抗和emtansine，但具有可切割连接子的ADCs已被创建，并且可以诱导旁观者效应，因为内部化后，连接子被降解，留下可以扩散到周围细胞的疏水性美登素。相比之下，T-DXd由可切割连接子组成，T-DXd在抗原阳性细胞内化后，连接子被降解，留下疏水性的有效载荷deruxtecan。这种疏水性有效载荷能够扩散到邻近的抗原阴性细胞，诱导旁观者效应。此外，增加有效载荷的疏水性，例如，通过向美登素添加更多的亚甲基，已被证明可以增加旁观者杀伤。与T-DXd类似，trastuzumab duocarmazine是另一种展示显著旁观者效应的ADC。Trastuzumab duocarmazine也是具有可切割连接子的二喹诺酮类有效载荷。其他获批的ADCs在体外模型中也展示了旁观者效应，包括enfortumab vedotin（EV）、tisotumab vedotin（TV）和sacituzumab govitecan（SG）。从海兔中提取的MMAE和MMAF是常用的细胞毒素有效载荷。MMAE表现出旁观者效应特性，因为它不被细胞膜束缚，而MMAF则不然，因此被发现效率较低且毒性较低，这是由于这一关键差异。尽管在血液学领域对旁观者效应的具体研究有限，但基于MMAE的ADCs brentuximab vedotin和polatuzumab vedotin已分别获批用于霍奇金淋巴瘤和难治性弥漫大B细胞淋巴瘤。Brentuximab vedotin在表达CD30阳性和阴性细胞的生殖细胞肿瘤中也展示了旁观者效应。由于基于MMAE的ADCs通常使用已知保留膜通透性的可切割连接子，这些特性支撑了它们产生旁观者效应的能力。 4.抗体-药物偶联物在癌症中的开创性II/III期试验  目前，美国食品药品监督管理局（FDA）已批准13种ADCs用于各种恶性肿瘤，自2017年以来批准的速度特别快。在这里，我们总结了ADCs在实体瘤和血液学恶性肿瘤中的关键试验（见表1和表2）。 4.1.ADCs在实体器官恶性肿瘤中的试验 目前已有3种ADCs获得FDA批准用于治疗乳腺癌。这并不令人意外，因为治疗性抗体已在治疗该疾病中得到广泛应用，ADCs代表了这种方法的延伸。T-DM1是首个获批用于乳腺癌的ADC，由人源化HER2导向的单克隆抗体曲妥珠单抗通过不可切割连接子连接到微管抑制剂DM1，DAR约为3.5。与卡培他滨加拉帕替尼相比，它已被证明能改善二线治疗的转移性HER2阳性乳腺癌患者的中位总生存期，风险比为0.68（95% CI 0.55至0.85，p < 0.001）。它也已获批用于接受新辅助HER2导向治疗和化疗后仍有残留HER2扩增乳腺癌的患者，与辅助曲妥珠单抗相比，它已被证明能将侵袭性无病生存期提高50%（HR 0.50，95% CI 0.39至0.64；p < 0.001）。随后的研究表明，与T-DM1相比，T-DXd改善了治疗结果。T-DXd是一种新型ADC，由相同的HER2导向的单克隆抗体曲妥珠单抗通过可切割四肽连接子连接到有效载荷deruxtecan，这是一种拓扑异构酶1抑制剂。DESTINY-Breast03试验比较了二线治疗转移性HER2阳性乳腺癌患者中T-DXd与T-DM1，报告了一个令人印象深刻的疾病进展或死亡风险比0.28（95% CI 0.22至0.35，p < 0.001）。此外，DESTINY-Breast02试验是首个也是唯一一个探索在另一种ADC，T-DM1治疗后进展的患者中使用ADC的试验。它表明，与医生选择的治疗相比，T-DXd在先前用T-DM1治疗过的转移性HER2阳性乳腺癌患者中更为优越，无进展生存期（PFS）的风险比为0.36（95% CI 0.28至0.45；p < 0.0001）。从历史上看，HER2阳性乳腺癌一直以二元方式定义，要么定义为HER2阳性，即免疫组化（IHC）得分为3+或IHC为2+且原位杂交（ISH）阳性，要么定义为HER2阴性，即IHC得分为0-1或IHC为2+且ISH阴性。然而，在III期随机对照DESTINY-Breast04试验中，T-DXd被证明对“HER2低”乳腺癌患者有益，定义为IHC得分为1+或IHC为2+且ISH阴性，总生存期的风险比为0.64（95% CI 0.49至0.84）[68]。这项关键研究重新定义了乳腺癌的治疗算法和分类。在毒性方面，在接受T-DXd治疗的DESTINY-Breast 04试验中，有12.1%的患者发生了与药物相关的间质性肺病或肺炎，其中包括3例（0.8%）致命事件。在DESTINY-Breast 03试验中，有10.5%的患者发生了与药物相关的肺炎，没有死亡。最近，基于不同肿瘤类型之间共享的受体生物学，药物适应症在肿瘤类型上的扩展。例如，T-DXd现在已获批用于HER2阳性的转移性胃癌和肺癌。在接受两种或以上先前治疗后病情进展的转移性胃癌或胃食管结合部癌患者中，与化疗相比，T-DXd与中位总生存期提高41%相关（HR 0.59，95% CI 0.39至0.88）。目前正在进行多项试验，使用T-DXd治疗各种HER2阳性恶性肿瘤。另一个类似的ADC是disitamab vedotin，由HER2导向的单克隆抗体、可切割连接子和MMAE有效载荷组成。在单臂II期试验中，disitamab vedotin在HER2阳性晚期尿路上皮癌患者中取得了有希望的结果，客观反应率为51.2%。Sacituzumab govitecan由靶向Trop-2的抗体通过可切割连接子连接到SN-38，一种拓扑异构酶1抑制剂有效载荷。Trop-2是一种在三阴性乳腺癌和许多其他实体恶性肿瘤中过度表达的抗原，与癌症进展和预后不良相关。Sacituzumab govitecan已被证明能改善与医生选择治疗相比的晚期转移性三阴性乳腺癌患者的总生存期（HR 0.48，95% CI 0.38至0.59；p < 0.001）。最近，它还被证明能改善与医生选择治疗相比的转移性激素受体阳性乳腺癌患者的PFS（HR 0.66，95% CI 0.53–0.83；p = 0.0003）。此外，sacituzumab govitecan在单臂II期试验中也显示出对接受铂类和免疫治疗后病情进展的转移性尿路上皮癌患者的临床益处。目前至少有19项试验正在进行，研究sacituzumab govitecan在一系列恶性肿瘤中的应用，包括胶质母细胞瘤和难治性转移性上皮性癌症，以及乳腺、非小细胞肺癌、尿路上皮癌、前列腺癌、头颈癌、子宫内膜癌和卵巢癌。Enfortumab vedotin结合了一种靶向nectin-4的单克隆抗体，通过可切割连接子连接到MMAE。尽管与sacituzumab govitecan的抗体靶点、连接子和有效载荷不同，但它在铂类和免疫治疗后病情进展的转移性尿路上皮癌患者中显示出类似的益处。在铂类和免疫治疗后病情进展的患者的III期试验中，与化疗相比，enfortumab vedotin被证明能改善总生存期（HR 0.70；95% CI 0.56至0.89；p = 0.001）。两种ADC最近已根据II期试验的数据获批用于难治性晚期妇科癌症。Mirvetuximab soravtansine由叶酸受体α（FRα）抗体、可切割连接子和DM4有效载荷组成，另一种微管抑制剂。FRα是一种细胞表面糖蛋白，介导各种细胞过程，如细胞分裂、增殖和组织生长。它在90%以上的卵巢癌以及子宫、肺和乳腺癌中过度表达。一项II期单臂试验评估了mirvetuximab soravtansine在1-3线化疗加贝伐珠单抗后病情进展的高FRα表达铂类耐药卵巢癌患者中的疗效。ORR为32.4%，中位PFS为5.5个月，中位总生存期为13.8个月。相比之下，化疗加贝伐珠单抗治疗铂类耐药复发卵巢癌的标准治疗与27.3%的有效率和6.7个月的中位PFS相关。同样，一线治疗后病情进展的转移性宫颈癌患者的预后也很差。Tisotumab vedotin是一种针对组织因子的ADC，具有可切割连接子和DM4有效载荷。组织因子在生理上表达在血管外膜细胞上，并在内皮损伤后释放；然而，它在各种癌症的肿瘤细胞和内皮细胞表面病理性过度表达，包括胰腺癌、宫颈癌、肉瘤、肺癌、三阴性乳腺癌和急性淋巴细胞性白血病。Tisotumab vedotin在贝伐珠单抗双药化疗后或化疗期间病情进展的患者中单臂II期试验显示ORR为24%，中位PFS为4.2个月，中位总生存期为12.1个月。Mirvetuximab soravtansine（clinicaltrials.gov标识符NCT04209855）和tisotumab vedotin（clinicaltrials.gov标识符NCT04697628）的确认性III期试验正在进行中。 4.2.ADCs在血液学恶性肿瘤中的应用 有多款ADCs已获批准用于血液学恶性肿瘤，如表2所示。首个获得FDA批准的ADC是吉妥单抗奥佐米星，用于治疗复发的CD33阳性急性髓性白血病成人患者。吉妥单抗奥佐米星是一种靶向CD33的ADC，具有可切割连接子和卡利奇霉素有效载荷。在III期SWOG S0106试验显示，使用吉妥单抗奥佐米星（6 mg/m^2）加标准化疗的死亡率为5.5%，肝毒性高，而单独使用标准化疗的死亡率为1.4%，之后批准被撤销。后来，使用较低剂量3 mg/m^2的吉妥单抗奥佐米星的随机III期临床试验显示了临床效益和改善的安全性，这导致它在2017年重新获得FDA批准。靶向CD22的伊诺妥珠单抗奥佐米星，带有可切割连接子和卡利奇霉素有效载荷，与医生选择的治疗相比，已被证明与改善的总生存期相关（HR 0.74，97.5% CI 0.57–0.99，p = 0.01）。同样靶向CD22的莫昔妥莫单抗帕苏多毒素，使用与伊诺妥珠单抗奥佐米星相同的可切割连接子，但使用不同的有效载荷（帕苏多毒素），在一项针对复发或难治性毛细胞白血病患者的小型单臂II期试验中显示出益处，中位PFS为41.5个月。 布妥昔单抗韦多汀，靶向CD30，具有可切割连接子和MMAE有效载荷，已获批准用于几种血液学恶性肿瘤。在未经治疗的III-IV期经典霍奇金淋巴瘤的III期ECHELON-1试验中，布妥昔单抗韦多汀加多柔比星、长春新碱和达卡巴嗪与多柔比星、博来霉素、长春新碱和达卡巴嗪进行了比较。加入布妥昔单抗韦多汀后，5年PFS有所改善（HR 0.68，95% CI 0.53–0.87，p = 0.0017）。当与环磷酰胺、多柔比星和泼尼松相比，加入布妥昔单抗韦多汀也显示出改善CD30表达的外周T细胞淋巴瘤的5年总生存期（HR 0.72，95% CI 0.53–0.99）。同样，在复发的原发性皮肤间变性大细胞淋巴瘤或CD30表达的蕈状肉芽肿的小规模III期试验中，布妥昔单抗显示出改善的响应率和PFS。Polatuzumab vedotin靶向CD79b，具有可切割连接子和MMAE有效载荷。在一项针对复发或难治性弥漫大B细胞淋巴瘤患者的小型Ib/II期试验中，当与苯达莫司汀和利妥昔单抗联合使用时，与单独使用苯达莫司汀和利妥昔单抗相比，已被证明可以改善OS（HR 0.42，95% CI 0.24至0.75，p = 0.002）。同样，靶向CD19的Loncastuximab tesirine，具有可切割连接子和吡咯并苯并二氮杂环二聚体有效载荷，在一项针对复发或难治性大B细胞淋巴瘤患者的小型单臂II期试验中，与高响应率48.3%和中位总生存期9.9个月相关。此外，靶向B细胞成熟抗原的Belantamab mafodotin，具有不可切割连接子和MMAF有效载荷，在一项针对接受过大量预处理的多发性骨髓瘤患者的小型II期试验中显示出活性，根据不同剂量使用的响应率在31-34%之间。 5.ADCs临床开发的挑战和当前ADCs的限制  由于与传统化疗相比疗效提高，ADCs持续受到欢迎。尽管如此，存在限制，超过50种潜在的ADCs因有限的疗效或毒性而停止开发。ADCs的早期阶段研究提出了独特的挑战，需要与常规细胞毒性治疗试验不同的方法。例如，I期试验传统上被设计为在毒性和反应正相关的基础上找到药物的最大耐受剂量（MTD）。然而，在靶向治疗和免疫疗法试验中，已显示剂量和效力之间没有可预测的线性相关性。在ADC试验中尚未很好地研究这种关系。尽管如此，它可能与传统的细胞毒性化疗不同，因为除了剂量之外，还有许多因素可以影响ADC的效力和治疗窗口。这些因素包括肿瘤组织上目标抗原的均一性或不均一性以及表达水平，正常组织上目标抗原的表达程度，由于连接子不稳定导致的ADC过早细胞外解偶联，以及有效载荷跨细胞膜的渗透性，因此，旁观者效应的程度。ADCs可能存在阈值效应，即超过特定剂量的ADC不会增加暴露或效力。已经提出了各种策略来改善ADCs的最佳剂量递送。这些包括体重剂量封顶、治疗持续时间封顶、改变剂量频率、响应引导剂量以及随机剂量寻找研究。迫切需要在使用ADCs的早期阶段试验的设计和剂量寻找方面进行进一步改进。 由于离靶效应导致有效载荷释放到其他组织而产生的毒性是ADCs开发和采用的另一个障碍。这些通常是肝脏、神经、血液学、呼吸或眼科性质的。毒性的关键例子包括HER2和Nectin-2在心肌细胞和皮肤上的表达，分别引起心脏毒性和皮肤毒性。由于不同ADCs的独特组成，不良效应概况不同，可能对ADC独特，强调了能够为个别药物提供参考指南的重要性。在ADC开发的早期，由于连接子不稳定导致的ADC有效载荷过早释放与更高的毒性有关。为了减少这种毒性，需要ADC的半衰期是有效载荷本身的10倍。另一个关键参数是连接子的极性，以最小化过早药物释放和毒性。这种平衡增强了有效载荷的耦合并减少了免疫原性，同时保持了适当的有效载荷递送。如果细胞毒素过于疏水，这可能会改变抗体的特性，导致聚集或偶联。这些平衡可以影响药物的效力和耐受性。中性粒细胞减少症是ADCs的常见且重要毒性，特别是基于MMAE的带有缬氨酸-瓜氨酸连接子的ADCs。对于含有缬氨酸-瓜氨酸连接子和MMAE有效载荷的ADCs，中性粒细胞减少症发生的原因是骨髓中的中性粒细胞产生丝氨酸蛋白酶，这些蛋白酶随后切割缬氨酸-瓜氨酸连接子，导致MMAE过早细胞外释放和中性粒细胞死亡。ADCs的另一个潜在限制是具有密集肿瘤基质的癌症。包括ADCs在内的高分子量药物穿透密集肿瘤基质到达所需目标的能力有限。 ADCs的抗药性机制 理解ADCs的抗药性机制是一个新兴领域，需要进一步研究。癌症可以利用的弱点包括内化过程、有效载荷机制以及抗原和抗体之间的相互作用。尽管有效载荷的效力很高，但仍然可能产生抗药性。促成因素可能是ABC转运蛋白（药物外排泵），历史上已知这些泵会影响并降低化疗药物的有效性。表达ABCC1（多药耐药蛋白1）的乳腺癌细胞的体外模型在三个月的周期性治疗后对T-DM1表现出256倍的抗药性增加。暴露于长期未偶联微管抑制剂给药的癌细胞也可以诱导药物转运蛋白MDR1，这被假设在DM1抗药性中发挥作用。这种转运蛋白和MRP1可能因长期暴露而上调，导致获得性抗药性、外排上调和药物沉积。获得性或固有抗药性是ADCs的挑战，包括抗体抗药性、无法运输所需药物、溶酶体功能障碍和有效载荷效力不足。目前，没有抗药性模型将ADC活性丧失与偶联内化相关联。蛋白质组学分析在识别涉及内化过程不同方面的蛋白质改变方面显示出实用性，包括溶酶体生物合成、载体运输、细胞骨架和抗体的运输。溶酶体转运蛋白的丧失也可能降低ADC的效力。 ADC载荷抗性和挑战在多种癌症亚型中都有观察到。例如，一名长期暴露于sacituzumab govitecan的患者死后进行了活检。发现了携带已知编码拓扑异构酶-1的TOP1突变和编码TROP2的TACSTD2突变的肿瘤亚克隆。可能发生并行的抗性机制，同时影响载荷和抗体。在持续ADC暴露后，HER-2受体激酶或激酶信号通路的改变是一种抗性机制。T-DM1抗性的体外模型KPL-4-T-DM1-R显示出HER2和HER3水平降低，而其他激酶如EGFR增加。抗原表达和异质性已被证明是体外研究中的抗性机制，如在JIMT1系（抗性细胞系）中所描述的，用T-DM1处理的异种移植肿瘤表现出较低的HER2表达，这与较高的复发率和较低的生存率相关。在治疗前后改变目标表达与血液恶性肿瘤的潜在较差结果相关，包括表达低CD33的髓性白血病。 6.未来方向  正在进行大量关于ADCs的研究，有超过一百种ADCs处于临床前和早期临床研究阶段。虽然历史上靶向治疗针对的是致癌驱动突变，但鉴于ADCs的疗效，我们正在看到ADC设计上的转变，即抗原目标不一定是致癌驱动因素，而只是一个在恶性细胞中优先过度表达的目标。由于血液恶性肿瘤具有更多可识别的目标，由于其谱系特异性抗原，使它们成为完美的靶标，而抗原目标在实体器官肿瘤中通常表达更为异质性，特异性较低。 6.1.开发新的抗原目标和抗体 正在实体瘤中探索的一些新抗原目标包括前列腺特异性膜抗原（PSMA）、前列腺-1的六跨膜上皮抗原（STEAP-1）、组织因子、delta-like蛋白3（DLL-3）、间皮素、ENPP3和B7-H3蛋白家族。DLL-3是抑制性Notch通路配体，通过多种机制在黑色素瘤、膀胱癌、子宫内膜癌、卵巢癌、胰腺癌和肺癌中介导肿瘤形成，包括血管生成、肿瘤基质重塑和对肿瘤基质中免疫细胞的影响。PSMA是一种在前列腺癌中高度选择性表达的膜糖蛋白，使用MMAE载荷和缬氨酸-瓜氨酸二肽连接子的PSMA ADC在I期试验中显示出安全性和活性。STEAP-1是一种细胞膜蛋白，作为离子通道或转运蛋白，高表达于前列腺、乳腺、胰腺、膀胱、胃肠道、睾丸、卵巢和宫颈癌，ewing肉瘤和黑色素瘤。DSTPL0862S是一种由人源化IgG1通过蛋白酶可切割连接子连接到MMAE的ADC，已在I期试验中显示出可接受的安全性和转移性去势抵抗性前列腺癌的活性证据。针对大多数透明细胞肾细胞癌表达的ENPP3的ADC的I期试验报告了可耐受的毒性和疗效。B7-H3是一种免疫检查点蛋白，在许多儿童癌症以及非小细胞肺癌和前列腺癌中过度表达。目前正在研究B7-H3 ADCs用于髓母细胞瘤、腹膜癌、神经母细胞瘤、胶质瘤、前列腺癌、头颈癌、非小细胞肺癌、尿路上皮癌、横纹肌肉瘤、骨肉瘤、ewing肉瘤和肾母细胞瘤。例如，AbBV-155（mirzotamab clezutoclax），一种抗B7-H3 ADC，已在非小细胞肺癌和乳腺癌中进行了评估。在单一药物I期队列中没有报告显著的剂量限制毒性，21%的患者发生了部分反应。间皮素是一种细胞膜糖蛋白，在间皮瘤、肺腺癌、胰腺腺癌、结直肠癌、浆液性卵巢癌、胃腺癌和乳腺癌中表达。目前正在开发针对间皮素的各种其他ADCs。正在为血液恶性肿瘤探索各种其他目标，包括用于复发和难治性弥漫大B细胞淋巴瘤患者的CD37的naratuximab emtansine，用于多发性骨髓瘤的CD138的indatuximab ravtansine，用于弥漫大B细胞淋巴瘤和急性淋巴细胞性白血病的CD19的coltuximab mertansine，用于表达CD56的血液恶性肿瘤的CD56的lorvotuzumab mertansine，以及用于弥漫大B细胞淋巴瘤和滤泡性非霍奇金淋巴瘤的CD22的pinatuzumab vedotin。正在探索使用双特异性抗体的ADCs作为提高异质性抗原表达肿瘤疗效的潜在手段。双特异性ADCs可以靶向两种不同的抗原或同一抗原的不同位点。靶向同一抗原上的两个不同位点被认为可以更有效地内化化合物并改善受体聚集。例如，使用靶向HER-2和催乳素受体的双特异性抗体的ADCs已被证明可以改善ADC内化，并在体外与常规HER2导向ADC相比具有更高的抗肿瘤活性。还在增加对肿瘤微环境中细胞的研究。人们认为癌症相关成纤维细胞促进治疗抗性和癌细胞存活。两种新型ADCs，成纤维细胞激活蛋白α单克隆抗体结合DM1和成纤维细胞激活蛋白α结合假单胞菌外毒素38，已在肺、头颈、胰腺和乳腺癌的异种移植模型中显示出高效性。 6.2.提高细胞毒素和其他有效载荷的开发 还在探索新的有效载荷和有效载荷结构。为了提高在异质性目标表达的实体肿瘤中的响应性，正在探索双重有效载荷。正在开发中的新有效载荷包括吡咯并苯并二氮杂环单体或二聚体、吲哚喹啉-苯并二氮杂环和环丙基苯并吲哚酮单体和二聚体，IC50值在皮摩尔范围内。一些由于高毒性率而受到阻碍。例如，设计并测试了一种含有MMAE和MMAF双重有效载荷的HER2靶向ADC在HER2+乳腺癌的异种移植模型中。含有双重有效载荷的ADC在体内杀死肿瘤细胞非常有效，比使用两种基于单一有效载荷的ADCs更为有效。正在开发的其他有效载荷包括BCL-XL抑制剂，这些抑制剂可以在依赖BCL-XL的肿瘤中选择性诱导凋亡。BCL-XL的过度表达通常见于黑色素瘤和胶质母细胞瘤等癌症。酪氨酸激酶抑制剂也被作为有效载荷进行了研究，因为激酶家族已知在细胞周期进展、增殖、血管生成和细胞在体内的移动中扮演重要角色。目前，基于酪氨酸激酶抑制剂的ADCs的疗效并不如预期。正在研究酪氨酸激酶抑制剂加ADC组合，以抵消肿瘤异质性和抗性。例如，T-DM1和tucatinib（一种HER2选择性酪氨酸激酶抑制剂）已联合使用。这在以前用曲妥珠单抗和紫杉醇治疗过的患者中显示出47%的客观反应率，以及36%的脑特异性反应。正在进行这种特定组合的招募。光免疫疗法是另一种新兴治疗方式，其中单克隆抗体与光激活染料结合，激活后会破坏肿瘤细胞，导致细胞死亡。例如，cetuximab sarotalocan结合了EGFR单克隆抗体和光激活染料IR700，在三名复发性头颈鳞状细胞癌患者的I期试验中，三名患者中有两名经历了反应，并具有可管理的安全性。 6.3.免疫治疗和ADCs 人们越来越关注开发能够增强免疫系统能力的ADCs，这与ADCs部分通过抗体依赖性细胞毒性作用的方式特别相关。目前正在进行两项研究方法：第一，将免疫疗法与ADCs联合使用；第二，将免疫疗法整合到ADCs中。ADCs通过激活树突状细胞、激活T细胞，以及提高损伤相关分子模式（DAMPs）的表达，与局部肿瘤免疫微环境相互作用，并已在体外模型中显示出增强免疫疗法的抗肿瘤效果。在II期KATE2研究中尝试了将HER2导向的ADCs和免疫疗法结合，比较了T-DM1和atezolizumab与T-DM1和安慰剂在经预处理的HER-2阳性乳腺癌患者中的疗效。联合免疫疗法和HER2治疗未能改善PFS，但在PDL-1表达的患者中观察到了受益趋势。尽管这种联合疗法没有达到预期效果，但在早期阶段研究中将ADC和免疫疗法结合在多种癌症中显示出前景，包括小细胞肺癌、卵巢癌、三阴性乳腺癌和尿路上皮癌。 在第二种方法中，设计ADCs以刺激免疫系统。目前开发中的这两类免疫刺激性ADCs主要包含STING激动剂和TLR激动剂。传统的STING和TLR激动剂由于毒性高，特别是以细胞因子释放综合征为特征，至今未能成功。第一个进入临床试验的免疫刺激性ADC，NJH395，将小分子TLR7/8激动剂与抗HER2单克隆抗体相结合。然而，在18名非乳腺癌HER2阳性恶性肿瘤患者的I期临床试验中结果令人失望，以高细胞因子释放综合征和有限的疗效为特征。 总结来说，ADCs代表了一种将治疗性抗体和强效化疗药物的优势结合起来的新疗法类别。尽管ADCs最近取得了显著的成功，但该领域仍处于起步阶段。还有许多领域尚未得到充分研究，例如抗药性机制、ADCs的最佳剂量，以及免疫系统与ADCs之间的相互作用。随着更多ADCs进入临床使用，其作用机制和毒性的重复主题可能会出现，尽管每种ADC都可能因其抗体、有效载荷和连接子的独特组合而具有独特性，每个组成部分都有改进的重大机会。 为促进抗体行业的交流与创新，2024年10月16-17日第七届金秋十月抗体产业发展大会如约而至。会议旨在为研究人员提供一个互动交流的平台，有助于推动抗体产业的进一步发展。 会议内容 时间：2024年10月16-17日 地点：上海（酒店定向通知） 规模：600-800人 主办单位：生物制品圈、抗体圈 演讲支持：Entegris、瑞孚迪、AS ONE 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