FDA獲批的ADC藥物，目前總共有12個，血液瘤和實體瘤各6個。

血液瘤

實體瘤

ADC的組分

1. ADC一般由Antibody，Payload和Linker三部分組成。Antibody的選擇，首先要考慮的是抗原靶點(diǎn)的表達(dá)譜。除了抗原表達(dá)譜，ADC的內(nèi)化和周轉(zhuǎn)率對療效也有重要的影響。優(yōu)化結(jié)合親和力也是實現(xiàn)ADC最大療效的關(guān)鍵步驟。然而，矛盾的是，過強(qiáng)的抗原結(jié)合能力可能導(dǎo)致ADC分子在腫瘤細(xì)胞表面滯留，從而限制了組織滲透的程度（這種現(xiàn)象被稱為結(jié)合位點(diǎn)屏障效應(yīng)）。因此，必須仔細(xì)選擇ADC的抗體骨架，考慮到這些不同的參數(shù)，以確保最佳性能。

2. Linker存在兩種主要的連接子類型：不可切割型和可切割型。不可切割型連接子由穩(wěn)定的化學(xué)鍵組成，能夠抵抗蛋白酶的降解，在系統(tǒng)循環(huán)中提供極佳的穩(wěn)定性。然而，通過這種不可切割型連接子結(jié)合的細(xì)胞毒素的釋放需要抗體的完全內(nèi)吞和消化。這一過程由細(xì)胞質(zhì)和溶酶體蛋白酶促進(jìn)，并導(dǎo)致與降解的抗體殘余氨基酸（通常是半胱氨酸或賴氨酸）相連的有效載荷分子的釋放。相比之下，可切割型連接子，這是目前ADC中更常用的類型，設(shè)計上能夠被腫瘤（如大多數(shù)腫瘤相關(guān)的酸性和/或還原條件或細(xì)胞內(nèi)蛋白酶）降解。這些連接子能夠在進(jìn)入癌細(xì)胞后有效釋放活性載荷，從而產(chǎn)生細(xì)胞毒性，最大化ADC的效力，并促進(jìn)旁觀者效應(yīng)。然而，可切割型連接子存在過早釋放載荷進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)的風(fēng)險，這會導(dǎo)致系統(tǒng)性毒性和載荷傳遞效率降低。

3. 大多數(shù)ADC是通過半胱氨酸-馬來酰亞胺烷基化反應(yīng)構(gòu)建的，或者較少見的是，通過賴氨酸-酰胺偶聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建。除了一些例外情況（例如T-DXd），這些隨機(jī)偶聯(lián)方法會導(dǎo)致ADC呈現(xiàn)出異質(zhì)性，其中包括載荷連接位點(diǎn)和藥物抗體比(DAR)的變化。為了克服這些局限性，需要開發(fā)site-sepcific conjugation，以生產(chǎn)具有確定DAR的均勻批次的ADC。

新型的ADC藥物

1. 腫瘤的異質(zhì)性和藥物抗性常常限制了針對單一抗原療法的抗腫瘤活性。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，雙特異性抗體ADC應(yīng)運(yùn)而生，作為一種能夠同時結(jié)合兩種不同的目標(biāo)分子和/或細(xì)胞的方法。迄今為止雙特異性抗體ADC的設(shè)計可以分為兩種類型：一種是針對同一抗原的不同表位的雙特異性ADC（biparatopic ADC）；另一種是針對兩種不同抗原的雙特異性ADC（Bispecific ADC）。

2. 傳統(tǒng)ADC針對的受體不僅在腫瘤細(xì)胞上表達(dá)，也在某些非惡性組織上表達(dá)（例如EGFR和TROP2），這通常與不可避免的脫靶毒性有關(guān)，導(dǎo)致劑量減少或治療中斷。為了解決這個問題，已經(jīng)開發(fā)了具有條件活性抗體（通常稱為前體抗體或probodies）的新型ADC（Probody–drug conjugates，PDC）設(shè)計。這種設(shè)計理念受到小分子前藥制劑的啟發(fā)，藥物的藥理學(xué)非活性形式，在循環(huán)中或在某些器官中被代謝成其活性形式，從而提高體內(nèi)穩(wěn)定性和/或特異性。

3. 過去十年腫瘤免疫療法的變革性進(jìn)步，以針對PD-1和/或CTLA4信號通路的免疫檢查點(diǎn)抑制劑的成功為代表，重新點(diǎn)燃了人們對這一領(lǐng)域的興趣。在腫瘤細(xì)胞釋放損傷相關(guān)分子模式（DAMPs）所觸發(fā)的先天免疫激活的背景下，與模式識別受體（PRRs）相互作用的免疫學(xué)佐劑分子已成為癌癥藥物開發(fā)中的焦點(diǎn)。在這個框架內(nèi)，研究人員開發(fā)了各種Toll樣受體（TLRs）的激動劑，以及干擾素基因刺激因子（STING）。當(dāng)這些關(guān)鍵介質(zhì)被激活時，它們可以啟動信號級聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞因子的產(chǎn)生，這些細(xì)胞因子隨后可以協(xié)調(diào)和/或放大抗腫瘤免疫反應(yīng)。在將PRR激動劑特異性地傳遞到腫瘤的各種嘗試中，系統(tǒng)性給藥與特定PRR激動劑偶聯(lián)的抗體已成為局部激活先天免疫的最有前景的方法。臨床前研究已經(jīng)展示了免疫刺激抗體偶聯(lián)物（immune-stimulating antibody conjugates，ISACs）與傳統(tǒng)攜帶細(xì)胞毒素載荷的ADC相比的潛在優(yōu)勢：首先，ISAC介導(dǎo)的抗腫瘤反應(yīng)可以針對多種腫瘤相關(guān)的DAMPs；其次，ISAC介導(dǎo)的免疫刺激最終激活的不僅是抗原呈遞細(xì)胞（APCs），還可能包括其他腫瘤浸潤性免疫細(xì)胞，如T細(xì)胞；第三，ISACs在整個細(xì)胞免疫反應(yīng)中引發(fā)免疫記憶效應(yīng)，提供持久的抗腫瘤效果，并降低復(fù)發(fā)風(fēng)險，未來這些特性需要在臨床上得到驗證。

4. 除了上述介紹的新型ADC之外，DACs（藥物降解偶聯(lián)物）攜帶的是一種蛋白酶體靶向嵌合體（PROTAC），而不是傳統(tǒng)的細(xì)胞毒素載荷。與傳統(tǒng)的抑制劑不同，這種獨(dú)特的方法能夠調(diào)節(jié)以前由于難以識別具有抑制活性和足夠高結(jié)合親和力的小分子而被認(rèn)為“不可成藥”的多種蛋白質(zhì)。

5. 大多數(shù)實體瘤由具有不同基因表達(dá)譜和對不同作用機(jī)制藥物敏感度的異質(zhì)性癌細(xì)胞亞群組成。因此，依賴單一藥物來根除腫瘤可能會施加選擇性壓力，使不敏感的腫瘤細(xì)胞亞群存活和生長，導(dǎo)致疾病復(fù)發(fā)和獲得性耐藥。因此，在臨床實踐中通常采用涉及具有不同作用模式的多種藥物的聯(lián)合治療方案。目前已經(jīng)證明配備兩種不同載荷ADC的可行性，通常稱為雙藥ADC。雙藥ADC有潛力作為單一藥物提供協(xié)同效應(yīng)，并在維持簡單給藥方案的同時，克服難治性腫瘤患者的耐藥性。盡管在克服腫瘤異質(zhì)性和耐藥性方面可能具有潛在優(yōu)勢，但應(yīng)注意雙藥ADC也可能引起更強(qiáng)的毒性。

總結(jié)

ADC的治療潛力是巨大的，但要實現(xiàn)這一潛力，需要克服一些關(guān)鍵挑戰(zhàn)，如藥物抗性、腫瘤內(nèi)和腫瘤間異質(zhì)性以及較強(qiáng)的副作用。一些新型的ADC藥物模型，例如雙特異性抗體和雙藥ADC顯示出解決抗性和腫瘤異質(zhì)性的潛力，而PDC可能增加腫瘤特異性并減少不良事件的發(fā)生率。將ADC平臺與其他干預(yù)策略相結(jié)合，如免疫調(diào)節(jié)和降解傳統(tǒng)上不可成藥的目標(biāo)，為實施多模式癌癥治療提供了機(jī)會，包括化療、放療、免疫療法和其他靶向療法。然而，如果沒有全面的患者分層和生物標(biāo)志物識別，ADC的全部潛力就無法釋放，這些在新型ADC開發(fā)的早期階段經(jīng)常被忽視。生物標(biāo)志物對于識別最有可能從特定ADC中獲益的患者群體至關(guān)重要，從而使個性化醫(yī)療成為可能。鑒于許多實體瘤的異質(zhì)性本質(zhì)，可靠的生物標(biāo)志物對于最佳患者選擇至關(guān)重要。

亦康醫(yī)藥豐富的ADC藥物臨床前評價經(jīng)驗

在ADC藥物的臨床前藥效評價方面，亦康醫(yī)藥提供一站式的體內(nèi)外藥理藥效研究服務(wù)。服務(wù)過多個ADC藥物藥效評價的項目，具備豐富的IND項目服務(wù)經(jīng)驗。針對臨床前藥效研究，我們將從ADC藥物的作用機(jī)制分別介紹。

1. ADC藥物與靶抗原結(jié)合能力的檢測

基于ELISA和FACS方法，分別在蛋白水平和細(xì)胞水平對ADC藥物與靶點(diǎn)的親和活性進(jìn)行檢測。同時，可對細(xì)胞系、細(xì)胞系來源的異體移植腫瘤(Cell line-derived xenograft, CDX)或病人來源腫瘤異種移植(Patient-derived tumor xenograft, PDX)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行藥物結(jié)合檢測。

2. ADC藥物內(nèi)化動力學(xué)檢測

基于FACS方法對pH敏感性染料標(biāo)記的藥物進(jìn)行內(nèi)化動力學(xué)分析。

3. ADC藥物Fc端活性檢測

基于熒光素釋放法或FACS法對ADCC、CDC、ADCP活性進(jìn)行分析。

4. 體外旁觀者殺傷效應(yīng)檢測

基于熒光法或熒光素酶法，通過不同比例混合抗原陽性和陰性細(xì)胞，檢測抗原陰性細(xì)胞存活率分析旁觀者效應(yīng)。

5. 體外實驗確認(rèn)ADC藥物及釋放的毒素分子對腫瘤細(xì)胞的增殖抑制功能

基于MTS或CTG法檢測藥物對腫瘤細(xì)胞的增殖抑制活性。

6. ADC藥物PK分析方法建立

基于MSD分析方法，建立靶抗原捕獲、小分子毒素特異性抗體檢測的夾心法，分析完整ADC藥物的濃度。目前可對偶聯(lián)MMAE、MMAF、MTX、SN-38、DM1、DOX等多種小分子毒素的ADC藥物建立PK分析方法。

7. 體內(nèi)實驗確認(rèn)ADC藥物對腫瘤生長的抑制作用

完成了體外從分子水平到細(xì)胞水平的檢測之后，如果確認(rèn)了顯著的藥效，就需要用腫瘤動物模型來進(jìn)一步確認(rèn)藥效。截止2024年8月，亦康醫(yī)藥自有動物模型數(shù)據(jù)庫收錄有CDX模型305例，PDX模型317例，同系腫瘤細(xì)胞系移植小鼠（Cell line-derived allograft, CDA）模型158例。另外，免疫系統(tǒng)人源化小鼠模型包含HISCDX模型132例，HISPDX模型76例。腫瘤動物模型種類齊全，能夠滿足各類型抗腫瘤藥物臨床前研發(fā)的需求。最新的數(shù)據(jù)請下載亦康A(chǔ)PP進(jìn)行查詢或者問詢。前期數(shù)據(jù)顯示，相同劑量的ADC藥物在靶點(diǎn)表達(dá)水平不同的腫瘤模型中的體內(nèi)藥效存在顯著差異。因此，為ADC藥物挑選合適的腫瘤模型是非常關(guān)鍵的步驟。用戶可以通過亦康A(chǔ)PP查詢不同模型中相關(guān)靶點(diǎn)在RNA水平和Protein水平的表達(dá)數(shù)據(jù)，并進(jìn)而挑選合適的腫瘤模型來進(jìn)行體內(nèi)藥效實驗。

左和中圖：DS8201在1mg/kg劑量下對乳腺癌BT474和結(jié)腸癌SW116模型的抑瘤效果

右圖：BT474（藍(lán)色）和SW116（橙色）細(xì)胞HER2 mRNA表達(dá)水平

左和中圖：B7-H3 ADC藥物在10mg/kg劑量下對不同結(jié)直腸癌PDX模型的抑瘤效果

右圖：CRC011（左）和CRC023（右）PDX模型B7-H3 mRNA表達(dá)水平

關(guān)于HER2、Trop2、CLDN18.2、FLOR1等熱門ADC藥物靶點(diǎn)，亦康醫(yī)藥均有相關(guān)服務(wù)經(jīng)驗，亦康A(chǔ)PP能夠方便查詢相應(yīng)靶點(diǎn)的表達(dá)水平。歡迎洽詢！

參考文獻(xiàn)

Tsuchikama K, Anami Y, Ha SYY, Yamazaki CM. Exploring the next generation of antibody-drug conjugates. Nat Rev Clin Oncol. 2024 Mar;21(3):203-223. doi: 10.1038/s41571-023-00850-2. Epub 2024 Jan 8. PMID: 38191923.

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