Praluzatamab ravtansine

本次培训针对CGT企业或研发机构有一定CMC基础的工艺和质量主管进阶提升，讲述工艺与治疗关键点，给与尽可能多的避坑指南，帮助其成为独当一面的CMC专家。抗体偶联药物(ADC)是由靶向特异性抗原的单克隆抗体与小分子细胞毒性药物通过连接子链接而成,兼具传统小分子化疗的强大杀伤效应及抗体药物的肿瘤靶向性。ADCs于20世纪90年代中期首次进入临床试验以来，经过近30年的发展，已经成为一个非常成功的肿瘤学平台。2009年，卡利霉素、金盏花素和美登素类药物是用于ADC开发的主要细胞毒素。十年来，这些分子仍然被用作有效载荷进行优化，以获得更好的稳定性和亲水性。新的细胞毒性物质也被开发出来，如PBDs、杜卡霉素和喜树碱衍生物等。抗体工程在10年间也已经取得了相当大的进展，允许更多的位点特异性偶联，提高了ADC的均一性和稳定性。新的第二代和第三代ADC已经进入临床，以期获得更好的治疗效果和安全性。几十种基于半胱氨酸残基、非天然氨基酸或分子工程模式的生物偶联技术也已经在临床前研究获得了验证。然而，要充分发挥ADC平台的潜力，就必须进行创新的分子设计，以及肿瘤特异性靶抗原和有效生物标志物的鉴定，以应对耐药性、肿瘤异质性和治疗相关不良反应等几个临床挑战。目前，多种新兴的ADC形式已经进入临床前和临床开发的早期阶段，包括双特异性ADC、条件激活ADC、免疫刺激ADC、蛋白质降解ADC和双载荷ADC，每种ADC都提供了应对这些各种挑战的独特能力，为癌症患者提供更多更好的治疗选择。1第一代和第二代ADC一个成功的ADC药物取决于两个关键因素。第一需要一个稳定可靠的连接子连接抗体和有效载荷，这个连接子在血浆循环中保持稳定，并且在肿瘤细胞内吞后迅速切割，以便有选择地将有效载荷传递到肿瘤中，并限制由于非靶向毒性引起的不良反应。连接子需要对溶酶体条件（蛋白酶、酸性和还原介质）敏感。第二个成功的关键因素是必须将一种强大的细胞毒性剂偶联到抗体上。事实上，由于有效载荷（例如蒽环类药物）的效力较低，第一批ADC的特点是治疗指数较低，导致到达最大耐受剂量（MTD）时治疗效果依然非常有限。01Mylotarg、Besponsa和第一代可切割连接子Mylotarg于2000年被FDA批准用于治疗急性髓细胞白血病（AML）。它是由卡奇霉素通过一个包含腙键的可切割连接子与gemtuzumab（一种突变的抗CD33 IgG4亚型单抗）偶联而成。这种ADC的平均药物抗体比(DAR)只有1.5，含有约50%的未偶联单克隆抗体。ADC内化后，腙键可在内体酸性环境中水解，释放出卡奇霉素的前体，然后由谷胱甘肽还原为自由活性的卡奇霉素。后者与DNA小凹槽结合并经历Bergman环化，从而产生高度反应性的双自由基，引起序列选择性DNA双链切割。从理论上讲，腙在生理pH值下应在血液循环中保持稳定，并在酸性条件下内化后进行选择性水解。然而，Mylotarg的连接子表现出一定的不稳定性，导致卡奇霉素在血浆循环中过早释放，严重的毒性导致随后辉瑞公司在2010年将Mylotarg退市。得益于近年来在临床上积累的经验以及技术的进步，Mylotarg于2017年重新获批，优化后提高了连接子的稳定性，以较低剂量使用，并修改给药计划，适用于不同的患者群体。02Kadcyla和第二代不可切割连接子鉴于这些发现，人们继续开发连接子设计的替代策略。然而，一个偶然的发现使Immunogen得以识别出一种出人意料的有效ADC。DM1通过含有N-琥珀酰亚胺基-4-（N-马来酰亚胺甲基）环己烷-1-羧酸盐（SMCC）的不可切割的连接子与曲妥珠单抗的赖氨酸残基偶联，这种ADC（T-DM1，Kadcyla）于2013年经FDA批准用于HER2阳性乳腺癌患者。这种新型的ADC在HER2阳性乳腺癌模型中非常有效，只有ADC在内化后在溶酶体中经酶完全消化后，原始结构才具有活性，以获得活性代谢物Lys-MCC-DM1。03Adcetris, Polivy和第二代可切割连接子与此同时，西雅图遗传学设计了自己的偶联技术，通过可切割连接子mc-VC-PABC，其中包含马来酰亚胺基间隔子、作为组织蛋白酶底物的标准Val Cit二肽序列和PABC自降解间隔子，将金盏花素（MMAE）生物偶联到抗CD30 抗体的半胱氨酸残基上，这种ADC（Adcetris）于 2011年被FDA批准用于间变性大细胞淋巴瘤和霍奇金淋巴瘤的治疗。Adcetris在肿瘤细胞内化后，可切割连接子降解，释放出的MMAE能破坏靶细胞并扩散到细胞膜上，到达并杀死邻近的癌细胞。这种现象被称为旁观者效应，允许释放的MMAE杀死CD30阳性和CD30阴性的肿瘤细胞。2第三代ADC由于前两代ADC包括单抗的内化、转运或再循环有关的干扰、抗原的脱落以及 ADC 的溶酶体降解缺陷都会导致药物释放的减少，从而影响 ADCs 的疗效。因此，亟需开发与生物偶联、载体形式、连接子或毒性药物相关的新技术，以拓宽 ADC 的应用领域，第三代ADC应运而生。在许多开发ADC的公司中，Immunomedics设计了一个令人惊讶的ADC，通过三重赌注：构建一个针对稍微过表达靶点的ADC，使用了一个混合了细胞内和细胞外释放的系统，以及比常规使用的有效载荷更弱的毒性药物。Sacituzumab-govitecan（IMMU-132）是一种抗TROP-2单抗，通过具有短聚乙二醇化单元的可裂解马来酰亚胺连接体与SN-38（伊立替康的活性代谢物）偶联。FDA于2020年4月批准，这一成就令人印象深刻，因为这种ADC用于难治或耐药的三阴性乳腺癌（TNBC），之前没有有效的治疗药物。这种ADC的另一个有趣的特点是：包括聚乙二醇化单元的连接结构的优化使得该ADC的DAR高达7.6，而不会影响其耐受性或效率。DAR=4长期以来被认为是最佳的，但这一说法现在只适用于已知认可的ADC，其有效载荷为DM1或MMAE的第二代接头。同样，为了使伊立替康衍生物与精心设计的连接体结合，日本第一三共公司开发了DXd（exatecan或DX-8951）。DXd是一种比SN-38体外对癌细胞活性高10倍的细胞毒性剂。DXd具有更好的安全性和最佳的溶解度，能够引起旁观者杀伤效应杀死邻近的癌细胞，这在异质性肿瘤中是一个优势，但半衰期短，可避免靶外毒性。通过对蛋白水解敏感的马来酰亚胺连接体将DXd生物结合到抗HER2曲妥珠单抗半胱氨酸残基上，使得获得均匀DAR为7.7的共轭fam-trastuzumab-deruxtecan nxki（DS-8201a）。尽管DAR很高，但第一三共的DS-8201a在大鼠和猴子中的耐受性非常好，并且在血浆中非常稳定。 DS-8201a能够在体内有效地将DXd输送到异质性肿瘤中，并显示出很高的治疗效果。去年，在转移性HER2阳性乳腺癌的III期临床研究中，DS-8201a成功地与T-DM1进行了比较，并最终于2019年12月底获得FDA批准。3双特异性ADC肿瘤异质性和耐药性通常限制针对单一靶点治疗的抗肿瘤活性。为了应对这一挑战，双特异性抗体是一种能够同时结合两种不同靶分子和/或细胞的方法。利用该技术的双特异性ADC作为增强抗肿瘤疗效的潜在途径成为最近的热点。迄今为止探索的设计可分为两种类型：针对同一抗原不同表位的双特异性ADC，以及靶向两种不同抗原的双特异性ADC。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，总体有效率（ORR）较低（9.4%），最大耐受剂量（MTD）确定为0.75 mg/kg每3周一次。ZW49是另一种靶向HER2双靶点的ADC，其不对称结构能够实现二价HER2结合。在测试ZW49的I期剂量发现研究中，建议的II期剂量（RP2D）为2.5 mg/kg，每3周一次。在该给药方案下接受ZW49治疗的29名可评价疗效的患者中，多种HER2+晚期癌症类型的确认ORR为28%，疾病控制率为72%。只有9%的患者出现≥3级治疗相关不良事件（TRAE），另有三名患者出现临床严重事件。这些结果表明，ZW49在经过大量预处理的患者中具有可控的安全性和良好的抗肿瘤活性。MEDIO276和ZW49都被设计用于识别HER2并促进受体聚集、内化和溶酶体运输。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。M1231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。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%。4条件激活ADC靶向受体的传统ADC不仅在肿瘤细胞上表达，而且在某些非恶性组织上表达，通常与不可避免的靶向非肿瘤毒性有关，导致剂量减少或治疗中断。为了解决这个问题，已经开发了以条件活性抗体为特征的新型ADC设计。这一设计概念的灵感来自小分子的前药设计，通过该设计赋予药物的药理学非活性形式，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。通过一种对多种蛋白酶敏感的可切割肽序列（LSGRSDNH），人们开发了几种条件激活的ADC，目前正在临床前和临床开发中，包括praluzatamab ravtansine（NCT03149549和NCT04596150）和CX-2029（NCT03543813）。此外，人们还开发了具有pH响应性抗原结合位点的ADC。TME的酸性通常略高于大多数非恶性组织，由于抗原结合位点的可逆构象变化，这种pH差异可用于实现ADC的条件激活。迄今为止，已经开发了包括靶向EGFR、HER2、AXL和ROR2的各种pH依赖性ADC。在多种临床前小鼠异种移植物模型中显示出良好的抗肿瘤活性。5免疫激动ISAC过去十年癌症免疫疗法的变革性进展，激发了人们对该领域的新兴趣。在由肿瘤细胞释放损伤相关分子模式（DAMP）触发的先天免疫激活的背景下，与模式-认知受体（PRRs）相互作用的免疫佐剂分子已成为癌症药物开发的焦点。在将PRR激动剂特异性递送至肿瘤的各种尝试中，与特异性PRR激动药的偶联抗体已成为一种有前途的先天免疫局部激活方法。临床前研究已经证明，与携带细胞毒性有效载荷的传统ADC相比，ISAC具有独特的潜在优势：首先，ISAC介导的抗肿瘤反应可以靶向多种肿瘤相关的DAMP；其次，ISAC介导的免疫刺激最终不仅激活抗原呈递细胞（APC），而且可能激活其他肿瘤浸润免疫细胞，如T细胞；第三，ISACs在整个细胞免疫反应中引发免疫记忆效应，提供持久的抗肿瘤作用并降低复发风险。在迄今为止表征的所有TLR中，TLR7、TLR8和TLR9是迄今为止开发的大多数ISAC的主要靶标。抗HER2 TLR8 ISAC SBT6050即pertuzumab zuvotolimod，其由通过可裂解的连接子与pertuzumab偶联的TLR8激动剂组成。在I期研究（NCT04460456）中，其作为单一疗法与抗PD-1抗体pembrolizumab或cemiplimab组合进行测试；在I/II期研究（NCT05091528）中与其他HER2靶向疗法组合进行测试。但由于细胞因子相关的不良事件以及缺乏足够的单药活性，最终导致这些研究终止。免疫激动型ISAC的药效和安全性仍有待临床的进一步检验。6基于PROTAC的DACDAC携带蛋白水解靶向嵌合体（PROTAC）而不是传统的细胞毒性有效载荷，是一类新的靶向疗法。DAC形式有可能进一步提高这种新模式的临床实用性，通过利用基于抗体的药物递送的能力提供高水平的肿瘤特异性和持久活性。DAC的单克隆抗体部分识别肿瘤相关抗原，触发DAC-抗原复合物的内化。连接子在蛋白水解、酸性和/或还原条件下降解，从而将结合的PROTAC分子释放到细胞质中。通过E3连接酶的参与导致感兴趣的蛋白质（POI）泛素化，从而导致POI的降解。一些DAC正处于早期临床开发阶段，如靶向含溴结构域蛋白4（BRD4）的DAC正在为CLL1+急性髓细胞白血病（AML）患者中进行测试；以及靶向G1至S相变1蛋白（GSPT1）的ORM-5029，该DAC目前正在HER2+乳腺癌症患者中测试（NCT05511844）。7双载荷ADC大多数实体瘤由异质性癌细胞亚群组成，具有不同的基因表达谱和对药物的敏感性水平，具有不同作用机制。因此，临床实践中通常采用涉及具有不同作用模式的多种药物的联合方案。双有效载荷ADC有可能作为单一药物引发相加或协同效应，并在维持简单给药范围的同时克服治疗难治性肿瘤患者的耐药性。2017年报道了一种使用含有两个正交掩蔽的半胱氨酸残基的支链化学连接子生产双载荷ADC的方法。通过顺序偶联有效载荷能够以16的DAR将MMAE和MMAF均匀偶联到抗CD30抗体上。这种双载荷ADC在表达CD30+MDR-的间变性大细胞淋巴瘤（ALCL）的小鼠异种移植物模型中显示出强大的活性。除了具有MMAE和MMAF有效载荷的ADC之外，随着结合两种不同有效载荷类别的ADC的开发，双载荷ADC的临床潜力得到了进一步探索。如asterlin加上与抗FolRα抗体偶联的TLR激动剂的组合，其在小鼠模型中显示出协同抗肿瘤活性和免疫记忆。目前，双载荷ADC潜力的研究仍处于探索的早期阶段。— 小结 —  ADC的治疗潜力巨大，但要实现这一潜力，需要克服几个关键挑战，如耐药性、肿瘤内和瘤瘤间异质性以及TRAE的风险。新兴的ADC模式，包括双特异性和双载荷ADC，显示出解决耐药性和肿瘤异质性的潜力，而条件激活ADC可能增加肿瘤特异性并降低不良事件的发生率。将ADC平台与其他干预策略相结合，如免疫调节和降解传统上不可治愈的靶点，为实施多模式癌症治疗以及化疗、放疗、免疫疗法和其他靶向治疗提供了机会。ADC的发展正处于变革性增长的边缘，有望大幅改变癌症治疗格局。随着我们更好地了解肿瘤生物学并改进ADC设计，我们将更接近真正有效、安全和个性化的癌症治疗目标，这将最终为顽固性癌症患者带来新的希望。参考文献：1.Exploring the next generation of antibody-drug conjugates. Nat Rev Clin Oncol.2024 Jan 8.2. Antibody–Drug Conjugates: The Last Decade. Pharmaceuticals 2020, 13, 245近期直播推荐:

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。