抗体-药物偶联物：寻找合适的联合物

2024-01-11

抗体药物偶联物免疫疗法

抗体-药物偶联物（ADCs）已成为实体和血液系统恶性肿瘤的一类公认的抗癌药物，主要作为单一药物获得监管部门的批准。尽管广泛的临床努力开发合理的基于ADCs的组合，但迄今为止，只有有限数量的药物证明比标准治疗能改善生存。ADCs最有吸引力的联合物质是那些对肿瘤细胞或其微环境提供加性或协同作用而没有不可接受的重叠毒性的药物。与抗血管生成化合物，HER2靶向药物，DNA损伤反应剂和免疫检查点抑制剂（ICIs）共同给药是积极的先驱。通过鉴定具有肿瘤特异性表达的靶标，改进的偶联技术，以及提供优越治疗指标的新型连接物和有效载荷，下一代ADCs为组合方法带来希望。基于ADCs结合物的介绍和基本原理ADCs的独特结构由抗体（或抗体片段）、化学连接物和细胞毒性有效载荷组成，为这类治疗性生物产品提供了靶向性和效力。最近许多综述对这种作为单一疗法的新兴药物类别提供了全面的观点。然而，与大多数细胞毒药一样，由于耐药机制的出现，ADCs作为单一疗法产生的客观反应或临床益处的持续时间是有限的。因此，ADCs与包括化疗、分子靶向药物和免疫治疗在内的其他抗癌药物的组合正在临床前模型和临床试验中进行积极的研究。图1 基于ADCs的联合疗法基本原理ADCs是一类新的靶向治疗药物，由单抗（mAb）骨架通过化学连接物共价连接到细胞毒性化疗上。ADCs平台旨在通过在同种抗原相互作用时释放细胞毒性有效载荷来提高治疗指数并将靶外毒性降至最低。基于携带常规化疗药物的小鼠单抗的早期ADCs的临床发展因其显著的免疫原性、次佳的靶点选择性和狭窄的治疗窗口而受到阻碍。大多数现代的ADCs都建立在IgG1支架上，这种支架具有更好的溶解性和更长的半衰期，并将非特异性免疫原性降至最低。此外，其中一些胞外表位具有致癌功能。目前可用的连接体分为可切割的和不可切割的，分别由细胞外酸性环境、蛋白质分解或谷胱甘肽水平升高或细胞内溶酶体降解引起。虽然不可切割的连接体在循环中更稳定，但可切割的连接体会增加旁观者效应，通过这种效应，邻近的细胞会被从靶向肿瘤细胞扩散的细胞毒药物分子杀死。最后，ADCs被设计为携带高度有效的化疗药物，由于不可接受的毒性，这些药物不能以自由形式全身输注。大多数现代ADCs的有效载荷是微管蛋白干扰物、拓扑异构酶I抑制剂或DNA损伤剂。DAR的定义是结合在特定mAb上的有效载荷分子的平均数量，它对药物疗效和新陈代谢具有重要影响，DAR越高，体外活性越强，但体内清除血浆的速度更快。有效载荷的格局正在逐步纳入免疫刺激剂等新化合物，这些化合物促进了从免疫耐受剂向免疫观察TME的转变。图2 ADCs的模块化结构目前，ADCs已被批准与化疗/化学免疫疗法相结合用于血液系统癌症。能够通过靶向不同的肿瘤克隆而不重叠毒性来克服这两种药物的原始或获得性耐药性的药物组合是最有吸引力的开发药物。例如，能够增强靶抗原表达和最大限度地减少靶抗原下调，减少非特异性吞噬介导的ADCs摄取，去激活反馈环，抑制相反的生存途径，实现更高的DAR，而不增加疏水性或过早释放货物，以及促进靶细胞中的旁观者效应，这些方法将是基于ADCs的组合的强大潜在合作伙伴。图3 已发布或正在开发的基于ADCs的组合ADCs与化疗药物相结合ADCs与化疗药物的最佳结合需要更好地了解独特的细胞周期相互作用和细胞毒性对表面抗原表达的调节。到目前为止，越来越多的临床前和临床数据显示出不同的成功，并为指导进一步的药物开发提供了有价值的见解细胞周期相互作用作用于S期并导致G2/M期停滞的DNA损伤药物（如抗代谢药、铂类和拓扑异构酶抑制剂）可适当地与微管破碎剂联合使用，其作用效果在G2/M期最大。时间周期的影响基于微管蛋白聚合是ADCs内化所需的内吞机制的关键组成部分这一概念，与给药时机可能与联合设计相关，DNA损伤介导的G2/M期停滞可能需要一段时间才能发生微管干扰物敏化。不同的药物定位，特别是DNA损伤剂之后的延迟抗微管药物，可能会增加治疗效果。尽管如此，这些概念还没有在临床试验中进行测试，需要根据肿瘤特异性的ADCs内在化和细胞周期进展的比率进行检查。表面抗原的调节化疗联合可以调节ADCs靶向的表面抗原的表达。Gemcitabine已被证明可以上调胰腺癌细胞中HER2的表达，而gemcitabine和trastuzumab emtansine （HER2-DM1）的联合应用效果更佳。与上述细胞周期相互作用交织在一起，HER2上调尤其发生在G2/M群体中，这是gemcitabine介导的DNA合成抑制的结果。因此，特定的化疗药物可能更适合与ADCs结合，这取决于其增加抗原可用性的能力。这一发现是否在其他ADCs-化疗组合中重现，或者表达水平是否与实际的表面蛋白丰度相关，甚至ADCs的抗肿瘤活性，仍是未知的。重叠毒性靶向化疗本质上是化疗，因此联合治疗方案的疗效的提高往往会受到不可接受的毒性的阻碍。主要的毒性是由细胞毒性有效载荷代谢物驱动的，因为到达目标肿瘤部位的比例<2%，因此目前的ADCs携带着高效的有效载荷（IC50在纳米或皮摩尔范围内）。具有较高DAR和可切割连接物的ADCs可引起较高的脱靶毒性。在设计联合策略以及潜在的药代动力学（PK）相互作用和特征有效载荷毒性时，必须仔细考虑这些。虽然大多数可用的数据都同意可以忽略的PK相互作用，但一些复发性毒性包括MMAE和DM1衍生物的周围神经病变，MMAF和DM4的眼毒性，DM1或拓扑异构酶抑制剂的胃肠道作用，或钙霉素衍生物的肝脏毒性，以及几乎普遍的中性粒细胞减少症和血小板减少症。总的来说，尽管越来越多的证据表明ADCs和化疗组合的抗肿瘤活性增强，但其发展可能仍然需要大量优化其特性，并仔细选择肿瘤类型和化疗联合物，以确保足够的耐受性。临床前研究和正在进行的相关试验将关键性地阐明表面抗原动力学对ADCs活性的影响，以及其他潜在的协同和耐药性生物标志物，这些生物标志物可以指导患者分层和避免不必要的毒性。ADCs与分子靶向药物的结合ADCs优于标准化疗的治疗指数及其对选择性肿瘤群体的活性使其成为靶向药物的有希望的联合对象。联合策略克服治疗耐药性和克隆异质性，引发对癌基因成瘾信号通路的更强抑制，增加表面抗原可用性并使低抗原表达肿瘤敏感，调节肿瘤微环境（TME），并利用合成致死性。用ADCs替代化疗到目前为止，许多研究试图用ADCs替代标准化疗作为靶向药物的伴侣，但结果令人失望。临床试验，如KAITLIN, KRISTINE和MARIANNE，是基于trastuzumab emtansine+ pertuzumab的临床前协同抗肿瘤活性而设计的，该组合缺乏改善疗效。虽然令人沮丧，但这些结果并不排除在选定的临床利基中结合更现代ADCs和靶向药物的策略的益处。酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）通过添加TKIs的双靶点阻断可能提供更大的选择性和潜在的改善治疗指数。新一代ADCs和TKIs可能会取得更好的效果；然而，这些联合疗法在非HER2患者中是否有效和耐受尚不确定。靶向ADCs抗性越来越多的证据支持同时靶向已知ADCs耐药机制。一个关键的细胞周期调节因子PLK1最近被发现在获得性和原发性trastuzumab emtansine耐药模型中都是上调的靶点，其与volasertib的抑制导致trastuzumab emtansine在体外和体内的再致敏。此外，ADCs也可能是调控靶向药物耐药机制的有效药物。表面抗原的调节一些TKIs已被证明可以调节表面抗原的可用性和动态，潜在地激发进一步的ADCs活性和致敏低抗原表达的肿瘤。确定在肿瘤和药物特异性环境中控制表面抗原稳态和功能的复杂分子过程的能力不仅可以提高疗效，还可以限制新出现的脱靶毒性和对TME的潜在有害影响。抗血管生成抗血管生成药物可能促进ADCs渗透和暴露肿瘤细胞。最近的一项1b期研究总结了这些临床前研究结果，该研究将mirvetuximab soravtansine和bevacizumab联合用于重度预处理、铂耐药、FRα-高的卵巢癌患者，其中39%的ORR优于关键AURELIA试验的基准值。DNA损伤反应试剂通过结合靶向DNA损伤反应（DDR）的药物和携带DNA损伤药物的ADCs来开发合成致死性，可能是治疗具有基因组不稳定性的肿瘤的一种有前途的策略。ADCs与靶向药物联合开发的机会很多，主要是通过利用致瘤性成瘾和合成致死率，或通过促进ADCs进入肿瘤。由于选择性和治疗指数的快速发展，ADCs可能会取代许多现有的化疗组合，并启用新的组合，从而提高单药靶向治疗的疗效。然而，这种异质组合的成功可能在很大程度上取决于我们是否有足够的时间来研究这种异质组合，因为这种异质组合可以帮助我们更好地研究肿瘤表面体，并通过可重复的、广泛可用的诊断伴侣，定期询问肿瘤组织和循环分子脆弱性。抗PD-1/PD-L1和抗CTLA-4抗体联合免疫治疗将免疫治疗与ADCs相结合的组合策略最近进入了临床环境。虽然临床前数据和早期临床研究结果表明抗肿瘤活性增强，但随机临床试验结果支持该方法优于标准治疗方法仍有待等待。越来越多的证据表明ADCs可能会提高免疫治疗剂的疗效。涉及的机制多种多样，包括诱导免疫原性细胞死亡、树突状细胞成熟、T淋巴细胞浸润增加，以及免疫记忆增强和免疫调节蛋白，如程序性死亡配体（PD-L1）和MHC的表达。几种ADCs在免疫系统完整的临床前模型中表现出更大的疗效，支持其免疫调节功能的相关性。这些发现可能为设计临床试验提供了理论依据，使用低剂量ADCs作为免疫刺激剂来增强免疫治疗药物的活性，最大限度地减少副作用的风险。结合ADCs和ICIs多种HER2靶向ADCs，已经在体外和体内与ICIs联合进行了测试，证实了协同作用，增强了免疫效应物的归巢和激活。尽管已发表的研究中纳入的大多数癌症患者都接受了ICIs治疗，但对于已知对免疫治疗敏感的肿瘤类型，在ICIs中添加ADCs的增量益处仍然不确定。现有的临床数据似乎表明，在相同的肿瘤类型中，与单药免疫治疗的历史疗效结果相比，该疗法的有效率更高。在某些癌症环境下，随着疗效的显著改善，一些组合可能会被视为取代细胞毒性方案的标准护理。ADCs在免疫抵抗中的作用越来越多的临床前证据表明，联合治疗方案可以恢复免疫敏感性，但在免疫治疗耐药患者中尚无支持的临床数据。受体酪氨酸激酶AXL的表达与免疫抑制细胞因子的分泌有关，导致多种肿瘤类型对ICIs产生耐药性。因此，使用抗AXL剂可能会防止或恢复ICIs耐药性。AXL特异性ADCs enapotamab vedotin已在ICIs难治性黑色素瘤和非小细胞肺癌（NSCLC）患者模型中与抗PD-1抗体和MART-1特异性T细胞联合进行了测试，其中ADCs通过诱导T细胞浸润和增强抗原呈递来增强ICIs活性并导致TME的促炎改变。尽管随机临床试验的数据尚不成熟，但越来越多的证据表明，ICIs和ADCs联合应用可能对多种实体和血液系统恶性肿瘤有益。几个正在进行的2期和3期研究将很快阐明这种方法是否可以提高抗肿瘤活性，并提供重要的相关数据，以确定最有可能受益的患者亚群。ADCs与其他免疫疗法的联合应用虽然除了抗-PD-1/PD-L1/CTLA-4抗体外，很少有关于ADCs与免疫治疗结合使用的已发表的临床数据，但临床前证据正在逐步证实这一策略，特别是在血液恶性肿瘤模型中。单抗、双特异性T细胞结合蛋白与CAR-T治疗Polatuzumab vedotin已被证明通过增加AKT和ERK信号传导来增强肿瘤细胞上CD20的表达，支持其与抗CD20抗体和CD20xCD3双特异性抗体疗法联合使用。此外，可切割连接体ADCs可能有助于穿透TME，从而促进CAR-T治疗的疗效。未来的试验设计可以考虑评估ADCs作为pre-CAR-T桥接或将ADCs与CAR-T结合以增强反应的作用。其他免疫调节剂ADCs和免疫调节剂的联合治疗正在考虑用于其他疾病，如多发性骨髓瘤。在临床前模型中，belantamab mafodotin与OX40激动剂 OX40激动剂联合使用可增加肿瘤内T细胞和树突状细胞的浸润和活化，从而产生协同抗肿瘤活性。虽然支持这一策略的证据有限，但ADCs和包括细胞疗法在内的新型免疫治疗剂的关联可能为大量预处理的患者提供新的治疗机会。与基于化疗的方案相比，ADCs的优越耐受性可能确实使其成为体弱患者CAR-T治疗桥接的合适选择。新型免疫抗体药物结合物ADCs不仅可以靶向癌细胞，还可以调节TME的元素，如免疫细胞或成纤维细胞，从而改变免疫反应。已经对ADCs的有效载荷和抗体部分进行了修改，以实现这种预期的效果。基于免疫的新型有效载荷为了增强ADCs的免疫调节特性，人们设计了免疫刺激抗体偶联物（ISACs）。这种新型ADCs是通过使用免疫刺激分子取代经典的细胞毒性有效载荷而获得的。PRR激动剂已显示出抗癌活性，然而，作为游离的非偶联剂全身给药可导致广泛的免疫过度激活，限制其耐受性。将这些分子结合到ISACs中进行靶递送可能是一种最小化其毒性的策略。具有不同靶点的ISACs，包括癌胚抗原、HER2、TAA1和PD-L1，已经在体外和体内进行了评估，这类药物正在进入临床试验。在临床前研究中，ISACs被证明通过诱导T细胞浸润、髓细胞重编程、抗体依赖性吞噬和持久免疫记忆来促进适应性免疫和激活先天免疫反应。当与抗PD-1抗体 PD-1抗体联合使用时，PRR激动剂通过重编程TME巨噬细胞来增强ICIs的抗肿瘤活性，并在单药抗PD-1治疗耐药的模型中诱导反应。由于ICIs和ISACs都是专门设计用于增强对癌细胞的免疫反应性，因此它们的组合引起了一些对严重免疫相关不良事件风险的担忧。评估ISACs联合ICIs安全性和有效性的临床试验目前正在进行中。新型免疫靶点ADCs可以设计成针对TME的特定成分，包括T淋巴细胞和基质细胞。例如，一种靶向CD73的ADCs已显示出令人鼓舞的临床前活性。高水平的CD73可由多种因素诱导，包括缺氧、细胞毒性治疗和炎症，并且是上皮-间质转化的标志。此外，该生物标志物与不同肿瘤类型对化疗和靶向药物的耐药性有关。在非小细胞肺癌和胶质瘤模型中使用MMAE结合的抗CD73抗体，可减少髓源性抑制细胞，增加促炎肿瘤浸润巨噬细胞和成熟树突状细胞，抑制肿瘤生长。在临床前模型中，靶向癌症相关成纤维细胞的ADCs与pembrolizumab联合使用时，显示出CD8+T细胞介导的抗肿瘤活性增强。在体内模型中尝试解决TME的另一个有趣策略是使用靶向白介素-2受体α亚基（CD25）的ADCs，该亚基由调节性T细胞（Treg）高度表达。该方法导致Treg细胞耗竭和CD8+T细胞增加，并与抗PD-1抗体共给药时显示协同活性。总之，针对TME的ADCs正在积极开发，以增加抗肿瘤炎症，其单独治疗或联合治疗的初步疗效和安全性尚待阐明。基于ADCs的组合中的临床试验设计随着新的ADCs组合进入临床评估，考虑患者选择和试验设计，在保证安全性的同时提高效率是很重要的。基于ADCs的组合中的靶表达对于ADCs的单药治疗测试，基于靶标表达的患者预选需求各不相同，并且取决于多种因素，包括DAR、药物的清除率和半衰期、旁观者效应、战斗部效力及其释放机制。靶标反应关系，定义为靶标表达与抗肿瘤活性之间的相关性，存在于一些ADCs中。在ADCs与分子靶向药物或免疫肿瘤药物的联合临床试验中，患者的预选通常应遵循与ADCs单药治疗相同的标准，除非有数据支持在联合给药的情况下改变了靶反应关系。试验设计评估ADCs联合用药的临床试验设计原则与美国国家癌症研究所研究药物指导委员会临床试验设计工作组公布的原则一致。在一期联合研究中，基于区域的剂量递增设计将允许根据观察到的毒性和药理相互作用适应性地探索不同的剂量。在计划一种药物的剂量递增与伴侣药物的固定剂量的情况下，药物相互作用是可能的，那么建议采用一种设计，结合顺序评估，在第一个周期中最初给予一种药物作为单药治疗，然后在随后的周期中联合使用。如果预期没有药理相互作用，那么联合用药的剂量递增可以是直接的。剂量优化也可以在使用随机方法评估两个或更多剂量水平的剂量递增完成后作为单独的组成部分进行。最后，基于ADCs的联合用药剂量扩展队列可以根据靶表达程度进行分层。这可以估计该组合是否在不同水平的靶表达下提高ADCs的抗肿瘤活性。应根据观察到的疗效考虑适应性入组，以增加参与者获得治疗益处的机会。图4 在基于ADCs的组合的临床试验设计中应考虑的适应性因素的例子ADCs作为单药治疗多种实体和血液系统恶性肿瘤已获得监管部门批准，显示出抗肿瘤疗效。目前，学术界和生物制药部门正在投入大量精力，通过确定新靶点和增强其药理特性来开发下一代ADCs。在血液学恶性肿瘤的随机研究中，基于ADCs的化疗/化疗免疫治疗联合治疗显示出比标准治疗更有利于生存。尽管ADCs联合ICIs已经显示出令人鼓舞的结果，但在随机对照试验中，ADCs-ICIs联合治疗实体瘤的生存率尚未得到改善。到目前为止，使用第一代ADCs的组合方法的有限成功可能归因于几个因素，例如靶点的非特异性表达导致正常组织中的不良反应，重叠毒性，在不同的肿瘤克隆中缺乏疗效，以及新出现的耐药机制。除了增强ADCs的药理学特性以改善其治疗指标外，可选择耐药疾病负担较低的患者和相关的预测性生物标志物谱。在具有良好特征的患者来源的异种移植模型中进行临床前评估，并进行临床测试，可能会使最有希望的ADCs组合的选择在临床中向前推进。文献来源：Antibody–drug conjugates: in search of partners of choice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。