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ADC药物开发3大类挑战
2023-09-03
·
佰傲谷BioValley
抗体药物偶联物
无疑,过去几年,ADC药物获得了前所未有的突破,十多款药物造福患者。但是ADC药物的进一步发展,依然面临很多问题。挑战一、耐药问题耐药,可能是我们不想看到,但又不得不面对的问题。多个机制参与ADC耐药。1. 抗原相关耐药
肿瘤
细胞表面下调靶抗原表达,使ADC不能发挥其细胞毒性作用。比如对T-DM1耐药的
肿瘤
,
HER2
表达量下降。
brentuximab vedotin
/
Adcetris
治疗
间变性大细胞淋巴瘤(anaplastic large cell lymphoma , ALCL)
治疗的病人出现
CD30
下调(文献1)。双表位ADC被开发,以克服此类耐药,如
ZW49
(Zymeworks,biparatopic anti-
HER2
ADC),在1期临床
HER2阳性肿瘤
HER2
阳性肿瘤 (NCT03821233).
M1231
( EMD Serono,a bispecific anti-
EGFR
/
MUC1
ADC)
实体瘤
1期临床 (NCT04695847)。矛盾的是,高抗原表达也可能会降低ADC的有效性,这可能是由于药物暴露的减少。使用
Gemtuzumab
ozogamicin/
Mylotarg
,外周血中的高
CD33
抗原负荷是一个不良的预后因素。血液中的高
CD33
负荷消耗了
Gemtuzumab ozogamicin
,从而限制了其在骨髓的渗透。
HER2
的抗原胞外结构域被截断或细胞外基质成分对其掩蔽,在
trastuzumab
单抗治疗中已经发生,尚未有ADC药物的报告。最后,抗原配体的存在可以调节对ADCs的敏感性。一些研究表明,
neuregulin
促进
HER2
、
HER3
和
HER4
异二聚,损害
T-DM1
的疗效。2. 内吞和迁移障碍ADC的最佳疗效需要抗体内吞摄取到细胞。内吞可以通过不同途径,如clathrin-mediated (CME),、caveolin (CAV1) -mediated、 clathrin–caveolin非依赖性内吞。 在一组
HER2
+细胞系中,T-DM1与
CAV1
共定位与对药物的反应降低相关,提示
CAV1
介导的
T-DM1
内吞作用可能预测反应。在那些在CAV1囊泡中积累ADC的细胞中,溶酶体共定位显著降低,表明T-DM1向溶酶体的传递效率低下。对antimelanotransferrin ADC (L49-valine-citrulline-MMAF) 敏感的细胞系,ADC和溶酶体共定位,而在耐药的细胞系,ADC与CAV1共定位。3. 溶酶体功能障碍ADCs需要到达溶酶体,在那里细胞毒性药物通过化学或酶的裂解而释放。在长期暴露于
T-DM1
耐药的细胞中,观察到T-DM1在溶酶体聚集。在这些细胞中,药物到达了溶酶体腔室,但其蛋白水解活性低于敏感细胞。这种缺陷是由于溶酶体pH的增加,这反过来抑制了溶酶体蛋白水解酶。理论上,所有需要溶酶体酸性蛋白酶降解的ADC,都可能暴露于这种耐药机制中。溶酶体中未消化分子堆积为特征的
溶酶体贮积症
,支持了溶酶体功能紊乱可能影响患者ADC分解代谢的可能性。具有valine-citrulline连接子的ADC有多种途径来产生活性分解代谢物,而 cathepsinB对其加工是不可或缺的。另一种机制与细胞毒性物质从溶酶体向细胞质的运输有关。这与带有不可裂解连接子的ADC中具有特殊的相关性,其中分解代谢释放了氨基酸残基-连接子-细胞毒性剂。溶酶体膜对这些分解代谢物不渗透,需要运输机制将它们从溶酶体腔移动到细胞质,比如依赖溶酶体膜蛋白SLC46A3。4. 药物外排泵化疗耐药性的一个常见机制是通过ATP结合(ABC)转运体,从细胞质中消除该药物。这些药物外排泵也可能有助于对ADCs的耐药性,因为许多细胞毒性药物是ABC转运体的底物。临床数据表明,MDR1的活性与患者不良预后显著相关。已经观察到,与无反应者相比,通过PgP荧光底物的外排来评估,对
Gemtuzumab ozogamicin
有反应者的AML母细胞的MDR1活性显著较低。
Inotuzumab
ozogamicin (IO)也得到了类似的结果。基于auristatin类似物的ADC,如
brentuximab vedotin
,也可以在慢性治疗后选择MDR1表达的细胞群,这在HL细胞系和复发或耐药患者样本中观察到。MDR1是 valine-citrulline-MMAE ADC药物耐药的主要驱动因素。5. 靶点突变ADC耐药性的一个潜在机制可能是细胞毒性药物的细胞靶点突变。然而,目前还没有报道过带有
微管蛋白
、拓扑异构酶I或RNA聚合酶II突变的ADC耐药模型。6. 细胞周期最近提出的
T-DM1
耐药机制与药物对cyclinB的影响有关,cyclinB是一种参与G2-M过渡的细胞周期蛋白。在对T-DM1敏感的
HER2+乳腺癌
HER2
+乳腺癌细胞中,该药物会导致cyclinB的增加,而在对T-DM1耐药的细胞中,没有观察到这种增加。在18例
HER2+乳腺癌
HER2
+乳腺癌队列中,
T-DM1
的抗
肿瘤
作用与cyclinB的积累平行。因此cyclinB的诱导可用作
T-DM1
的敏感性的生物标志物。7. 信号通路激活的
PI3K
/
AKT
信号与原代AML细胞的体外
Gemtuzumab ozogamicin
耐药相关。AKT抑制剂MK-2206使耐药细胞对
Gemtuzumab ozogamicin
敏感性显著增加。目前有一项临床研究探索
T-DM1
与
PI3K
抑制剂 BYL719联合使用的安全性(NCT02038010)。8. 凋亡失调细胞凋亡调控的变化也可能调节对ADCs的敏感性。促凋亡蛋白
BAX
和
BAK
在AML调控
Gemtuzumab ozogamicin
敏感性。此外,抗凋亡蛋白
BCL-2
和
BCL-X
的过表达与
Gemtuzumab ozogamicin
耐药有关。
BCL-2
反义治疗药物(
Genasense
® (
G3139, oblimersen sodium
))已与
Gemtuzumab ozogamici
联合治疗老年
AML
。在NHL细胞系中发现
BCL-XL
的表达水平与对抗CD79b-缬氨酸-瓜氨酸-MMAE的敏感性降低相关。体内数据显示,
BCL-2
家族抑制剂ABT-263增强了ADC的活性。挑战二、如何证明自己更好如何证明比单纯的抗体药物或者化疗药物更好?许多ADCs临床评估过程中面临的一个意外的挑战,无法证明比对照组更好。如
MM-302
(
Merrimack Pharmaceuticals
开发)。
MM-302
是一种结合脂质体阿霉素的抗
HER2
单克隆抗体偶联药物。II期HERMIONE(NCT02213744)旨在确定联合
曲妥珠单抗
治疗,与
吉西他滨
、
卡培他滨
或长春瑞滨标准化疗相比,对于
HER2阳性局部晚期转移性乳腺癌
HER2
阳性局部晚期转移性乳腺癌的益处。然而结果并未显示较对照组有明显益处,而终止。另一个类似报道是
艾伯维
的
rovalpituzumab tesirine
(Rova-T),靶向与
癌症
干细胞相关的
DLL3
。
Rova-T
由一个IgG1抗
DLL3
单抗通过缬氨酸二肽连接子偶联到两个PBD,治疗
小细胞肺癌
,
DLL3
在80%的在正常组织上没有表达,
小细胞肺癌
患者中过表达。1期结果令人鼓舞,18%ORR(所有评估患者)和38%ORR(高DLL3表达患者)(NCT01901653),但由于II期TRINITY试验(NCT02674568)的结果,人们提出了对安全性和有效性的担忧,其中没有达到主要终点,并报告了高毒性,最常见是胸腔积液,这被认为是与PBD二聚体相关的毒性。最终,III期试验TAHOE(NCT03061812)和MERU(NCT03033511)对照组缺乏生存获益,导致
艾伯维
完全停止开发。挑战三、Payloads毒性ADCs临床开发,绕不开的话题就是Payloads的毒性。ADC药物毒性可参考阅读:最小化ADC药物毒性的临床策略ADC作为治疗药物开发的进一步挑战涉及可归因于ADC产品成分的毒性,主要集中在有效载荷的毒性。例如,使用
calicheamicin
的有效载荷与
肝损伤
和肝毒性的发生率的增加有关。具体来说,在临床试验和批准后使用
gemtuzumab ozogamicin(Mylotarg)
,观察到
静脉闭塞性疾病
(
窦性梗阻综合征
)的发生和药物诱导的
肝损伤
的增加,尽管减少剂量的努力导致其在2017年再次批准。使用
inotuzumab
ozogamicin(besponsa)也观察到类似的情况.此外MMAE诱导的
周围神经病变
和中性粒细胞减少,这与那些经批准的携带MMAE有效载荷的ADC所列出的不良事件一致。MMAF与眼部毒性相关,这被列为使用
belantamab mafodotin
预防事项。在同一类别的有效载荷之间观察到的临床毒性的差异,例如,MMAE和MMAF,可能表明了连接子也有一定作用。一些携带
DM1
的ADCs,包括
T-DM1
和
IMGN-901
,已观察到中性粒细胞减少和胃肠道系统效应的发生率,一些使用
T-DM1
的患者出现肝酶水平增加。中性粒细胞减少可能是携带拓扑异构酶I抑制剂的ADCs中常见的事件,如
trastuzumab
deruxtecan,
sacituzumab
govitecan,以及一些开发中的ADCs,如
U3-1402
携带PBD二聚体的ADCs,如
Lonca-T
和之前的
Rova-T
,可以观察到
骨髓抑制
、积液和
炎症
。简评:ADCs商业化上取得了突破,但是临床上尤其是安全性和耐药性上,还存在很多挑战。参考文献Espelin CW, Leonard SC, Geretti E, Wickham TJ, Hendriks BS. Dual HER2 Targeting with
Trastuzumab
and Liposomal-Encapsulated
Doxorubicin
(
MM-302
) Demonstrates Synergistic Antitumor Activity in Breast and Gastric Cancer. Cancer Res. 2016;76(6):1517–27. doi:10.1158/0008-5472.CAN-15- 1518.Saunders LR, Bankovich AJ, Anderson WC, Aujay MA, Bheddah S, Black K, Desai R, Escarpe PA, Hampl J, Laysang A, et al. A DLL3-targeted
antibody-drug conjugate
eradicates high-grade pulmonary neuroendocrine tumor-initiating cells in vivo. Sci Transl Med. 2015;7(302):302ra136. doi:10.1126/scitranslmed.aac9459.McDonald GB, Freston JW, Boyer JL, DeLeve LD. Liver Complications Following Treatment of Hematologic Malignancy With Anti-
CD22
-Calicheamicin (
Inotuzumab Ozogamicin
). Hepatology. 2019;69(2):831–44. doi:10.1002/hep.30222Garcia-Alonso S, Ocana A, Pandiella A. Resistance to Antibody-Drug Conjugates. Cancer Res. 2018;78(9):2159–65.本周好文推荐如需转载请联系
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机构
Merrimack Pharmaceuticals, Inc.
AbbVie, Inc.
Baiaogu Biotechnology (Hangzhou) Co., Ltd.
适应症
急性髓性白血病
骨髓抑制
实体瘤
[+13]
靶点
HER2
CD30
EGFR
[+14]
药物
维布妥昔单抗
Zanidatamab Zovodotin
M-1231
[+19]
标准版
¥
16800
元/账号/年
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