近年來(lái),ADC賽道持續(xù)火熱,呈現(xiàn)出資本競(jìng)逐的局面。3月初,宜聯(lián)生物宣布,已在兩個(gè)月內(nèi)相繼完成3.5億元人民幣的A輪融資,融資募集的資金將用于公司ADC產(chǎn)品管線的開發(fā)以及新型偶聯(lián)藥物研發(fā)平臺(tái)的建設(shè)。
3月19日,齊魯3500萬(wàn)美元引進(jìn)的EpCAM ADC藥物Vicineum已默認(rèn)獲批臨床,擬用于非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌。Vicineum的BLA于2月獲得FDA的受理,并納入優(yōu)先審查,3月初向EMA遞交了上市申請(qǐng),有望今年年底獲批上市。
目前,全球已有十款A(yù)DC藥物獲批上市,其中,T-DM1和Adcetris已于我國(guó)上市。ADC藥物主要由抗體、連接子(Linker)和細(xì)胞毒 藥物(Payload)三部分組成,但一款成功ADC藥物的研發(fā)絕非簡(jiǎn)單的加法,而是各組分調(diào)整優(yōu)化的有機(jī)結(jié)果。正如可裂解linker可產(chǎn)生旁觀者效應(yīng)(Bystander effect),但也絕不可忽視其在血液循環(huán)中可能產(chǎn)生的更高脫靶**。
未來(lái),隨著技術(shù)的不斷成熟和設(shè)計(jì)的日臻完善,ADC藥物的質(zhì)量和數(shù)量有望大幅提升,發(fā)展前景十分廣闊。
一、單抗的優(yōu)化
01 鼠源單抗/人鼠嵌合單抗向人源化單抗轉(zhuǎn)變
部分早期ADC藥物的抗體選擇鼠源單抗和人鼠嵌合單抗,如Lumoxiti和Adcetris,但非人源化單抗易被人體免疫系統(tǒng)識(shí)別,引起人抗鼠抗體反應(yīng),導(dǎo)致抗體藥物被免疫系統(tǒng)當(dāng)作異源蛋白快速清除。目前在研的ADC藥物普遍以人源化單抗為主,克服了人抗鼠抗體反應(yīng),有效提升了抗體的親和力。
02 親和力逐步提升,不良反應(yīng)減少
抗體的親和力是指抗體與抗體結(jié)合力的強(qiáng)弱,通常用EC50和IC50表示。EC50是指半數(shù)效應(yīng)濃度,IC50為半數(shù)抑制濃度,EC50和IC50的值越小,抗體的親和力越強(qiáng),與靶點(diǎn)的結(jié)合能力越高。隨著抗體親和力的提升,臨床達(dá)標(biāo)的最 佳劑量越低,產(chǎn)生的副作用可能越小。
曲妥珠單抗是在HER2 ADC藥物中常用的Antibody,T-DM1、DS-8201等均使用曲妥珠單抗。榮昌生物的RC48使用Disitamab的新型抗體,EC50僅為6.4pM,遠(yuǎn)低于曲妥珠單抗20.1pM,親和力更強(qiáng)。不但副作用更低,而且對(duì)于HER2低表達(dá)的晚期實(shí)體瘤也有較好的臨床療效。
03 IgG4向IgG1轉(zhuǎn)變
第 一代ADC藥物Mylotarg采用IgG4作為抗體,但I(xiàn)gG4分子無(wú)法引起Fc介導(dǎo)的ADCC、CDC和ADCP作用,因此在第二代和第三代ADC藥物的設(shè)計(jì)中普遍采取可引起Fc介導(dǎo)免疫功能的IgG1。
但是,一個(gè)懸而未決的問(wèn)題在于,ADC藥物是否依賴ADCC和CDC作用,這點(diǎn)尚待進(jìn)一步研究。一些研究認(rèn)為ADC的單抗應(yīng)盡快被靶細(xì)胞內(nèi)吞,通過(guò)微管蛋白抑制劑和DNA抑制劑發(fā)揮殺傷作用,而單抗的ADCC和CDC作用僅是錦上添花。
二、Linker的優(yōu)化
01 不可裂解向可裂解(Cleavable)轉(zhuǎn)變
可裂解Linker與不可裂解linker相比,優(yōu)勢(shì)在于可發(fā)揮旁觀者效應(yīng)(Bystander Effect)。Bystander Effect是指ADC藥物裂解后,細(xì)胞毒 藥物可穿透細(xì)胞膜進(jìn)入鄰近的癌細(xì)胞發(fā)揮旁殺傷作用。在ADC藥物的研發(fā)中,越來(lái)越多的ADC藥物使用可裂解Linker,取代不可裂解Linker。
但是,可裂解Linker絕非完 美??闪呀釲inker存在靶外裂解風(fēng)險(xiǎn),脫靶**通常較不可裂解Linker更高。此外,Bystander effect可能存在“誤殺”風(fēng)險(xiǎn),即當(dāng)相鄰細(xì)胞為正常細(xì)胞時(shí),細(xì)胞毒 藥物則會(huì)穿透細(xì)胞膜“誤殺”正常細(xì)胞。對(duì)此,DolaLock Payload應(yīng)運(yùn)而生,DolaLock payload為一種微管蛋白抑制劑,DolaLock payload在靶細(xì)胞中裂解后,可穿膜發(fā)揮旁觀者效應(yīng)。但很快DolaLock Payload便會(huì)代謝為一種依舊高效、但無(wú)法跨膜的形式,“鎖”死在靶細(xì)胞中,進(jìn)而有效控制旁觀者效應(yīng)。Mersana公司并未披露具體的技術(shù)細(xì)節(jié),但可能與代謝的負(fù)電荷產(chǎn)物相關(guān)。
02 隨機(jī)偶聯(lián)(賴氨酸——半胱氨酸)向定點(diǎn)偶聯(lián)轉(zhuǎn)變
常見的隨機(jī)偶聯(lián)包括賴氨酸隨機(jī)偶聯(lián)與半胱氨酸隨機(jī)偶聯(lián)。早期ADC藥物常采用賴氨酸隨機(jī)偶聯(lián),但新一代ADC藥物更常使用半胱氨酸偶聯(lián)。這一轉(zhuǎn)變的原因在于半胱氨酸的偶聯(lián)方式較賴氨酸異質(zhì)性更小,附著部位更容易預(yù)測(cè)。單個(gè)抗體上存在80-100個(gè)賴氨酸的氨基令偶聯(lián)反應(yīng)呈現(xiàn)高度隨機(jī)性,造成ADC藥物的高度不均一性。
定點(diǎn)偶聯(lián)是近年來(lái)新出現(xiàn)的連接方式,有望提升ADC產(chǎn)品的均一性,降低系統(tǒng)**。常見的定點(diǎn)偶聯(lián)方式包括Thiomab、ThioBridge、非天然氨基酸技術(shù)、GlycoConnect等。但斷言定點(diǎn)偶聯(lián)取代隨機(jī)偶聯(lián),或?yàn)闀r(shí)過(guò)早。一方面,所有的上市ADC品種均采用隨機(jī)偶聯(lián),而Seattle Genetics的定點(diǎn)偶聯(lián)產(chǎn)品已全部宣告失??;另一方面,定點(diǎn)偶聯(lián)產(chǎn)品的DAR值較低(2-4),這意味著須搭配超高**的Payload,但考慮到Enhertu和Trodelvy的成功,未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)或許是高DAR+中等**的Payload組合。
三、Payload的優(yōu)化
01 微管蛋白抑制劑向DNA抑制劑轉(zhuǎn)變
DM1與Auristatin類比較:在微管蛋白抑制劑中,DM1和Auristatin均為經(jīng)典的微管蛋白抑制劑,但由于MMAE/MMAF的細(xì)胞**強(qiáng)于DM1的細(xì)胞**,因此使用更加廣泛。在已上市的ADC藥物中,僅T-DM1一款采用DM1,Adcetris、Polivy和Padcev采用MMAE,Blenrep采用MMAF。
Auristatin類比較:從采用MMAE和MMAF的上市ADC藥物不難發(fā)現(xiàn),MMAE的適用性更廣。這是由于MMAF可產(chǎn)生具有帶負(fù)電荷的羧基末端苯丙氨酸殘基的代謝物,無(wú)法跨膜發(fā)揮Bystander作用。
微管蛋白抑制劑與DNA抑制劑比較:盡管微管蛋白抑制劑在ADC藥物的設(shè)計(jì)中發(fā)揮了巨大的作用,但DNA抑制劑發(fā)展勢(shì)頭正盛。Enhertu和Trodelvy的巨大成功令科學(xué)家將目光投向這一領(lǐng)域。
DNA抑制劑較微管蛋白抑制劑相比,主要包括以下優(yōu)勢(shì):
首先,癌細(xì)胞內(nèi)微管蛋白數(shù)量較多而DNA異構(gòu)酶數(shù)量較少,這導(dǎo)致微管蛋白抑制劑需要的劑量遠(yuǎn)超DNA抑制劑的劑量;
其次,微管蛋白在癌細(xì)胞中抑制劑作用時(shí)間較短(2h),而DNA抑制劑的作用時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)24h,更長(zhǎng)效地發(fā)揮抗腫瘤作用;
最后,微管蛋白抑制劑抗癌譜較窄,對(duì)結(jié)直腸和胃腸道腫瘤活性較低,例如,對(duì)于HER2低表達(dá)的乳腺癌和胃癌,微管蛋白抑制劑表現(xiàn)不算理想。
02 DAR值逐步提升
DAR是指Drug-Antibody Ratio,即藥物抗體比,用于反應(yīng)單抗上連接payload的數(shù)量。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為2-4為最 佳DAR值,但隨著Enhertu(DAR≈8)的成功,科學(xué)家開始關(guān)注高DAR的選擇。高DAR搭配中等毒素(DNA抑制劑)或許為ADC藥物的下一城,不但可以更好地發(fā)揮抗腫瘤作用,而且脫靶**有望降低。
更高DAR的ADC藥物已漸行漸近。Mersana公司設(shè)計(jì)的Fleximer技術(shù)可在ADC藥物中插入一種可生物降解的、水溶性的聚合物,該聚合物一端連接單抗,另一端通過(guò)Cleavable linker可連接高達(dá)10-12個(gè)細(xì)胞毒 藥物。憑借該技術(shù),可設(shè)計(jì)出DAR為10-12的ADC藥物,為采用更低**的payload奠定了基礎(chǔ)。
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