齊魯、宜聯(lián)生物紛紛加注 下一代ADC藥物如何設(shè)計(jì)？

       近年來，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，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?。涣硪环矫?，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)。