前言：自2000年第一款A(yù)DC藥物Mylotarg?（Gemtuzamab Ozogamicin）獲批來，ADC藥物數(shù)量呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，目前有14種ADC獲批上市，上百種 ADC 藥物在臨床進(jìn)行一系列腫瘤適應(yīng)癥的試驗(yàn)。

火歸火，好用歸好用，但是瑕不掩瑜，ADC 藥物的臨床開發(fā)及應(yīng)用依然面臨著重大的挑戰(zhàn)！

誰能給出這些挑戰(zhàn)針對(duì)性的解決方案，誰就可能代表著 ADC 藥物未來更新迭代的方向。

01

腫瘤微環(huán)境的障礙

影響 ADC 療效的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是腫瘤部位的遞送效率，據(jù)估計(jì)，在細(xì)胞內(nèi)化前，只有0.1%的ADC總劑量被輸送到腫瘤部位，這個(gè)效率低的實(shí)在是可憐。

這歸因于ADC抗體分子量大（～150 kDa）、異腫瘤TAA表達(dá)的異質(zhì)性及腫瘤微環(huán)境的物理和生物屏障。

這些屏障包括腫瘤微環(huán)境（TME）及結(jié)合位點(diǎn)屏障（BSB）對(duì)藥物施加的物理隔離，并與抗體親和力相關(guān)。

如，以非飽和水平給藥的高親和力抗體在瘤內(nèi)的分布中表現(xiàn)出異質(zhì)性。對(duì) ADC 來說可通過將ADC與未偶聯(lián)的親本抗體共同給藥，讓親本抗體來飽和可用的結(jié)合位點(diǎn)克服BSB，這個(gè)對(duì)ADC毒性的影響也最小。

和抗血管生成的藥物聯(lián)合治療也被探索用于改善ADC 的瘤內(nèi)分布。

也可以通過給藥途徑也改變ADC體內(nèi)的PK/PD，瘤內(nèi)和皮下給藥途徑已顯示出增強(qiáng)效力和減少劑量的前景。

然而，瘤內(nèi)注射需侵入性手術(shù)、難在腫瘤邊緣內(nèi)實(shí)現(xiàn)注射精度及對(duì)轉(zhuǎn)移性疾病的適用性有限。

皮下注射是抗體治療的首選給藥途徑，但在 ADC 上就不太好用了。頻繁注射部位反應(yīng)阻礙了ADC臨床皮下注射應(yīng)用，同時(shí)皮下給藥會(huì)排除某些有效載荷（如 MMAE）的使用。

02

耐藥非常難搞

跟其他抗腫瘤藥物一樣，接受 ADC 治療后患者也可能會(huì)出現(xiàn)耐藥。其機(jī)制和母本抗體、連接子組成和細(xì)胞毒性有效載荷有關(guān)。

首先，ADC 治療可能會(huì)下調(diào)和降低腫瘤抗原表達(dá)，導(dǎo)致抗體與抗原的結(jié)合減少，降低總體治療效果。同時(shí)腫瘤抗原表達(dá)的異質(zhì)性也是 ADC耐藥的重大助力。

一些腫瘤抗原脫落到腫瘤微環(huán)境中，可以作為誘餌干擾ADC結(jié)合。

克服腫瘤抗原相關(guān) ADC 耐藥性的策略包括設(shè)計(jì)靶向多種抗原的多特異性 ADC、抗體工程化（Fc 工程學(xué)）及將 ADC 與免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)用以有效殺傷腫瘤細(xì)胞。

此外，大多 ADC 的小分子細(xì)胞毒性有效載荷，可在 TAA 表達(dá)水平低的腫瘤細(xì)胞中發(fā)揮旁觀者效應(yīng)。

第二，由于內(nèi)吞內(nèi)化異常下調(diào)導(dǎo)致ADC內(nèi)化受損， 也會(huì)限制 ADC 的細(xì)胞攝取，發(fā)生耐藥。

使用不可切割Linker的ADC依賴于抗體的內(nèi)體降解和可切割連接子的溶酶體內(nèi)降解來釋放有效載荷藥物。腫瘤細(xì)胞中溶酶體功能的改變會(huì)阻止有效載荷釋放，降低 ADC 的療效。

第三，外排和代謝重編程也會(huì)造成 ADC 耐藥。細(xì)胞毒載荷對(duì)外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（p-糖蛋白，BCRP）敏感性，這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在腫瘤細(xì)胞中組成型表達(dá)，因此能降低細(xì)胞毒性藥物的有效胞內(nèi)水平。

除了外排，腫瘤細(xì)胞代謝的改變可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞毒性有效載荷在發(fā)揮其治療作用前降解。

03

ADME的研究忒不容易

吸收、分布、代謝、排泄（ADME），ADC 的PK特征是其臨床安全性和有效性的關(guān)鍵決定因素。

母體抗體對(duì) ADC 藥物PK 的影響非常大，包括延長(zhǎng)的循環(huán)半衰期、低分布容積、蛋白水解分解代謝和緩慢的清除。

盡管有一定優(yōu)勢(shì)，但ADC的開發(fā)從 PK 角度仍面臨分子異質(zhì)性的巨大挑戰(zhàn)。

ADC由兩個(gè)不同藥理學(xué)部分組成——抗體和細(xì)胞毒性藥物——需分別對(duì)這兩種成分及ADC整體的PK特征進(jìn)行評(píng)估。

不同 DAR 或偶聯(lián)位點(diǎn)的不均勻性導(dǎo)致藥物載量分布變化，Linker 的化學(xué)特性（穩(wěn)定性和釋放速率）等都可顯著改變 ADC PK 特性。

研究表明，具有高DAR的 ADC，如 DAR = 8，表現(xiàn)出快速血漿清除，顯著改變ADC的PK特征。這主要是高DAR的疏水性和聚集傾向的增加，促進(jìn)了加速清除。相比下，低 DAR ADC往往具有更長(zhǎng)的循環(huán)時(shí)間和更有利的 PK 特性。

這些數(shù)據(jù)表明了 DAR 會(huì)影響 ADC 的 PK，因此合理設(shè)計(jì)DAR是優(yōu)化治療指數(shù)的重要路徑。

ADC 的低瘤內(nèi)積累是 ADC 面臨的藥代動(dòng)力學(xué)瓶頸，限制了到達(dá)靶位點(diǎn)的有效載荷量。使用放射性標(biāo)記ADC的圖像引導(dǎo)生物分布研究證實(shí)，腫瘤積累水平約為總給藥劑量的0.1%，大部分ADC被肝臟和脾臟隔離。

這些發(fā)現(xiàn)說明需要通過藥物設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)腫瘤穿透，這包括改善遞送、有效載荷、Linker設(shè)計(jì)和 DAR 優(yōu)化。

ADC的母體抗體可以和FcRn結(jié)合，多達(dá)約65%的FcRn結(jié)合ADC會(huì)進(jìn)行回收。鑒于 FcRn 在改變 ADC PK 中的作用，需要有足夠的研究來評(píng)估在制劑和生理相關(guān)條件下 FcRn 與 ADC 結(jié)合的影響。

當(dāng)抗體與具有不同化學(xué)成分的有效載荷偶聯(lián)時(shí)，抗體的理化性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，也會(huì)影響ADC和FcRn的結(jié)合，及整體藥代動(dòng)力學(xué)特征。因此，在早期開發(fā)過程中也要評(píng)估DAR對(duì)FcRn相互作用的影響。

ADC 的消除途徑包括通過分解代謝或基于蛋白水解的降解對(duì) ADC 進(jìn)行解偶聯(lián)和降解，這可能發(fā)生在溶酶體區(qū)室內(nèi)的循環(huán)和/或細(xì)胞內(nèi)。

ADC 通過內(nèi)吞途徑內(nèi)化并通過溶酶體運(yùn)輸?？贵w部分的分解代謝導(dǎo)致抗體片段的形成。

ADC的細(xì)胞毒性藥物部分形成分解代謝物，分解代謝物可能擴(kuò)散到鄰近細(xì)胞（旁觀者效應(yīng)），隨后通過細(xì)胞色素P450酶（cytochrome P450 enzymes， CYP）代謝或被轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（例如p-糖蛋白）流出，用于腎臟和膽道排泄。

總體言，ADC 的 PK 特性主要由母體抗體驅(qū)動(dòng)，而毒理學(xué)特征則由Linker的選擇和細(xì)胞毒性有效載荷的藥理學(xué)決定。

分析 ADC 消除途徑對(duì)于了解劑量限制性毒性的途徑和設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膭┝糠桨钢陵P(guān)重要。

04

藥物的毒性不容忽視

首先是免疫原性。大多數(shù) ADC 都包含人源化或人抗體和小分子藥物，它們的半抗原樣結(jié)構(gòu)相對(duì)于單克隆抗體增加了免疫原性的潛力。

抗藥抗體（ADA）的表位可針對(duì)ADC結(jié)構(gòu)的各個(gè)結(jié)構(gòu)域，包括表位、Linker、小分子）。

其中，由于ADC-ADA免疫復(fù)合物被非免疫細(xì)胞內(nèi)化，從而產(chǎn)生脫靶毒性，因此針對(duì)細(xì)胞毒性有效載荷形成的ADA尤其值得關(guān)注。

在 ADC 設(shè)計(jì)過程中，必須對(duì)各種 ADC 進(jìn)行免疫原性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以減輕 ADA 反應(yīng)中出現(xiàn)的潛在不良事件。

除了免疫原性外，ADC 藥物還具有藥物自身特點(diǎn)的毒副作用。收款上市藥物Gembtuzamab ozogamicin （Mylotarg?）最初用于急性髓細(xì)胞白血病，隨后因靜脈閉塞性疾病的報(bào)道而于 2010 年退出全球市場(chǎng)。

有幾個(gè)因素會(huì)影響 ADC 給藥相關(guān)的不良事件。這些包括與（i）細(xì)胞毒性有效載荷、（ii）Linker（iii） Fc 介導(dǎo)的 ADC 內(nèi)化相關(guān)的毒性。

循環(huán)中細(xì)胞毒性有效載荷的過早釋放會(huì)導(dǎo)致小分子細(xì)胞毒性有效載荷的脫靶毒性事件。此外，抗體Fc可能與組織中表達(dá)的細(xì)胞表面FcγR相互作用，導(dǎo)致其內(nèi)化和抗體誘導(dǎo)的毒性。

05

劑量的設(shè)計(jì)非常難

合理劑量方案設(shè)計(jì)，對(duì)ADC藥物產(chǎn)品設(shè)計(jì)和劑量限制性毒性的解決提供了關(guān)鍵手段。

ADC 自身結(jié)構(gòu)的特殊性，在臨床給藥的挑戰(zhàn)是由全身毒性導(dǎo)致的治療窗口的狹窄。因此，給藥方案設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，需仔細(xì)優(yōu)化，同時(shí)最大限度地減少 3/4 級(jí)毒性相關(guān)不良事件的發(fā)生。

FDA建議在開發(fā)早期測(cè)試各種劑量水平，以確定ADC暴露、其活性成分以及整體安全性和有效性之間的關(guān)系。

在開發(fā)后期，可以根據(jù)早期臨床試驗(yàn)建立的暴露 -反應(yīng)關(guān)系來完善給藥策略，并根據(jù)患者亞型進(jìn)行分層。同時(shí)還要結(jié)合臨床（患者）和非臨床（產(chǎn)品）參數(shù)、藥效學(xué)生物標(biāo)志物反應(yīng)、暴露-反應(yīng)關(guān)系和靶點(diǎn)參與數(shù)據(jù)。

總之，誰的產(chǎn)品治療指數(shù)更優(yōu)，誰能在未來贏得市場(chǎng)。

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