前言

目前在臨床開發(fā)或臨床應(yīng)用中的許多ADC，都是基于一種完全內(nèi)化的IgG形式，以極高過表達的抗原為靶點，并使用隨機生物結(jié)合技術(shù)與微管蛋白聚合抑制劑偶聯(lián)。已知可裂解連接體在胞漿循環(huán)過程中不穩(wěn)定，而這種疏水性連接體具有較高的聚集傾向。然而，基于完整IgG的ADC在富含基質(zhì)的腫瘤中可能會有腫瘤滲透的問題，并且被新生Fc受體（FcRn）回收，可能導(dǎo)致內(nèi)皮和肝臟中的不利分布，從而導(dǎo)致不良反應(yīng)。

此外，在內(nèi)化后，ADCs的有效性是基于細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運到達溶酶體，在那里連接體被降解使藥物受控釋放。然而，這種策略有幾個限制因素：首先，ADCs的內(nèi)化能力與表面Ag的高表達密切相關(guān)（例如，CD30和HER2），這解釋了為什么這些使用傳統(tǒng)微管蛋白聚合抑制劑（auristatins和maytansinoids）的ADC在抗原表達低的細胞上沒有表現(xiàn)出細胞毒性活性。已經(jīng)有更強大的藥物，例如，吡咯苯并二氮卓（PBD）二聚體開發(fā)出來以克服這些局限性，但是相應(yīng)的ADC的治療指數(shù)有限，尤其是在實體瘤中。其次，包括Kadcyla?在內(nèi)的ADC通過多種機制誘導(dǎo)腫瘤耐藥。

事實上，包括單抗的內(nèi)化、轉(zhuǎn)運或再循環(huán)有關(guān)的干擾、抗原的脫落以及ADC的溶酶體降解缺陷都會導(dǎo)致藥物釋放的減少，從而影響ADCs的療效。因此，需要開發(fā)與生物結(jié)合、載體形式、連接體或毒性藥物相關(guān)的新技術(shù)，以拓寬ADC的應(yīng)用領(lǐng)域。

位點特異性的ADC

盡管ADC取得了越來越大的成功，但直到2019年，市場上每一個批準的ADC都是以異質(zhì)混合物的形式存在的，單抗上的細胞毒性藥物數(shù)量不同且分布在不同的地方，導(dǎo)致了生產(chǎn)過程中的分析問題。事實上，DAR是不受控制的，這種復(fù)雜的混合物會顯著影響ADC的藥代動力學和藥效。

裸抗體可能是一種競爭性抑制劑，弱DAR偶聯(lián)物的療效較差，而具有高DAR的抗體在血漿中會被迅速消除，從而損害了ADC的治療窗口。為了拓寬ADCs的治療指數(shù)，自2008年以來，區(qū)域特異性生物結(jié)合方法得到廣泛發(fā)展。這些位點特異性方法可分為三類：（i）天然或非天然氨基酸的生物偶聯(lián)，（ii）使用酶的生物偶聯(lián)或（iii）基于連接物的生物偶聯(lián)。

第一種方法是通過抗體工程引入特定的氨基酸。Junutula和他在Genentech的同事是先驅(qū)者，他們通過在靶向卵巢癌抗原MUC16的單克隆抗體的265位氨基酸與Adcetris?連接子進行定點生物偶聯(lián)，開發(fā)出一種ADC。為此，他們在單克隆抗體的氨基酸序列中引入了兩種半胱氨酸，選擇了這兩種半胱氨酸來保持IgG折疊和與抗原結(jié)合。

將得到的TDC（ADC－硫單抗）與使用傳統(tǒng)隨機生物結(jié)合方法生成的ADC進行比較。

兩種ADC在小鼠異種移植模型中均有效，但TDC在大鼠和食蟹猴體內(nèi)的耐受性高于ADC，并且在體內(nèi)表現(xiàn)出較低的全身毒性。受此策略的啟發(fā)，Seattle Genetics和Spirogen開發(fā)了一種類似的技術(shù)，稱為MAIA，通過在mAb關(guān)鍵區(qū)域的239位引入絲氨酸半胱氨酸突變，實現(xiàn)PBD二聚體的生物偶聯(lián)。

第二種可能性是使用酶介導(dǎo)的區(qū)域特異性生物結(jié)合技術(shù)。谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶催化天然單抗的谷氨酰胺側(cè)鏈與含有伯胺的分子之間形成酰胺鍵�；�于此，Innate Pharma已經(jīng)開發(fā)了一種使用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶構(gòu)建ADC的三步方法，如下圖所示。

最后，區(qū)域特異性ADC也可以從天然單抗中產(chǎn)生。

在這一策略中，由創(chuàng)新的二溴甲基酰胺（DBM）或二噻吩基馬來酰亞胺（DSPh）組成的異質(zhì)雙功能連接體可以通過區(qū)域特異性生物偶聯(lián)產(chǎn)生更均勻和更穩(wěn)定的ADC，DAR為4。

其它ADC形式

盡管其療效顯著，但大多數(shù)針對實體腫瘤的ADC并沒有超過2期臨床試驗的進展，這表明，為了進入市場，還需要優(yōu)化其他參數(shù)。ADC的有效性受到其大小（150 kDa）的限制，與腫瘤的穿透和吸收不良有關(guān)。除了IgG的大小，現(xiàn)在人們認為IgG的Fc部分對于ADC的療效來說是不必要的，甚至是不需要的，事實上，由FcRn誘導(dǎo)的ADC半衰期較長增加了對健康組織的暴露，而FcγR與內(nèi)皮細胞和免疫系統(tǒng)發(fā)生交叉反應(yīng)，這兩種現(xiàn)象與靶外毒性有關(guān)。

較小的結(jié)合形式已被探索以彌補這些缺點，特別是肽、單域抗體片段（sdAb或VHH）、單鏈抗體（scFv）、抗原結(jié)合片段（Fab）或使用CHε4結(jié)構(gòu)域二聚化的小免疫蛋白（SIP）。作為該策略的一部分，最近，auristatin衍生物與抗HER2單鏈抗體（源自曲妥珠單抗）的位點特異性偶聯(lián)產(chǎn)生了兩種新的單鏈抗體藥物偶聯(lián)物（SDCs）。

與天然單鏈抗體相比，這兩種SDC保持了對HER2的親和力，并且能夠在體外有效地殺死SK－BR－3her2陽性細胞（EC50分別為0．68nm和0．32nm），對HER2陰性MCF－7細胞無影響。

盡管DAR為1的SDC不如相應(yīng)的DAR為4的ADC強大，但這項工作代表了設(shè)計具有更高DAR的更有效的小型結(jié)合物的第一步，為進一步的體內(nèi)或甚至臨床研究開辟了道路，以評估其對實體瘤的潛力。