前言

抗體偶聯(lián)藥物(ADC)是由靶向特異性抗原的單克隆抗體與小分子細(xì)胞毒性藥物通過連接子鏈接而成,兼具傳統(tǒng)小分子化療的強(qiáng)大殺傷效應(yīng)及抗體藥物的腫瘤靶向性。ADC由三個(gè)主要部分組成：負(fù)責(zé)選擇性識別癌細(xì)胞表面抗原的抗體，負(fù)責(zé)殺死癌細(xì)胞的藥物有效載荷，以及連接抗體和有效載荷的連接子。

ADC對抗原的識別導(dǎo)致ADC通過內(nèi)吞途徑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，通過溶酶體降解后，有效載荷以生物活性形式釋放并發(fā)揮作用，導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡。細(xì)胞內(nèi)有效載荷的數(shù)量由每個(gè)細(xì)胞表面抗原的數(shù)量、每個(gè)ADC的藥物有效載荷分子的數(shù)量（也稱為藥物抗體比率，DAR）以及抗原返回細(xì)胞表面所需的時(shí)間決定。有效載荷可能在癌細(xì)胞死亡和降解后逃逸，也可能從胞漿中透膜而出。這種釋放的后果可能是有益的（也稱為旁觀者效應(yīng)），也可能是有害的，導(dǎo)致全身毒性。

ADC領(lǐng)域使用的細(xì)胞毒性藥物主要有兩類。第一類是破壞微管組裝并影響有絲分裂的微管抑制劑；如auristatin和DM1。第二類是DNA損傷藥物，如PDB和杜卡霉素。在已獲批的ADC藥物使用的有效載荷中，MMAE和MMAF是來自于海洋生物的天然毒素。海洋豐富的生物資源為ADC藥物的有效載荷提供了更多的選擇，展現(xiàn)出誘人的前景。

基于Auristatin的ADC

1987年，Pettit等人從海兔中首先分離出了dolastatin 10，其抗癌作用機(jī)制是其抑制微管蛋白聚合的能力，以非競爭方式結(jié)合長春花生物堿位點(diǎn)。Auristatin E是dolastatin 10的最佳類似物之一。此外，單甲基氨基dolastatin 10（MMAD）被鑒定為與dolastatin 10活性相同的有效類似物。因此，在2000年批準(zhǔn)Mylotarg治療急性髓系白血病的鼓勵(lì)下，SeaGen啟動(dòng)了一項(xiàng)研究計(jì)劃，旨在設(shè)計(jì)和合成基于auristatin E的ADC。2011年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了brentuximab vedotin（Adcetris），證明了MMAE作為有效載荷的有效性。

目前已批準(zhǔn)或正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)的使用vedotin的ADC主要包括：（1）Enfortumabvedotin（Padcev），靶向nectin-4，2019年被批準(zhǔn)用于治療局部晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌的成年患者；（2）Polatuzumab vedotin（Polivy），靶向CD79B，2019年被批準(zhǔn)用于治療大B細(xì)胞淋巴瘤的患者；（3）Tisotumab-vedotin（Tivdak），靶向組織因子TF-011， 2021被批準(zhǔn)用于治療復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移性宮頸癌的女性患者；（4）Disitamab-vedotin，靶向人表皮生長因子受體2（HER2），在中國被批準(zhǔn)用于治療HER2過表達(dá)的局部晚期或轉(zhuǎn)移性胃癌患者；（5）Septuximab vedotin，靶向人FZD7，處于臨床前階段，正在體外和體內(nèi)針對卵巢癌模型；（6） Promiximab vedotin，靶向CD56，正在體外和體內(nèi)針對表達(dá)CD56的小細(xì)胞肺癌（SCLC）異種移植小鼠模型中進(jìn)行評估；（7）Pinatuzumab vedotin，靶向CD22，正在進(jìn)行治療非霍奇金淋巴瘤的II期臨床試驗(yàn)。

與單甲基auristatin E相關(guān)，其他Auristatin類似物也被選擇并用作其他ADC的有效載荷，如auristatins F、M和W、Auristatin F的單甲基類似物（MMAF）、PF-06380101、duostatin 5或酮基Auristatin PE（KAPE）。其中基于MMAF的belantamab mafodotin（Blenrep），于2020年被FDA批準(zhǔn)用于治療復(fù)發(fā)或難治性骨髓瘤的成人患者。

基于Halichondrin B的ADC

halichondrins最初是從日本海綿中分離出來的，其特征是含有2,6,9-三氧三環(huán)癸烷環(huán)系統(tǒng)的高度復(fù)雜的聚醚大環(huán)內(nèi)酯。

其中halichondrin B是最豐富和重要的成員，Halichondrin B在體外對B-16黑色素瘤細(xì)胞顯示出高效力（IC50為0.093ng/mL），在納摩爾濃度下對幾種癌細(xì)胞系具有有效的抗增殖作用。Halichondrin B的作用模式基于天然產(chǎn)物與微管蛋白的相互作用，形成微管蛋白聚集體，微管的組裝被抑制，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞周期G2-M期停滯和細(xì)胞凋亡。

最初人們從相關(guān)海綿中分離halichondrin B，然而極低的產(chǎn)率阻礙了相關(guān)研究。該問題通過全合成得到解決，人們確定了halichondrin B的最小藥效基團(tuán)，進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)優(yōu)化最終合成了eribulin，其結(jié)構(gòu)比halichondrin B更簡單。甲磺酸eribulin（Halaven）已于2010年在美國被批準(zhǔn)用于治療轉(zhuǎn)移性乳腺癌，迄今已在約70個(gè)國家獲得批準(zhǔn)。

由于其出色的抗腫瘤活性，eribulin已成為ADC的有效載荷。MORAb-002是一種靶向葉酸受體α（FRA）的ADC，利用了eribulin作為細(xì)胞毒性有效載荷。FRA是一種糖基磷脂酰肌醇（GPI）連接蛋白，在各種上皮性惡性腫瘤（包括卵巢癌、肺癌和乳腺癌）中過表達(dá)，而在正常組織中基本不存在。MORAb-002選擇farletuzumab作為人源化抗人FRA單克隆抗體，并選擇了組織蛋白酶B可切割的Val-Cit-PAB連接子。

MORAb-202在小鼠的非小細(xì)胞肺癌和胃癌的PDX模型中進(jìn)行了體內(nèi)研究，在5mg/kg劑量下顯著抑制了腫瘤生長。此外研究還表明，MORAb-202在體外表現(xiàn)出明顯的旁觀者細(xì)胞毒性作用，并且在體外對FRA陽性細(xì)胞具有高度細(xì)胞毒性，對FRA陰性細(xì)胞的靶外殺傷有限。最近，MORAb-202的1期臨床試驗(yàn)公布了初步結(jié)果，顯示MORAb-202耐受性良好，毒性輕微。此外，MORAb-202能夠?qū)��?biāo)準(zhǔn)治療無效后復(fù)發(fā)的各種腫瘤（卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌、三陰性乳腺癌和非小細(xì)胞肺癌）產(chǎn)生影響。目前正在擴(kuò)大第一階段的研究。

基于PM050489的ADC

PM050489及其脫氯類似物PM060184是PharmaMar從馬達(dá)加斯加海綿中分離的兩種海洋天然產(chǎn)物。其結(jié)構(gòu)特征是α、β-不飽和δ-內(nèi)酯、共軛三烯和L-叔亮氨酸，通過（Z）-烯酰胺連接到含有氨基甲酸亞基的二烯。這兩種聚酮在人類癌細(xì)胞系中均表現(xiàn)出良好的體外活性，并具有強(qiáng)大的抗有絲分裂活性。

PharmaMar合成并表征了基于PM050489的兩種ADC：MI130004和MI130110。MI130004基于PM050489與曲妥珠單抗的偶聯(lián)，而MI130110是PM050499與抗CD13的抗體TEA1/8的偶聯(lián)。兩種ADC均使用基于馬來酰亞胺的不可裂解連接子。

目前，兩種ADC均處于臨床前研究階段。MI130004在乳腺、胃和卵巢的癌細(xì)胞系中顯示出顯著的體外抗增殖活性。MI130110在體外對表達(dá)CD13的癌細(xì)胞顯示出選擇的抗增殖活性。此外，在CD13陽性的纖維肉瘤小鼠模型中，MI130110顯示出優(yōu)異的抗腫瘤活性和完全緩解，這些結(jié)果證明了這些ADC的抗腫瘤治療潛力。

基于Shishijimicin A的ADC

2003年，人們從海洋海鞘中發(fā)現(xiàn)了shishijimicinA以及其他相關(guān)成員shishijimicins B、C和namenamicin，并認(rèn)識到它們令人印象深刻的抗腫瘤特性。

因此，人們開始探索shishijimicin A分子作為ADC有效載荷的抗腫瘤潛力。通過引入三種抗體以shishijimicin A類似物制備ADC，靶向高表達(dá)和良好內(nèi)吞性質(zhì)的細(xì)胞表面蛋白T1和T2，，產(chǎn)生了DAR為2的均質(zhì)ADC。令人滿意的是，這些ADC在相關(guān)細(xì)胞系中均顯示出優(yōu)異的特異性細(xì)胞毒性。目前，正在小鼠模型中進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究。

基于Aplyronine的ADC

1993年，人們從太平洋海岸采集的海兔中分離出了Aplyronine A-C，并闡明了它們的分子結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了Aplyronine A、B和C的全合成。Apyronine A抑制肌動(dòng)蛋白，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞功能，如細(xì)胞分裂或肌肉收縮。Aplyronine A的作用模式是基于通過1:1:1異三聚體復(fù)合物的相互作用抑制微管組裝，抑制癌細(xì)胞的紡錘體形成和有絲分裂，顯示了其作為抗腫瘤藥物的潛力。相關(guān)ADC藥物的研究處于臨床前階段。

小結(jié)

ADC從最初的Ehrlich的“魔法子彈”概念經(jīng)過幾十年在今天終于成為現(xiàn)實(shí)。在過去的十年中，ADCs已經(jīng)通過選擇更好的細(xì)胞毒性藥物、生物偶聯(lián)方法、更好的靶向抗原和優(yōu)化的抗體工程得到了改進(jìn)。

目前，已有10多個(gè)ADC獲得臨床批準(zhǔn)，100多個(gè)ADC正在進(jìn)行臨床評估。特別是，一些ADC的有效載荷是來自海洋生物的天然產(chǎn)物和類似物，并且已證明其具有前所未有的分子結(jié)構(gòu)和令人印象深刻的生物特征。未開發(fā)的海洋世界的強(qiáng)大力量，將是未來開發(fā)新型ADC的最大靈感來源。來自海洋世界的無限機(jī)會(huì)，加上ADC領(lǐng)域的巨大勢頭，將保證此類療法的黃金未來。

參考文獻(xiàn)：

1. Antibody-Drug Conjugates Containing Payloads fromMarine Origin. Mar Drugs.2022 Aug; 20(8): 494.

       原文標(biāo)題 : 海洋來源的新型ADC有效載荷