深度解析ADC抗體偶聯(lián)藥物并有臨床前研究模型介紹

2023年第114屆AACR與4月14日至19日在奧蘭多舉行。在本次AACR中，涉及到ADC藥物的相關(guān)信息多達(dá)470條。國內(nèi)外藥企持續(xù)發(fā)力，在會議上展現(xiàn)了ADC藥物領(lǐng)域的諸多進(jìn)展。作為創(chuàng)新藥時下最火熱的賽道，ADC藥物究竟有何魅力？快跟隨小編的腳步一起探索吧。

ADC藥物全稱為抗體偶聯(lián)藥物（Antibody-drug conjugate, ADC），是將抗體通過偶聯(lián)臂（Linker）與小分子藥物（Payload）共價連接的復(fù)合物。其關(guān)鍵組成有三部分：單克隆抗體、Linker、Payload
 

圖1.ADC藥物示意圖（圖片源于ADCREVIEW）

4. Payload由溶酶體釋放到細(xì)胞質(zhì)中，通過DNA插入和抑制微管合成等方式誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

5. 靶細(xì)胞凋亡。并且當(dāng)目標(biāo)細(xì)胞死亡后，活躍的payload也可能殺死周圍的腫瘤細(xì)胞。
 

圖2.ADC主要作用機(jī)制^[1]

ADC其他作用機(jī)制
ADC的作用機(jī)制是多方面的。除細(xì)胞毒性payload直接誘導(dǎo)癌細(xì)胞死亡外，其他機(jī)制也被認(rèn)為是其活性的一部分，如抗體介導(dǎo)的受體信號阻斷、殺死鄰近的抗原陰性癌細(xì)胞（即旁觀者效應(yīng)）、以及參與免疫效應(yīng)細(xì)胞引起的抗腫瘤免疫等。具體機(jī)制如下：

ADC其他作用機(jī)制：
1. ADC和細(xì)胞表面表達(dá)的抗原的相互作用導(dǎo)致ADC的內(nèi)化，隨后釋放細(xì)胞性載荷最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

2. 在這個過程中，損傷相關(guān)分子模式（DAMPs）在腫瘤微環(huán)境中釋放，并被未成熟的樹突狀細(xì)胞（DCs）通過Toll樣受體 (TLR)識別。這一相互作用和payload的直接刺激促進(jìn)了DCs的成熟。

3. 成熟的DCs遷移至淋巴結(jié)中激活naive T細(xì)胞。

4. 因此，激活的T細(xì)胞可以滲入腫瘤部位，識別并攻擊癌細(xì)胞。

5. 在這一點(diǎn)上，若聯(lián)合加入免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICI）就可以增強(qiáng)T細(xì)胞針對腫瘤細(xì)胞的免疫反應(yīng)。

6. 此外，ADC能夠通過抗體依賴性細(xì)胞毒性（ADCC）、抗體依賴性細(xì)胞吞噬作用（ADCP）和/或補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性（CDC）來激活免疫系統(tǒng)，達(dá)到抑制腫瘤的效果。
 

圖3.ADC其他作用機(jī)制^[2]

/ ADC聯(lián)合免疫療法 /
ADC與免疫細(xì)胞的相互作用，為ADC和免疫療法的聯(lián)合治療開發(fā)提供了有力的依據(jù)。目前，我們可以針對以下三個方面開展免疫療法的聯(lián)合治療：

Fc介導(dǎo)的效應(yīng)器功能
在ADC的單克隆抗體中，F(xiàn)ab區(qū)介導(dǎo)目標(biāo)抗原識別并決定抗體的特異性；而Fc區(qū)可以介導(dǎo)ADCC、ADCP、CDC。前兩項(xiàng)取決于Fc與在NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和其他免疫效應(yīng)細(xì)胞表達(dá)的FcɣR的相互作用，而CDC由補(bǔ)體C1q介導(dǎo)。

在臨床前模型中，T-DXd和T-DM1已證明會誘導(dǎo)與曲妥珠單抗同型相關(guān)的ADCC。因此，我們可以利用這一現(xiàn)象對ADC的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)抗體靶點(diǎn)是免疫細(xì)胞表面的蛋白時，盡量減少Fc介導(dǎo)的效應(yīng)器功能，例如通過構(gòu)建Fc區(qū)沉默突變體減少FCɣR的結(jié)合。而當(dāng)靶點(diǎn)在癌細(xì)胞上表達(dá)時，情況則相反。我們可以使用afucosylated IgGs作為ADC的抗體，通過增加對FcɣRIIα的結(jié)合親和力來增強(qiáng)ADCC。

另一種利用Fc-FcɣR相互作用的機(jī)制涉及腫瘤微環(huán)境（TME），特別是腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）。臨床前模型表明，非靶向ADC可以通過Fc-FcɣR相互作用而被TAMs內(nèi)化，在TME內(nèi)釋放payload，從而對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行旁觀殺傷。這一機(jī)制可能有助于ADC對異質(zhì)性或低目標(biāo)抗原表達(dá)的腫瘤的活性。然而，這種與目標(biāo)無關(guān)的吸收機(jī)制可能會增加藥物毒性，降低療效。并且與TME中釋放的payload可能殺死TME中的T細(xì)胞，損害免疫療法的療效。

免疫原性細(xì)胞死亡
腫瘤細(xì)胞受到外界刺激發(fā)生死亡的同時，由非免疫原性轉(zhuǎn)變?yōu)槊庖咴�性而介�?dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗腫瘤免疫應(yīng)答的過程稱為免疫原性細(xì)胞死亡（ICD）。

ICD是應(yīng)激的垂死細(xì)胞誘導(dǎo)損傷相關(guān)分子模式（DAMP）易位的過程。DAMP主要包括暴露在腫瘤細(xì)胞表面的鈣調(diào)蛋白（CRT）、HSP70/90，被腫瘤細(xì)胞釋放的HMGB1、CXCL10和ATP，由腫瘤和/或免疫細(xì)胞產(chǎn)生的IFN-1。DAMPs可以激活CD8樹突狀細(xì)胞（DCs），最終激活先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。
 

圖4.免疫原性細(xì)胞死亡^[3]
 

在小鼠模型中，以PBD和tubulysin作為payload的ADCs可以誘導(dǎo)ICD、免疫調(diào)節(jié)和免疫記憶。并且與免疫缺陷小鼠相比，這些ADCs在免疫能力強(qiáng)的小鼠中具有更大的抗腫瘤活性。例如，T-PNU（一種新型靶向HER2的ADC）在對其他靶向HER2療法抵抗的乳腺癌模型中表現(xiàn)出非常高效的抗腫瘤活性。研究發(fā)現(xiàn)，它可以誘導(dǎo)ICD，并且其療效因CD8 T細(xì)胞的耗竭而嚴(yán)重下降，證實(shí)了適應(yīng)性免疫系統(tǒng)在調(diào)節(jié)T-PNU介導(dǎo)的抗癌活性中起到關(guān)鍵作用。T-PNU與抗PD-1療法相結(jié)合也顯著增強(qiáng)了治療后的腫瘤根除。此外，T-PNU促進(jìn)了腫瘤動物的免疫記憶形成，保護(hù)它們免受腫瘤的再次侵襲。

DC細(xì)胞的激活和成熟
成熟的DC細(xì)胞在癌癥免疫中起著關(guān)鍵作用。它可以通過MHC II類復(fù)合物刺激抗腫瘤T細(xì)胞反應(yīng)。腫瘤細(xì)胞可能通過抑制DC的成熟或誘導(dǎo)功能失調(diào)，誘發(fā)免疫抑制作用。

目前研究發(fā)現(xiàn)，常用作ADC payload的抗微管細(xì)胞毒素和拓?fù)洚悩?gòu)酶I抑制劑都可以誘導(dǎo)DC激活和成熟。并且，相關(guān)ADC藥物在免疫缺陷小鼠中的抗腫瘤效果明顯降低。例如，T-DXd（一種靶向HER2的ADC）被證實(shí)在給藥過程中增加了腫瘤浸潤性DCs，并上調(diào)了DC細(xì)胞成熟和激活標(biāo)志物的表達(dá)，增加了腫瘤浸潤性CD8+ T細(xì)胞，并增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞上PD-L1和MHCI類的表達(dá)。在小鼠模型中，T-DXd與抗PD1的組合比單獨(dú)給藥的腫瘤抑制效果更強(qiáng)。

已上市ADC藥物
目前已經(jīng)有15款A(yù)DC藥物獲FDA批準(zhǔn)上市，中國也已經(jīng)批準(zhǔn)了7款A(yù)DC藥物。2021年6月8日，榮昌生物的維迪西妥單抗獲批，成為第一個上市的國產(chǎn)ADC藥物。
 

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2023年4月25號的整理數(shù)據(jù)如下表
（數(shù)據(jù)來源于醫(yī)藥魔方）

ADC藥物臨床前研究模型
為助力抗癌癥藥物開發(fā)，優(yōu)化癌癥治療方案，南模生物針對ADC藥物開發(fā)了一系列臨床前研究動物模型，包括各類癌種的CDX/PDX模型；同時也針對ADC藥物聯(lián)合免疫治療的臨床前研究開發(fā)了一系列藥物靶點(diǎn)人源化的同系移植瘤模型（這類模型具有健全的免疫系統(tǒng)，已成為ADC藥物聯(lián)合腫瘤免疫治療評價的絕佳模型），具體信息見下表。

可移植的靶點(diǎn)人源化細(xì)胞系

ADC聯(lián)合免疫治療案例
靶向NECTIN4 ADC藥物藥效評價模型
在C57BL/6背景的hPD-1小鼠上接種南模生物自主研發(fā)的MC38-hNectin4細(xì)胞系，構(gòu)建同系移植瘤模型，用于靶向NECTIN4 ADC藥物的藥效評價。
 

圖5.流式檢測MC38-hNectin4人源化細(xì)系中人源 NECTIN4的表達(dá)

Reference
[1] Chau CH, Steeg PS, Figg WD. Antibody-drug conjugates for cancer. Lancet. 2019;394(10200):793-804. doi:10.1016/S0140-6736(19)31774-X

[2] Nicolò E, Giugliano F, Ascione L, et al. Combining antibody-drug conjugates with immunotherapy in solid tumors: current landscape and future perspectives. Cancer Treat Rev. 2022;106:102395. doi:10.1016/j.ctrv.2022.102395

[3] Park SJ, Ye W, Xiao R, et al. Cisplatin and oxaliplatin induce similar immunogenic changes in preclinical models of head and neck cancer. Oral Oncol. 2019;95:127-135. doi:10.1016/j.oraloncology.2019.06.016