前言

抗體偶聯(lián)藥物（ADC）是一種強(qiáng)大的抗癌治療方法，通過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。ADC利用抗體對(duì)其靶抗原的特異性，結(jié)合細(xì)胞毒性藥物的效力，選擇性地殺死表達(dá)靶抗原的腫瘤細(xì)胞。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。

在ADC的開發(fā)中，選擇在惡性細(xì)胞上高表達(dá)但在正常組織和免疫細(xì)胞上低表達(dá)的靶抗原被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)選擇性和效力的關(guān)鍵，同時(shí)最大限度地減少靶向腫瘤外毒性。除此之外，選擇用于ADC的抗原需要考慮與靶抗原的表達(dá)模式和生物學(xué)特征相關(guān)的幾個(gè)因素。

靶抗原選擇的因素

在ADC中使用高效細(xì)胞毒性有效載荷需要合理的靶抗原選擇，目的是最大限度地提高腫瘤選擇性和抗腫瘤效力，同時(shí)最大限度地降低靶向腫瘤外劑量限制毒性。因此，在試圖平衡安全性和有效性等因素的同時(shí)，盡可能地向癌細(xì)胞遞送有效載荷對(duì)ADC設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

根據(jù)目前公認(rèn)的原則，有效ADC的理想靶抗原應(yīng)在腫瘤細(xì)胞表面以足夠的密度和均勻性表達(dá)，在正常細(xì)胞上以最小的表達(dá)量表達(dá)，以限制靶向腫瘤外毒性并優(yōu)化治療指數(shù)。除了特異性和過表達(dá)外，最佳的靶抗原還需要是細(xì)胞外的，以便抗體結(jié)合抗原表位。此外，ADC療效通常取決于有效的靶向介導(dǎo)內(nèi)化，腫瘤抗原與ADC結(jié)合后的內(nèi)化率和內(nèi)化溶酶體運(yùn)輸動(dòng)力學(xué)可能直接影響有效載荷釋放和癌細(xì)胞殺傷。

了解抗原靶點(diǎn)主要指向循環(huán)或溶酶體靶向途徑也是至關(guān)重要的。抗原-ADC復(fù)合物再循環(huán)到質(zhì)膜被認(rèn)為會(huì)影響ADC向溶酶體的有效遞送，并可能阻礙有效載荷向胞質(zhì)的釋放，從而損害ADC的效力。最后，影響ADC有效性的另一個(gè)因素是從細(xì)胞表面去除抗原的速率，通常由腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白酶介導(dǎo)，這一過程被稱為抗原脫落。

靶標(biāo)表達(dá)水平

達(dá)到ADC活性的抗原表達(dá)閾值水平根據(jù)幾個(gè)參數(shù)而顯著變化，其中許多參數(shù)尚未完全闡明。已知表達(dá)水平取決于特定靶點(diǎn)、識(shí)別的抗原表位和癌癥適應(yīng)癥，這對(duì)于靶向?qū)嶓w瘤的ADC尤其明顯。例如，評(píng)估Kadcyla對(duì)HER2陽性轉(zhuǎn)移性乳腺癌療效的臨床經(jīng)驗(yàn)表明，與HER2低表達(dá)亞組相比，高表達(dá)亞組的生存率更好。

然而，Enhertu對(duì)HER2低表達(dá)乳腺癌患者的突出療效表明，沒有廣泛適用的靶抗原表達(dá)閾值來確保ADC的療效。在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，一些HER2陰性細(xì)胞系可能仍然保持活躍的HER2信號(hào)傳導(dǎo)，并且對(duì)抗HER2療法敏感。這表明，由于表面表達(dá)的HER2水平較低，導(dǎo)致的較低水平的促腫瘤信號(hào)傳導(dǎo)仍可能支持腫瘤生長(zhǎng)。其它的靶點(diǎn)也不盡相同，例如選擇僅高表達(dá)FRα靶抗原的患者組似乎與治療益處相關(guān)。而在腎細(xì)胞癌臨床研究中的ADC靶點(diǎn)CD70，僅觀察到抗原表達(dá)水平與CD70靶向ADC敏感性之間的有限相關(guān)性。

總的來說，針對(duì)ADC治療幾種癌癥類型的臨床前研究和臨床評(píng)估表明，不存在將抗原表達(dá)水平與ADC活性相關(guān)聯(lián)的總體范式。因此，需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定每種腫瘤類型和ADC的抗原表達(dá)的理想Cut-off值。

脫靶毒性

ADC治療在臨床上觀察到的毒性最常見是由于脫靶效應(yīng)，而ADC的靶向-靶外腫瘤毒性可能受到靶抗原選擇的影響。

為了減輕毒性，還必須考慮靶抗原的生理作用及其發(fā)揮這一作用的機(jī)制。因此，新ADC靶標(biāo)的臨床前毒性研究不僅需要研究靶標(biāo)在腫瘤和正常組織之間的差異表達(dá)，還需要研究靶標(biāo)的生理功能，以確定潛在的毒性。例如，CD44抗體bivatuzumab與DM-1的ADC用于治療鱗狀細(xì)胞癌的I期試驗(yàn)報(bào)告了致命的皮膚毒性，這可能歸因于健康角質(zhì)形成細(xì)胞表達(dá)CD44。

然而，盡管正常細(xì)胞表達(dá)靶抗原是一個(gè)值得考慮的重要因素，但它并不一定會(huì)阻礙ADC的開發(fā)和最終成功。例如，盡管TROP-2在一些正常組織中高水平表達(dá)，但Trodelvy已成功開發(fā)并獲得FDA的批準(zhǔn)，用于治療轉(zhuǎn)移性三陰性乳腺癌。這表明，對(duì)于抗TROP-2 ADC，與惡性組織相比，正常組織中抗原的表達(dá)差異可能足以避免嚴(yán)重的毒性。此外，也有人認(rèn)為，TROP-2在正常細(xì)胞上的細(xì)胞內(nèi)而非細(xì)胞表面表達(dá)，或在抗體或ADC無法接近的導(dǎo)管或腺上皮管腔側(cè)等部位的表達(dá)，可能起到重要作用。

抗原脫落

當(dāng)選擇ADC靶點(diǎn)時(shí)，抗原的脫落率可能是一個(gè)重要的考慮因素。在基于抗體的治療方法中，抗原脫落是指去除細(xì)胞表面表達(dá)的靶抗原，這一過程通常由蛋白酶介導(dǎo)，作為功能調(diào)節(jié)的一種手段。早期對(duì)免疫毒素的研究表明，抗原脫落的增加可能會(huì)減少可用于靶向和腫瘤結(jié)合的ADC的量，從而損害ADC的有效性。然而，其他使用數(shù)學(xué)和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷难芯勘砻�，高抗原脫落率可能增加還是降低ADC的有效性取決于幾個(gè)因素，包括ADC內(nèi)吞率、ADC再循環(huán)率和通過腫瘤微環(huán)境的外滲率。例如，對(duì)于抗間皮素和抗CD25免疫毒素的相同模型表明，脫落率的增加會(huì)增加前者的效力，但會(huì)降低后者的效力。

血液腫瘤的ADC靶點(diǎn)

對(duì)于血液腫瘤，免疫譜系特異性生物標(biāo)志物如CD19、CD20、CD22、CD33、BCMA和CD79在惡性血液細(xì)胞上以高水平廣泛而均勻地表達(dá)，因此已被廣泛探索為ADC發(fā)展的候選靶點(diǎn)。此外，批準(zhǔn)的ADC的靶抗原在結(jié)合后都很容易發(fā)生內(nèi)化，這也是有助于ADC療效的一個(gè)重要特征。

CD33

CD33是一種67kda跨膜糖蛋白受體，是唾液酸結(jié)合免疫球蛋白樣凝集素（SIGLEC）家族成員，通常在正常髓系細(xì)胞上表達(dá)，由于其在AML細(xì)胞上優(yōu)先過表達(dá)，是Gemtuzumab ozogamicin的靶點(diǎn)。CD33的胞內(nèi)免疫受體酪氨酸基抑制基序（ITIM）調(diào)節(jié)CD33的內(nèi)吞作用，可通過網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用（CME）激活內(nèi)吞作用。關(guān)于內(nèi)吞效率，AML細(xì)胞中CD33的表達(dá)水平與其內(nèi)吞率之間沒有相關(guān)性。CD33是一種緩慢內(nèi)化的抗原，此外，CD33交聯(lián)并不能改善內(nèi)吞作用。對(duì)GO無響應(yīng)的AML患者可能與CD33受體內(nèi)吞的功能低下有關(guān)。

CD22

CD22是一種140 kDa的跨膜糖蛋白，與CD33一樣，它也是Siglec家族的成員，并與該家族共享多種結(jié)構(gòu)特征。關(guān)鍵的區(qū)別在于CD22比CD33大得多，因?yàn)樗�有多個(gè)Ig結(jié)構(gòu)域和ITIM/ITIM樣基序。CD22的表達(dá)僅限于B細(xì)胞，CD22在各種B細(xì)胞惡性腫瘤（包括ALL）的大多數(shù)母細(xì)胞中表達(dá)水平升高。

CD22通過CME進(jìn)行內(nèi)吞作用。類天然配體通過CD22的結(jié)構(gòu)性快速內(nèi)吞在細(xì)胞內(nèi)積聚。這些配體在溶酶體中被分類降解，而CD22則循環(huán)回到細(xì)胞表面。此外，CD22配體誘導(dǎo)的內(nèi)吞激活細(xì)胞內(nèi)池，補(bǔ)充或增加細(xì)胞表面CD22的表達(dá)水平。因此，CD22對(duì)ADC具有良好的內(nèi)吞特性。

CD19

CD19被認(rèn)為是一種泛B細(xì)胞標(biāo)志物，也是成熟B細(xì)胞表面多分子復(fù)合物的主要信號(hào)傳導(dǎo)成分。CD19的表達(dá)在大多數(shù)B細(xì)胞惡性腫瘤中高度保守，此外CD19具有快速內(nèi)化動(dòng)力學(xué)，不會(huì)脫落到循環(huán)中，使其成為理想的ADC靶抗原。

CD79b

CD79b僅在未成熟和成熟的B細(xì)胞中表達(dá)，在惡性腫瘤≥80%的B細(xì)胞中過表達(dá)。CD79a和CD79b是兩種非共價(jià)結(jié)合的跨膜蛋白，介導(dǎo)信號(hào)傳導(dǎo)和內(nèi)吞作用。對(duì)于后者，CD79a-CD79b異二聚體是控制BCR內(nèi)吞的支架。BCR內(nèi)吞作用主要由CME完成，并由AP-2介導(dǎo)。有趣的是，CD79a直接與AP-2的μ亞單位相互作用，進(jìn)而激活CD79b并導(dǎo)致整個(gè)BCR復(fù)合物的內(nèi)吞。

此外，對(duì)于ADC來說，CD79a可以作為單體內(nèi)化，但CD79b卻不能。如果CD79b的近端膜酪氨酸（Y195）發(fā)生突變，AP-2與CD79a的結(jié)合就會(huì)被阻斷，內(nèi)吞也被阻斷。在18%的活化B細(xì)胞樣DLBCL標(biāo)本中，Y195發(fā)生突變。總之，有證據(jù)表明CD79b其內(nèi)吞活性依賴于整個(gè)BCR復(fù)合體的內(nèi)化，而不是作為單體的內(nèi)化。

BCMA

BCMA或CD269，也稱為TNFR超家族成員17，轉(zhuǎn)導(dǎo)誘導(dǎo)B細(xì)胞存活和增殖的信號(hào)。BCMA的分子量?jī)H為20.2 kDa，其配體結(jié)合的胞外區(qū)域具有“臂椅”構(gòu)象，由六個(gè)CRD組成。除了多發(fā)性骨髓瘤外，BCMA還表達(dá)于許多血液系統(tǒng)惡性腫瘤，如霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤。

然而，關(guān)于BCMA所利用的精確內(nèi)吞途徑的知之甚少。與內(nèi)吞作用有關(guān)，唾液酸化是一種調(diào)節(jié)功能，它可能誘導(dǎo)BCMA利用CME發(fā)生內(nèi)吞作用。

CD30

CD30是一種120kda跨膜糖蛋白，屬于腫瘤壞死因子受體（TNFR）超家族。其細(xì)胞外部分由六個(gè)擴(kuò)展構(gòu)象的富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域（CRD）組成。CD30在活化的T細(xì)胞和B細(xì)胞以及各種淋巴腫瘤（包括霍奇金淋巴瘤和ALCL）上表達(dá)。

CD30不具有內(nèi)吞作用，相反，它因蛋白水解裂解而脫落，CD30的脫落由基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）介導(dǎo)。脫落是CD30生物學(xué)的一個(gè)特征，高濃度的循環(huán)可溶性CD30可以作為監(jiān)測(cè)腫瘤進(jìn)展的血清標(biāo)志物。對(duì)于ADC的療效，升高的CD30循環(huán)水平似乎會(huì)隔離注射的ADC，從而減少能夠定位于CD30陽性腫瘤部位的ADC的數(shù)量。因此，缺乏內(nèi)吞作用的結(jié)果表明CD30不是理想的ADC靶點(diǎn)。

實(shí)體瘤的ADC靶點(diǎn)

設(shè)計(jì)用于治療實(shí)體瘤的ADC針對(duì)一系列抗原，這些抗原通常包括可能與促腫瘤途徑有關(guān)的腫瘤相關(guān)膜蛋白或受體。迄今為止，F(xiàn)DA批準(zhǔn)用于治療實(shí)體瘤的ADC靶向包括HER2、TROP2、Nectin-4、FRα和TF。

HER2

HER2是一種185kda跨膜糖蛋白，屬于EGFR家族。HER2/neu基因的擴(kuò)增是已知的人類惡性腫瘤和轉(zhuǎn)移的驅(qū)動(dòng)因素。由于HER2在癌癥中的作用，幾十年來一直被作為治療靶點(diǎn)。HER2也一直是ADCs的靶點(diǎn)，T-DM1和T-DXT都被批準(zhǔn)用于HER2陽性轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者。

HER2的內(nèi)吞存在多種機(jī)制，首先是CME，共免疫沉淀清楚的顯示HER2直接與AP-2結(jié)合，此外，dynasore能完全阻斷SKBR3細(xì)胞的HER2內(nèi)吞作用。另外，有研究證明HER2可以利用小窩介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑和CLIC/GEEC的內(nèi)吞途徑。

TROP-2

Trop2是一種46kDa的單體糖蛋白，具有選擇性過表達(dá)、結(jié)構(gòu)性內(nèi)吞作用和導(dǎo)向溶酶體等特性，使其成為ADC的一個(gè)非常有吸引力的靶點(diǎn)。Trop2的內(nèi)化機(jī)制與CME有關(guān)。

此外，Trop2與多種配體結(jié)合，如claudin-1、claudin-7、cyclinD1和IGF1，然而，這些配體都沒有證明在與Trop2結(jié)合或相互作用時(shí)被內(nèi)化。因此，與正常細(xì)胞相比，Trop2在腫瘤細(xì)胞中發(fā)生的內(nèi)吞作用更為強(qiáng)烈，這些都表明Trop2是ADC的一個(gè)很好的靶點(diǎn)。

Nectin-4

Nectin-4是一種66 kDa 的I型跨膜蛋白，其主要作用是促進(jìn)細(xì)胞間的接觸。Nectin-4作為ADC靶點(diǎn)很有吸引力，因?yàn)檠芯勘砻�，它在幾種腫瘤類型中過表達(dá)，但在正常成人組織中幾乎不存在。

目前，沒有發(fā)現(xiàn)天然配體或mAb/ADC與nectin-4的復(fù)合物內(nèi)吞的信息，但是可以借鑒nectin-4結(jié)合病原體內(nèi)吞的研究。Nectin-4也是麻疹病毒的受體，研究表明，麻疹病毒通過巨胞飲作用進(jìn)入MCF7、HTB-20乳腺癌和DLD-1結(jié)直腸癌細(xì)胞。病毒進(jìn)入需要PAK1，相反，dynamin抑制劑Dynasore對(duì)病毒進(jìn)入沒有影響。此外，表達(dá)顯性負(fù)性小窩蛋白的細(xì)胞并不能消除病毒的內(nèi)吞作用�；�于這些間接研究，nectin-4表現(xiàn)出病毒受體所需的強(qiáng)大的內(nèi)吞活。

TF

TF（組織因子），也稱為凝血活酶因子III或CD142，是一種具有促凝血活性的跨膜糖蛋白，具有與蛋白水解酶因子VIIa（FVIIa）復(fù)合誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)的能力。TF被認(rèn)為通過調(diào)節(jié)細(xì)胞生存、增殖、轉(zhuǎn)移和血管生成的FVIIa依賴性細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路促進(jìn)癌癥進(jìn)展。由于缺氧誘導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)，它在各種實(shí)體瘤和腫瘤血管系統(tǒng)中上調(diào)。

這種抗原的內(nèi)化特性是開發(fā)TF靶向ADC的理想選擇。此外，已報(bào)道的TF-FVIIa介導(dǎo)的表面TF表達(dá)誘導(dǎo)的機(jī)制，其中TF-FVIIa復(fù)合物的形成導(dǎo)致TF從高爾基體釋放，然后運(yùn)輸?shù)侥�，�?dǎo)致細(xì)胞表面TF表達(dá)增強(qiáng)。如果這種作用可以由抗TF ADC誘導(dǎo)，那么這可以允許重復(fù)靶向表達(dá)TF的惡性細(xì)胞。

FRα

FRα（葉酸受體α）是一種膜結(jié)合代謝葉酸受體，參與葉酸的細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸。一旦與葉酸結(jié)合，受體-配體復(fù)合物通過非經(jīng)典的脂筏內(nèi)吞機(jī)制內(nèi)化。FRα在卵巢癌、乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌、間皮瘤和肺癌中高表達(dá)，而在正常細(xì)胞中幾乎不表達(dá)，使得該受體非常適合ADC靶向。

此外，F(xiàn)Rα被認(rèn)為通過與葉酸結(jié)合來輔助促腫瘤信號(hào)傳導(dǎo)，誘導(dǎo)下游效應(yīng)，如STAT3的激活、FRα的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)以作為促生長(zhǎng)途徑的轉(zhuǎn)錄因子，以及葉酸的細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸用于DNA生物合成。

小結(jié)

對(duì)于ADC選擇針對(duì)實(shí)體瘤和血液瘤的靶抗原，可能需要考慮幾個(gè)因素：包括（1）抗原在腫瘤和健康組織中的表達(dá)程度；（2）抗原在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中的生理功能；（3）抗原的內(nèi)吞特性和內(nèi)吞機(jī)制；（4）抗原是否、在何處以及如何脫落，脫落對(duì)ADC有效性的潛在影響；（5）抗原循環(huán)及其對(duì)ADC作用機(jī)制的影響。

深入了解靶抗原的這些屬性，并且仔細(xì)考量抗原的選擇可能如何影響ADC性能的其他方面，將有助于我們?cè)O(shè)計(jì)用于治療實(shí)體瘤和血液瘤臨床安全、有效的最佳ADC。

參考文獻(xiàn)：

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2. Impact of EndocytosisMechanisms for the Receptors Targeted by the Currently Approved Antibody-DrugConjugates (ADCs)—A Necessity for Future ADC Research and Development. Pharmaceuticals(Basel). 2021 Jul; 14(7): 674.

       原文標(biāo)題 : ADC設(shè)計(jì)中的靶抗原選擇