抗體藥物偶聯物：全面指南

抗體藥物偶聯物（ADCs）是化療和免疫療法的一種強大組合。這個概念最早由德國科學家保羅·埃爾利希在100多年前提出。他將ADCs比作“魔法子彈”，因為它們可以特異性地識別目標（癌細胞），而不會對機體造成傷害，就像“狙擊手”一樣。近年來，隨著越來越多的ADCs獲得批準并上市，這種藥物已成為當前全球生物技術藥物研發中最熱門的技術領域之一。那么，ADCs為什么如此令人驚奇？它們是如何實現“精準引導”的？本文收集了ADCs的一些常見問題，包括：

1. 什么是抗體藥物偶聯物？

2. 抗體藥物偶聯物的結構是什么樣的？

1. 什么是抗體藥物偶聯物？

抗體藥物偶聯物（ADCs）是一種新型生物藥物，它將單克隆抗體藥物的高特異性與小分子細胞毒藥物的高活性結合在一起，以提高腫瘤藥物的靶向性并減少毒性和副作用。

2. 抗體藥物偶聯物的結構

ADCs由三個主要部分組成：抗體負責選擇性地識別癌細胞表面抗原，藥物負責殺死癌細胞，連接劑用于將抗體與藥物負載物連接在一起。

圖1. ADCs的結構 ^[1]

3. 抗體藥物偶聯物是如何起作用的？

首先，將ADCs注射到體內后，經過許多障礙物后，它們會與目標細胞的抗原結合，形成ADCs-抗原復合物，并通過網格介導的內吞作用進入細胞。復合物進入細胞后，溶酶體與內體融合導致細胞內連接劑的裂解，釋放和激活小分子細胞毒藥物。藥物釋放到細胞質后，可以插入DNA或抑制微管聚合，殺死腫瘤細胞并導致靶細胞凋亡。當目標細胞死亡時，活性負荷還可能殺死周圍的腫瘤細胞，這也被稱為旁觀效應。

圖1. ADCs的工作機制 ^[1]

4. 抗體藥物偶聯物的組成成分

4.1 靶點的選擇

ADCs的成功開發取決于抗體對靶點的特異性結合。理想的ADCs靶點應在腫瘤細胞表面高表達，在正常細胞中低表達或不表達，并盡量減少對目標細胞和非腫瘤組織的毒性。除了特異性和足夠的表達量外，最好的靶點還應該引起高效的內吞作用效應。

Target antigens in approved ADCs and selected
ADCs in late-stage clinical development

Target antigens regulated from
driver oncogenes

HER2
EGFR

Target antigens in the tumor
vasculature and stroma

FOLH1/PSMA

圖3. 正在開發和臨床開發的adc靶點

4.2 抗體的選擇

抗體應具有高的抗原親和力和長的循環半衰期，以便在腫瘤部位特異性富集細胞毒素。考慮到不同IgG類型抗體的半衰期、結構穩定性、Fc段的免疫功能和偶聯方便性，ADCs主要選擇IgG1，但很少使用IgG4。根據抗體的免疫原性，它們可分為全人源化抗體、人源化抗體和嵌合抗體。為了減少免疫反應，通常選擇完全人源化或人源化抗體。

4.3 藥物負荷的選擇

毒素分子（藥物負荷）是ADCs研究和開發成功的關鍵因素。由于ADCs從進入人體到最終釋放細胞毒素需要經歷多個步驟，考慮到每個步驟的效率，藥物負荷應具有高的抗腫瘤活性，因此納摩爾水平（IC50值為0.01-0.1 nM）的毒性分子是合適的藥物負荷。此外，藥物負荷還必須具有適當的可偶聯的功能基團、強大的細胞毒性、適當的親水性-疏水性平衡以及高穩定性。

4.4 連接劑的選擇

連接劑作為ADCs的橋梁，通過可裂解連接劑或不可裂解連接劑與抗體連接。連接劑需要精心設計，既需要在生理狀態下具有穩定性，以防止鏈斷裂，又需要在特定部位具有高釋放效率。

5. 抗體藥物偶聯物的優勢

與傳統的完全或部分人源化抗體或抗體片段相比，ADCs具有更高的理論治療效果，因為它們可以在腫瘤組織中釋放高活性的細胞毒素。另一方面，ADCs的耐受性更高，副作用較低，與融合蛋白相比。它們可以精確識別目標并不影響正常細胞，大大提高了療效并減少了毒性和副作用，因此在藥物研發領域引起了人們的關注。

6. 抗體藥物偶聯物有哪些弱點？

ADCs的結構復雜，設計多樣，這給與CMC研究相關的生產和質量控制帶來了困難。同時，ADCs與體內復雜的生物過程疊加，也使非臨床研究和臨床研究面臨多重挑戰。由于ADCs的生產大多涉及高活性細胞毒性藥物，因此需要高度的硬件設備、流程設計和人員培訓，并需要大量的資本投入和技術儲備，因此生產門檻較高。

目前，抗體藥物偶聯物的發展面臨三個主要挑戰和機遇：

6.1 連接劑的不穩定性

這種不穩定性可能導致藥物提前釋放到血液中，導致ADCs的非特異性攝取和錯靶毒性。

6.2 非特異性內吞作用

親水性將促進ADCs的聚集和非特異性內吞作用，尤其是DAR（藥物-抗體比）較高的ADCs，導致錯靶效應。DAR較高的ADCs還會被其他具有非特異性和強大內吞作用能力的細胞清除。因此，優化DAR也是改善治療指數（TI）的重要策略。

6.3 受體介導的攝取機制

由Fcγ受體介導的ADC的錯靶毒性主要表現為血液毒性。血液毒性是含有Auristatin（MAME、MMAF）、Calicheamicin和Maytansinoid（DM-1）的ADCs最常見的非特異性錯靶劑量限制毒性（DLTs）。

7. 獲得FDA批準的抗體藥物偶聯物

在獲得批準上市的十種ADCs中，有六種用于治療血液腫瘤，其他的用于固體腫瘤（表1）。目前，有超過80種ADCs正在進行積極的臨床試驗，其中大部分處于I期和I/II期。超過80%的臨床試驗研究ADCs在各種固體腫瘤中的安全性和有效性，而其余涉及血液惡性腫瘤。這表明，在早期T-DM1的成功和最近對sacituzumab govitecan和Loncastuximab tesirine的批準后，近年來ADCs的研究逐漸轉向固體腫瘤。

表1.FDA批準的ADC

藥物名稱	商品名	公司	靶點	有效負載	適應癥	審批年度
瓊妥珠單抗奧唑加霉素	Mylotarg	輝瑞/惠氏	CD33	Calicheamicin	AML	2000 2017
布倫妥昔單抗	Adcetris	西雅圖遺傳學公司, 武田腫瘤	CD30	MMAE	cHL、sALCL、PTCL	2011
曲妥珠單抗	Kadcyla	基因泰克/羅氏	HER2	DM1	mBC	2013
伊諾妥珠單抗奧唑加霉素	Besponsa	輝瑞/惠氏	CD22	Calicheamicin	ALL	2017
泊洛妥珠單抗	Polivy	基因泰克/羅氏	CD79b	MMAE	r/r DLBCL	2019
恩諾單抗	Padcev	安斯泰來/西雅圖遺傳學公司	Nectin-4	MMAE	mUC	2019
曲妥珠單抗	Enhertu	阿斯利康/ 第一三共株式會社	HER2	Dxd	mBC、mGC	2019
戈沙妥珠單抗	Trodelvy	Immunomedics	TROP2	SN-38	mTNBC	2020
馬貝蘭他單抗	Blenrep	葛蘭素史克	BCMA	MMAF	MM	2020
朗妥昔單抗	Zynlonta	ADC療法	CD19	SG3199	r/r DLBCL	2021

自從“生物導彈”的概念提出以來，ADCs一直在不斷創新和優化，并得到了極大的改進，使其成為癌癥治療領域的重要手段之一。隨著越來越多的ADCs進入臨床階段，該行業正逐漸從傳統技術轉向更具創新性的技術來開發這種復雜產品，其中包括探索新的腫瘤抗原、新的抗體結構、新的藥物負荷、新的連接劑和先進的偶聯方法。隨著對ADCs的深入研究，ADCs的分子結構設計將更加合理，均一性將大大提高，體內穩定性將不斷改善，從而減少毒性和副作用，提高療效和活性，擴大治療窗口，為腫瘤患者帶來新的希望。

8. 華美生物ADC靶點蛋白

目前，ADC在研靶點有128個，其中有2條及以上在研管線的59個。華美生物已經針對各種熱門靶點開發了一系列具有不同物種和標簽的產品，適用于免疫、抗體篩選、SPR、細胞活性檢測等實驗。華美生物致力于協助您的藥物研發工作，并且所有活性測試方案都可以免費獲取。此外，華美生物還提供相關的研究用抗體和ELISA試劑盒。如果您沒有找到所需的靶點，您可以通過留言或在線聊天與我們聯系。

● 部分ADC靶點蛋白活性驗證數據

TACSTD2 (TROP2)
CSB-MP023072HU1

Measured in cell activity assay using U937 cells, the EC₅₀ for this effect is 190.2-298.6 ng/ml.

EGFR
CSB-MP007479HU

Human EGF protein captured on COOH chip can bind Human EGFR protein, his and Myc tag (CSB-MP007479HU) with an affinity constant of 11.9nM as detected by LSPR Assay.

MET
CSB-MP013714HU

Measured by its binding ability in a functional ELISA. Immobilized MET at 2 μg/ml can bind Anti-MET recombinant antibody, the EC₅₀ is 2.379-3.094 ng/ml.

TPBG
CSB-MP024093HUb0

Measured by its binding ability in a functional ELISA. Immobilized Human TPBG at 2 μg/mL can bind Anti-TPBG recombinant antibody (CSB-RA024093MA1HU), the EC₅₀ is 1.230-1.519 ng/mL.

NECTIN4
CSB-MP822274HU

Measured by its binding ability in a functional ELISA. Immobilized NECTIN4 at 2 μg/ml can bind anti-NECTIN4 antibody (CSB-RA822274A0HU) (enfortumab vedotin-like), the EC₅₀ is 0.6029-0.7837 ng/mL.

CD276
CSB-MP733578HU

Measured by its binding ability in a functional ELISA. Immobilized CD276 at 2 μg/ml can bind Anti-CD276 rabbit monoclonal antibody, the EC₅₀ of human CD276 protein is 1.961-2.243 ng/ml.

MSLN
CSB-MP015044HUc9

Measured by its binding ability in a functional ELISA. Immobilized MSLN at 2 μg/ml can bind Anti-MSLN rabbit monoclonal antibody, the EC₅₀ of the MSLN protein is 2.657-3.177 ng/ml.

CD70
CSB-MP004954HU1

Measured by its binding ability in a functional ELISA. Immobilized Human CD70 at 2 μg/ml can bind Anti-CD70 antibody, the EC₅₀ is 2.414-3.196 ng/mL.

● 華美生物ADC靶點蛋白產品列表

產品名稱	貨號	靶點	來源	蛋白標簽
Recombinant Human Tyrosine-protein kinase receptor UFO (AXL), partial (Active)	CSB-MP326981HUd7	AXL	Mammalian cell	C-terminal 10xHis-tagged
Recombinant Human Basigin (BSG), partial (Active)	CSB-MP002831HU1	BSG	Mammalian cell	C-terminal hFc-tagged
Recombinant Human B-lymphocyte antigen CD19 (CD19), partial (Active)	CSB-AP005061HU	CD19	Mammalian cell	C-terminal Fc-tagged
Recombinant Human B-cell receptor CD22 (CD22), partial (Active)	CSB-MP004900HU	CD22	Mammalian cell	C-terminal 6xHis-tagged
Recombinant Human Signal transducer CD24 (CD24)-Nanoparticle (Active)	CSB-MP004902HU	CD24	Mammalian cell	N-terminal 6xHis-tagged
Recombinant Human Programmed cell death 1 ligand 1 (CD274), partial (Active)	CSB-MP878942HU1	CD274	Mammalian cell	C-terminal hFc-tagged
Recombinant Human CD276 antigen (CD276), partial (Active)	CSB-MP733578HU	CD276	Mammalian cell	C-terminal hFc-Myc-tagged
Recombinant Macaca fascicularis CD276 molecule(CD276), partial (Active)	CSB-MP5140MOV	CD276	Mammalian cell	C-terminal?10xHis-tagged
Recombinant Human Myeloid cell surface antigen CD33 (CD33), partial (Active)	CSB-MP004925HU	CD33	Mammalian cell	C-terminal hFc-Myc-tagged
Recombinant Human Membrane cofactor protein (CD46), partial (Active)	CSB-MP004939HU	CD46	Mammalian cell	C-terminal hFc-tagged
Recombinant Human Leukocyte surface antigen CD47 (CD47), partial (Active)	CSB-AP005201HU	CD47	Mammalian cell	C-terminal 6xHis-tagged
Recombinant Human Leukocyte surface antigen CD47 (CD47), partial (Active)	CSB-MP004940HU	CD47	Mammalian cell	C-terminal hFc-tagged
Recombinant Human CD48 antigen (CD48) (Active)	CSB-MP004941HU	CD48	Mammalian cell	C-terminal hFc-tagged
Recombinant Human CD70 antigen (CD70), partial (Active)	CSB-MP004954HU1	CD70	Mammalian cell	N-terminal 10xHis-tagged
Recombinant Human HLA class II histocompatibility antigen gamma chain (CD74), partial (Active)	CSB-MP004956HU1(F2)	CD74	Mammalian cell	N-terminal 10xHis-tagged
Recombinant Human Cadherin-6(CDH6), partial (Active)	CSB-MP005055HU1	CDH6	Mammalian cell	C-terminal 10xHis-tagged
Recombinant Macaca fascicularis Cadherin 6(CDH6), partial (Active)	CSB-MP4958MOV	CDH6	Mammalian cell	C-terminal 10xHis-tagged
Recombinant Mouse Cadherin-6(Cdh6), partial (Active)	CSB-MP005055MO1	CDH6	Mammalian cell	C-terminal 10xHis-tagged
Recombinant Rat Cadherin-6(Cdh6), partial (Active)	CSB-MP005055RA1	CDH6	Mammalian cell	C-terminal 10xHis-tagged
Recombinant Human Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 5 (CEACAM5) (E398K) (Active)	CSB-MP005165HU	CEACAM5	Mammalian cell	C-terminal 10xHis-tagged

參考文獻：

[1] Abuhelwa Z, Alloghbi A, Nagasaka M. A comprehensive review on antibody-drug conjugates (ADCs) in the treatment landscape of non-small cell lung cancer (NSCLC)[J]. Cancer treatment reviews, 2022, 106.

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