這種新藥堪稱“抗癌導彈”,它是如何改變癌症治療的?_風聞
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預計未來5年將有更多的ADC藥物獲批上市
撰文 | 李娟
近年來,一種被稱為抗體偶聯藥物(Antibody-Drug Conjugate, ADC)的新型抗癌藥在臨牀實踐中不斷取得突破進展,使其在全球創新藥領域迅速崛起。ADC 是一種什麼樣的藥物?它為何能成為抗癌的新希望呢?
相比化療,ADC 藥物有什麼優勢?
ADC藥物可以形象地理解為殺死腫瘤的精準導彈。它將細胞毒性藥物直接送入腫瘤細胞,減少了對健康細胞的傷害和副作用。可謂“只打壞人、不誤傷路人”。
ADC的結構由三部分組成:抗體、連接子(linker)和細胞毒性藥物(payload)。其中,抗體是導彈的“導航系統”,負責找到腫瘤細胞,並將細胞毒藥運送至其內;連接子是導彈的“保險裝置”,在合適的環境(如酸性或特定酶作用下)觸發,釋放與抗體相連的細胞毒藥;細胞毒藥是導彈的“彈頭”,在腫瘤細胞內部釋放之後,通過破壞DNA或阻止細胞分裂,直接將其消滅。
ADC 藥物結構
這套設計精準高效,與傳統化療相比,其優勢非常明顯。
然而,ADC的發展是一個漫長而曲折的歷程。
早在20世紀初,德國物理學家和科學家 保羅·埃爾利希(Paul Ehrlich)就提出“魔彈”概念,希望研發能精準摧毀特定細胞且不傷害正常細胞的藥物。但是這一願景面臨諸多挑戰。直到20世紀50年代,化學技術突破才使細胞毒性藥物與抗體結合成為可能。例如,甲氨蝶呤與多克隆抗體結合實驗標誌着初步嘗試。
20世紀70年代,雜交瘤技術革新推動了單克隆抗體(mAb)的發展,20世紀80年代,Greg Winter首創人源化單克隆抗體技術,為ADC奠定基礎。這一時期的ADC在模型中展現良好結果。但ADC臨牀試驗因藥物毒性和療效不足而受挫。
直到2000年,首個ADC藥物——吉妥珠單抗奧唑米星獲美國FDA批准,它最初被用於治療復發和/或難治性急性髓系白血病,但因不良事件於2010年撤市。
ADC因其結構複雜而備受挑戰,但該領域的研究從未停滯。在埃爾利希提出“魔彈”構想的一個多世紀後,ADC技術迎來了新的曙光。
2011年,ADC 藥物布倫妥昔單抗獲批,該藥能夠靶向淋巴瘤細胞表面的蛋白質分子CD30來瞄準並殺傷腫瘤細胞,用於治療霍奇金淋巴瘤和間變性大細胞淋巴瘤。2013年,靶向HER2(部分乳腺癌細胞表面過度表達的蛋白質分子)的曲妥珠單抗恩坦辛(T-DM1)獲批治療乳腺癌。這些里程碑式的進展證明了ADC的潛力,並推動了該領域快速發展。
目前,美國FDA 已批准的上市ADC藥物多達12種(表1)。中國共有 5 種 ADC 藥物上市。自 2020 年起,Adcetris、Kadcyla、Besponsa、Trodelvy、Enhertu已先後在中國獲批上市。其中,首款由中國公司自主研發的ADC新藥維迪西妥單抗(Aidixi)於2021 年獲批上市,其胃癌、尿路上皮癌兩項適應症均已進入國家醫保藥品目錄。近年來ADC領域備受關注,預計未來5年將有更多的ADC藥物獲批上市。
表 1 FDA 已批准的 ADC 藥物(截至 2024 年 12 月)。其中,靶點是指腫瘤細胞表面抗原分子,藥物載荷是指細胞毒性藥物,藥物抗體比(DAR)是指一個抗體分子所連接的細胞毒性藥物分子的數量。丨來源:本文作者
ADC藥物是如何殺傷腫瘤細胞的?
作為“精準打擊腫瘤的導彈”。ADC 是如何發揮作用的?我們不妨從其“作戰流程”來了解:
首先,ADC注射進入體內後,會以三種形式存在。其中,主要活性形式是完整的偶聯物——抗體和細胞毒藥物通過穩定的連接子結合在一起,確保療效和穩定性。此外,還會有一些在生產過程中未能成功結合藥物的抗體存在。由於連接子不穩定,部分細胞毒藥物可能從抗體上脱落,遊離在體內。
接着,當ADC的抗體部分與腫瘤細胞表面的靶點結合後,整個分子會被細胞“吞噬”並內化進入細胞。靶點是否容易被內化,以及這種過程的效率,會直接影響ADC的活性。
最後,進入細胞後,ADC會進入細胞的溶酶體或內體。在這些環境中,由於酸性條件、蛋白酶解或化學反應,細胞毒性藥物會從抗體上釋放出來。隨後,藥物擴散到細胞質中,作用於特定靶標,最終殺死腫瘤細胞。由於有些ADC的藥物載荷具有疏水性,可以穿透細胞膜。這意味着,即使是那些未表達ADC靶點的鄰近腫瘤細胞,也可能因為藥物擴散而被殺死。這種“旁觀者效應”尤其在腫瘤細胞靶點表達不均的情況下顯得尤為重要。
值得説明的是,ADC中的抗體不僅是藥物的“載體”,它本身也有功能:能結合腫瘤細胞的靶點,干擾腫瘤的信號傳導;能與免疫細胞(如自然殺傷細胞,NK)結合,激活抗腫瘤免疫反應——這樣的多重機制可增強 ADC療效。但對某些ADC來説,其具體貢獻仍需進一步研究。
ADC發揮藥效的主要過程。| 圖源: THE LANCET
如何設計更好療效的ADC藥物?
通過以上“作戰流程”,我們可以看到,ADC在體內的每一步都精細地牽動着療效的天平。對開發者來説,打造一副精良的ADC“導彈” 會面臨哪些挑戰呢?
首先,要挑對“敵人”,選擇合適的靶標。ADC首要任務是找到並鎖定腫瘤細胞。好的靶標就像是腫瘤細胞身上的獨特標記,只出現在腫瘤細胞或腫瘤區域,健康細胞上幾乎沒有,這樣就能確保ADC在執行任務時,儘量不打擾到正常的身體組織。
其次,要打造“導航貨車”,製備高質量抗體。這輛“貨車”不僅要能準確無誤地找到目標腫瘤細胞,還要足夠堅固、耐用,具備良好的生物特性,這樣才能確保藥物安全、高效地送達目的地。
第三,要實現精準對接,保證抗體結合能力夠強。“貨車”與目標的對接是否緊密,直接關係到ADC能否順利進入腫瘤細胞內部,實施“精準打擊”。如果對接不牢固,ADC可能就會在半路掉鏈子,無法有效進入或消滅腫瘤細胞。
第四,要選擇強力“彈頭”,保證有效載荷的效力。ADC攜帶的細胞毒性“彈頭”必須足夠強大,才能確保一擊即中,殺死腫瘤細胞。但威力過大也可能帶來風險,因此需要在效力與安全性之間找到完美的平衡點。
第五,要設計出靠譜的“橋樑”,選用合適的連接子。連接子就像是搭建在抗體與藥物之間的“橋樑”。它既要足夠穩定,保證在血液循環中不會提前釋放藥物,又要能在進入腫瘤細胞後,適時地釋放“彈頭”,讓藥物發揮作用。這要求連接子的設計既要“穩得住”,又要“放得開”。
第六,要實現精準裝載,優化藥物與抗體的結合位點和數量。藥物與抗體的結合位點很關鍵,它影響着藥物的穩定性及釋放時機。如果結合位置不對,藥物可能會過早“脱軌”,增加對健康組織的傷害。而每個抗體上裝載的藥物數量(DAR)也需謹慎調控,過少會達不到療效,過多則可能導致ADC不穩定,影響療效並增加毒性。
ADC 代表性藥物有哪些?
隨着研究的不斷深入,ADC藥物設計得到逐代優化(表2),不斷湧現出新的研究成果和候選藥物。新一代ADC發展至今,已實現多項技術突破。針對構成ADC的三部分組件,研究開發者逐一優化提升其性能,使這枚靶向腫瘤細胞的“導彈”更強大:
在抗體方面,採用人源化抗體及位點特異性偶聯技術,顯著降低了免疫原性,提升了腫瘤靶向性;
在連接子方面,通過引入可切割連接子,能夠在特定條件下可控釋放藥物,增強了治療的精準性,最新技術正在進一步優化連接子穩定性,降低非特異性釋放的風險;
在細胞毒性藥物方面,最新技術採用更強效的細胞毒性藥物,以及多樣化適應症策略,如拓撲異構酶I抑制劑和高藥物抗體載荷,來提高療效。
表 2 ADC 藥物發展階段特點 | 來源:本文作者
比如説,治療乳腺癌的ADC藥物Enhertu與Kadcyla,代表了HER2靶向ADC技術不同開發階段的成果(表3)。Enhertu作為新一代ADC,憑藉高藥物抗體比與旁觀者效應,顯著拓寬了治療範圍,惠及HER2低表達癌症患者。Kadcyla則是首批成功的HER2靶向ADC,專注HER2陽性乳腺癌治療,技術成熟且副作用温和。
2024 年 6 月 2 日,在《自然醫學》上發表了上述兩種 ADC 藥物治療 HER2陽性乳腺癌 和 HER2低表達乳腺癌的關鍵性臨牀試驗(DESTINY-Breast 03)結果,從中可以看出最新一代ADC藥物的優勢。
HER2陽性乳腺癌是一種惡性程度較高的乳腺癌類型,患者體內表達大量HER2蛋白,傳統療法(如單抗藥物曲妥珠單抗)雖然能夠靶向HER2,但對於晚期患者或耐藥性病例,效果有限。
在 DESTINY-Breast03 試驗中,Enhertu對HER2陽性、既往接受過多線治療的晚期乳腺癌患者展現了卓越的療效。Enhertu組患者客觀緩解率(ORR)達到78.5%,大幅高於Kadcyla對照組(ORR僅為34.2%);Enhertu組無進展生存期(PFS)達29個月,對照組為7.2個月;Enhertu組中位總生存期為 52.6 個月,對照組為42.7 個月。由此看出,新一代 ADC 藥物Enhertu使患者無疾病進展的時間大大延長,改善了耐藥患者的預後。
此外,Enhertu在 DESTINY其他的系列試驗中被證明對HER2低表達乳腺癌也具有顯著療效。這種患者羣體傳統上不被認為適合HER2靶向治療,但Enhertu打破了這一限制,將精準醫學的理念進一步擴展到更多患者羣體。
表3 靶向HER2的ADC代表藥物比較。
結語
由上述例子可知,ADC藥物重新定義了癌症治療的可能性,它以卓越的精準性、強大的殺傷力和創新的設計理念,堪稱現代醫學與科學技術的完美融合。
隨着ADC藥物市場的競爭日益激烈,如何在眾多候選藥物中脱穎而出,成為開發者們必須面對的關鍵問題。如何進一步優化脱靶毒性,減少潛在的毒副作用,仍是當前研究的重點。為了構建核心競爭力,開發者們需要在靶點選擇、平台技術、適應症選擇、臨牀設計以及項目規劃等方面進行全面創新和優化。只有這樣,才能將更高療效的ADC引入臨牀實踐,為癌症患者帶來更多福音。
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