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前言

人表皮生長因子受體2（Her2）是酪氨酸激酶的跨膜受體，是表皮生長因子受體（EGFR）家族的一員，該家族還包括Her1（EGFR）、Her3和Her4。所有四個成員都是通過配體依賴或獨立的同源或異源二聚化的活性形式調節(jié)細胞增殖和分化。然而，與其他三個成員不同的是，Her2是唯一一個可以與任何其他成員形成二聚體，從而觸發(fā)調節(jié)細胞增殖和存活信號通路的受體。

Her2靶向治療顯著地改善了Her2陽性乳腺癌患者和胃癌患者的預后。目前，已批準幾種抗Her2靶向藥物用于乳腺癌的治療：trastuzumab和pertuzumab，兩者均為抗Her2人源單克隆抗體，聯(lián)合化療被批準為轉移性乳腺癌的一線治療�？贵w偶聯(lián)藥物（ADC）結合了小分子藥物的強大細胞毒性和單克隆抗體的選擇性以及良好的藥代動力學特征，Her2靶向ADC成為治療Her2陽性癌癥非常有前景的方向。

Her2靶向ADC的研究現(xiàn)狀

截止2021年，有30個靶向Her2的ADC藥物處于臨床階段，其中23個仍在取得良好進展，已有三家獲準上市。T－DM1（Kadcyla）是第一個被FDA批準用于治療晚期HER2＋乳腺癌的Her2靶向ADC藥物，同時也被批準用于新輔助治療后殘存病灶的早期高�；颊摺�2019年，T－DXd（DS－8201；ENHERTU） 成為第二個獲批的新型Her2靶向ADC藥物，它在治療難治性Her2＋轉移性乳腺癌患者中顯示出顯著的抗腫瘤活性。另外，2021年榮昌生物的RC48在中國獲準上市，用于治療至少接受過2種系統(tǒng)化療的Her2過表達局部晚期或轉移性胃癌患者。

此外，有七個Her2靶向的ADC被宣布終止臨床試驗。

這些數(shù)據(jù)顯示，靶向Her2的 ADC的臨床失敗率相對較低（23．3％），表明Her2是ADC非常理想的靶點。

Her2靶向ADC的有效載荷

到目前為止，ADC最常見的有效載荷是細胞毒素，在很長一段時間里，只有少數(shù)幾種細胞毒素被用作ADC的有效載荷。隨著該領域競爭的日益激烈，超過10種新的細胞毒素被用作Her2靶向ADC的有效載荷，這些ADC正在臨床前或早期臨床試驗中進行評估。

靶向微管的有效載荷

微管蛋白抑制劑，尤其是Auristatin和maytansine，在臨床試驗中被用作大多數(shù)ADC的有效載荷。這些細胞毒素在紡錘體形成過程中靶向并抑制動態(tài)微管，然后進一步誘導有絲分裂細胞凋亡。auristatin的典型代表是單甲基auristatin E（MMAE），maytansine的典型代表是DM1，MMAE和DM1是臨床試驗中常用的Her2靶向ADC的有效載荷類型。

靶向DNA的有效載荷

DNA靶向劑，如卡奇霉素、杜卡霉素和吡咯苯二氮雜卓（PBD），可以通過共價鍵不可逆地附著在DNA的小凹槽上，從而破壞DNA的空間結構，進而導致細胞死亡。與只殺死有絲分裂期腫瘤細胞的微管蛋白抑制劑不同，DNA靶向劑可以作用于增殖和非增殖細胞。

杜卡馬嗪是杜卡霉素的衍生物，與曲妥珠單抗偶聯(lián)形成一種名為SYD985的ADC，其在乳腺癌中的抗腫瘤活性已在臨床試驗中得到闡明。PBD二聚體對許多腫瘤細胞具有異常強大的活性，引發(fā)了人們對ADC開發(fā)的熱情。然而，評估ADCT－502和DHES0815A（與PBD偶聯(lián)）在Her2陽性乳腺癌患者中的藥代動力學、安全性和耐受性的臨床試驗因療效差和安全性問題而終止。

靶向DNA拓撲異構酶1的有效載荷

喜樹堿及其類似物是一種有效的拓撲異構酶1抑制劑，已成為ADC的潛在有效載荷。DS－8201a已經獲得FDA的批準，它將DX－8951f衍生物與曲妥珠單抗偶聯(lián)，DX－8951f是一種喜樹堿類似物，其抗腫瘤活性高于其他喜樹堿衍生物。

此外，sacituzumab和labetuzumab是分別針對TROP2和CEACAM5設計的ADC，它們采用SN－38作為有效載荷。SN－38是半合成喜樹堿，是伊立替康的活性代謝產物。盡管SN－38遇到了一些挑戰(zhàn)，例如高疏水性和有限的有效結合位點，但Trodelvy的獲批意味著SN－38類似物可以滿足ADC有效載荷的標準。

其他新型有效載荷

除了上述三種類型的有效載荷外，在臨床前試驗中還研究了幾種新的有效載荷。例如，MT－5111是一種臨床開發(fā)中的新型Her2靶向ADC，它結合Her2上不同于trastuzumab或pertuzumab的表位，使用核糖體抑制劑志賀毒素作為有效載荷。

BDC－1001、SBT6050和NJH395選擇Toll樣受體（TLR）激動劑作為有效載荷，以刺激強烈的局部抗腫瘤免疫反應，正在表達Her2的實體瘤患者的I期臨床試驗中進行評估。MM－302利用了細胞毒性化療脂質體阿霉素，臨床前研究表明其活性優(yōu)于蒽環(huán)類藥物和脂質體阿霉素，但在II期試驗中未達到終點。

Her2靶向ADC的連接子

為了成功地連接抗體和有效載荷，ADC的連接子構建必須滿足一些關鍵標準。首先，連接子必須足夠穩(wěn)定，在血液循環(huán)中不會過早斷裂，這可以有效避免ADC的靶向毒性。其次，一旦ADC被內化到靶細胞中，連接子還允許從抗體分子有效釋放高度細胞毒性的有效載荷。第三，為了抑制ADC的聚集，還對CMC提出了重大挑戰(zhàn)，必須考慮連接子的疏水性。連接子分為兩類：不可切割型和可切割型。

大多數(shù)ADC連接子采用可切割連接子，可通過環(huán)境（如低pH值）或特定溶酶體酶（如組織蛋白酶B）條件性的切割。含有二肽的連接子依賴于組織蛋白酶B，組織蛋白酶B在多種惡性細胞中過表達，其具有羧基肽酶活性，并選擇性識別某些氨基酸序列，以在序列的C端切割二肽連接體，如Phe－Lys、Val－Cit、Glu－Val－Cit和GGFG。

許多Her2靶向ADC采用了酶裂解型可切割連接子，如SYD985：

DS－8201a：

RC48：

另外一些ADC利用不可切割的連接子在有效載荷和抗體之間構建比可切割連接子更穩(wěn)定的偶聯(lián)。帶有不可切割連接子的ADC通常具有更復雜的藥物釋放機制，依賴于抗體的完全蛋白水解降解，由于滲透性差只具有有限的旁觀者效應。這類Her2靶向ADC例如T－DM1：

BAT8001：

和ARX788：

Her2靶向ADC的偶聯(lián)技術

目前，臨床試驗中Her2靶向ADC的主要偶聯(lián)策略是半胱氨酸偶聯(lián)，如RC－48和SYD985，其次是賴氨酸偶聯(lián)。此外，近年來，與抗體上的工程氨基酸或天然氨基酸進行位點特異性偶聯(lián)成為一種趨勢，例如ARX788和A166。

賴氨酸偶聯(lián)

最常見的偶聯(lián)方法之一是利用抗體的賴氨酸殘基，氨基酸親核NH2基團與有效載荷上親電的N－羥基琥珀酰亞胺（NHS）基團發(fā)生反應。這種技術已成功應用于批準的首個Her靶向ADC，即T－DM1。

然而，典型的IgG1抗體有80到90個賴氨酸殘基，其中約10個可以在強制條件下進行修飾。賴氨酸殘基上的偶聯(lián)導致ADC藥物抗體比（DAR）的異質性。此外，連接子可能會附著到一些在抗體－抗原相互作用中至關重要的賴氨酸殘基上，導致親和力降低。

半胱氨酸偶聯(lián)

半胱氨酸偶聯(lián)方法是基于抗體的半胱氨酸殘基與錨定在連接子上的特定硫基之間的反應。然而，與賴氨酸不同，野生型抗體中幾乎不存在游離巰基，它們主要通過減少二硫鍵生成。IgG1含有4個鏈間和12個鏈內二硫鍵用于ADC構建，幸運的是，4個鏈間二硫鍵通常對IgG1的結構穩(wěn)定性不起關鍵作用，可以在溫和的條件下選擇性還原，生成2、4、6或8個游離硫基，同時保持12個鏈內二硫鍵的完整性。

因此，與基于賴氨酸的偶聯(lián)相比，明確的偶聯(lián)位點和特定的硫基反應有助于ADC控制DAR和異質性。這種偶聯(lián)方法是ADC構建的主要選擇，許多Her2 靶向ADC，如RC48和SYD985等，都使用了這種偶聯(lián)方法。

位點特異性偶聯(lián)

利用帶有工程化活性氨基酸殘基的抗體與連接子有效載荷偶聯(lián)是獲得位點特異性ADC的可行方法。這些ADC的特點是偶聯(lián)均勻，DAR為2或4，表現(xiàn)出比傳統(tǒng)ADC更好的耐受性。ADCT－502和MEDI4276就是基于這種技術生產的，不同之處在于，ADCT－502將參與鏈間二硫鍵形成的八個半胱氨酸殘基中的六個突變?yōu)榻z氨酸，在重鏈220位留下兩個半胱氨酸用于位點特異性偶聯(lián)，而MEDI4276將Fc區(qū)的S239和S442突變?yōu)榘腚装彼嵊糜谂悸?lián)。不幸的是，這兩種ADC的臨床試驗都已經終止，可能是因為無法忍受的毒性。

該技術的另一個應用是將對乙酰苯丙氨酸基團帶入抗Her2抗體，以提供酮基作為與烷氧基胺衍生藥物形成穩(wěn)定肟的反應位點。ARX788 ADC是一種抗Her2－p－乙酰苯丙氨酸－MMAF偶聯(lián)物，可抑制異種移植腫瘤生長，目前處于I／II期臨床試驗階段。這種ADC的清除率和暴露參數(shù)與相應的裸抗非常相似。

此外，不同于抗體工程化產生位點特異性偶聯(lián)，人們嘗試在抗體上產生化學和區(qū)域選擇性賴氨酸修飾，從而生成同質化的ADC。A166就利用了這種技術，其連接子偶聯(lián)到曲妥珠單抗上的輕鏈，目前處于I／II期臨床試驗階段。

Her2靶向ADC的臨床進展

處于研發(fā)前沿的幾種抗Her2靶向ADC，如DS－8201a、SYD985、RC48和ARX788，類似于T－DM1，在乳腺癌治療中表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腫瘤活性。同時，其中一部分對其他Her2陽性癌癥顯示出顯著的臨床益處。

在II期臨床試驗中，DS－8201a在轉移性乳腺癌患者的治療方面取得了顯著改善，包括60．9％的客觀響應率（ORR）、16．4個月的無進展生存期（PFS）和12個月的總生存期（OS）。Her2陽性胃癌患者也從DS－8201a中獲得了顯著的臨床益處，ORR為43．2％，疾病控制率（DCR）為79．5％，PFS 為5．6個月。在Her2突變型非小細胞肺癌中，ORR為72．7％，PFS中位數(shù)為11．3個月。

RC48在治療尿路上皮癌（ORR 51．2％，OS 13．9個月，PFS 6．9個月），胃癌（ORR 18．1％，PFS 3．8個月，OS7．6個月）和乳腺癌（ORR 36．7％，SD 60．0％）方面也表現(xiàn)出優(yōu)越的臨床療效。

此外，DS－8201a和RC48在治療Her－2低表達患者方面也顯示出顯著的療效。在Her2 IHC1＋或IHC2＋乳腺癌分期試驗中，DS－8201a的ORR為37％，DCR為87％。在Her2陰性尿路上皮癌（IHC0或IHC1＋）的多中心II期試驗中，RC48的ORR為25％，DCR為75％。

值得注意的是，ARX788在治療Her2陽性胃癌患者方面顯示出顯著療效，20名患者中有9名（45．5％）獲得PR。2021年3月，F(xiàn)DA授予了ARX788針對HER2＋胃癌的孤兒藥資格。此外，Her2靶向ADC的開發(fā)也不可避免地遇到了挫折，例如，BAT8001由于未能達到III期臨床試驗的終點而被終止，但整體的Her2靶向ADC藥物在Her2陽性癌癥治療中顯示出良好的前景。

Her2靶向ADC設計面臨的挑戰(zhàn)

ADC分子的性質由各個組分的整體決定。對于mAb、連接子、有效載荷、位點、偶聯(lián)類型和所獲得的DAR的任何給定組合，產生的產物將由具有不同物理化學性質的ADC的混合物組成。產生的異質性可能會影響其穩(wěn)定性、藥代動力學和清除率，從而對ADC的整體安全性和有效性產生不利影響。因此，精心選擇的組件集成是ADC成功的一個關鍵方面。

隨著ADC技術的發(fā)展，ADC分子的設計越來越多樣化，這既是機遇也是挑戰(zhàn)。在抗體方面，除了單克隆抗體，還可以選擇雙特異性抗體和納米抗體。有效載荷不僅限于細胞毒素，還包括蛋白質毒素、酶、放射性核素、核糖體抑制劑、siRNA和免疫刺激劑等。

在偶聯(lián)方面可選擇兩種類型的連接子：可切割和不可切割。偶聯(lián)技術方面，除了最常見的隨機、賴氨酸或半胱氨酸偶聯(lián)外，還有多種位點特異性偶聯(lián)，包括通過工程半胱氨酸殘基、非天然氨基酸、特異性賴氨酸、糖基和酶介導的偶聯(lián)。DAR值可以低至2，也可以高至12。

新技術或新分子設計概念的引入是否一定能提高ADC的成功率？答案不得而知。例如，MEDI4276是一種靶向HER2不同結構域的雙抗，與基于微管溶素的微管抑制劑有效載荷進行位點特異性偶聯(lián)，平均DAR為4。它在體外顯示Her2陽性腫瘤細胞的細胞內化和細胞溶解增強，但在I期臨床試驗中，在劑量＞0．3 mg／kg時，表現(xiàn)出不可耐受的毒性。

XMT－1522是另一種ADC，由一種新型的全人抗Her2單抗和一種新型的基于auristatin的細胞毒性有效載荷組成，具有高DAR值。但該公司最終放棄了XMT－1522，因為在一項針對乳腺癌患者的1期研究中，風險效益比令人失望。因此，分子設計仍然是ADC開發(fā)的重點和難點。

小結

ADC的發(fā)展將受益于治療性單克隆抗體設計的改進，以允許有效載荷在特定位點偶聯(lián)，從而實現(xiàn)更均勻的ADC藥物。偶聯(lián)策略和有效載荷釋放機制的多樣化可以提供更多的可能性來產生具有更好療效和安全性的ADC。Her2是一個經典靶點，目前有多款Her2靶向的ADC處于臨床階段。相信隨著ADC技術的進步，在Her2陽性腫瘤的治療中，這些ADC藥物將顯著改善患者的生存狀況。

參考文獻：

1．Novel development strategies and challengesfor anti－Her2 antibody－drug conjugates． Antib Ther． 2022 Jan； 5（1）： 18–29．

       原文標題 : Her2靶向ADC的新發(fā)展策略和挑戰(zhàn)