ADC火了这么多年,下一代到底要往哪走?
创始人
2026-09-12 14:10:04
0

(来源:抗体圈)

上个月,研究组里一个ADC项目又卡在了连接子稳定性上。体外数据漂亮,一上动物就掉药,血浆里游离药物浓度高得吓人。这种事做抗体的都懂,看着简单,做起来全是坑。正好读到一篇发在《Nature Medicine》上的Perspective,几个法国和日本的作者(F. Moselé、A. Peltier、Y. Ozaki等)把下一代ADC的方向系统梳理了一遍。读完我在工位上坐了挺久,觉得这篇文章把我们行业里大家都在琢磨但没说透的事,讲清楚了。

先扯两句ADC的基本盘

做抗体的应该都不用我多解释,但为了不做这行的朋友也能看懂,还是简单说两句。ADC就是把一个能杀细胞的药,通过一个连接子,挂到一个能认癌细胞的抗体上。抗体负责找路,药负责杀人,连接子负责在对的地方把药放出来。

听着挺简单对吧?真做起来你就知道了,每一步都能出问题。抗体找不找得到癌细胞?连接子在血里稳不稳定?到了癌细胞里药放不放得出来?放出来的药杀不杀得死癌细胞?癌细胞耐药了怎么办?随便哪一步掉链子,整个ADC就废了。

现在上市的ADC里,DS-8201(德曲妥珠单抗)算是最亮眼的。DESTINY-Breast02试验里,跟化疗比,无进展生存期从6.9个月拉到了17.8个月,这个数据在乳腺癌领域确实是颠覆性的。但即便是DS-8201,也不是完美的,间质性肺炎这个副作用一直让人头疼,耐药之后怎么办也还没有特别好的答案。

这篇文章开头有一张图(Fig.1),把下一代ADC的整体思路画得很清楚。左边是搞清楚患者体内到底发生了什么,中间是化学层面的创新,右边是临床转化,最右边是最大化临床影响。这张图基本上就是整篇文章的骨架,后面所有内容都是围绕这几个点展开的。

ADC打到患者体内,到底经历了什么

在说下一代怎么改进之前,得先搞明白现在的ADC在患者体内是怎么工作的,又是怎么失效的。这篇文章专门用一张图(Fig.2)梳理了这个过程,从药代、肿瘤穿透、靶点识别、胞内运输、有效载荷、肿瘤微环境、耐药七个维度,列了十个最需要在患者样本里搞清楚的问题。

我挑几个跟做抗体最相关的说说。

第一个是肿瘤穿透。这个问题说出来可能很多人不信,定量分析显示,真正能到达肿瘤的给药剂量,只有大概1%。剩下的去哪了?在循环里被清除了,被正常组织非特异性摄取了,被Fc受体介导清除了。好不容易到了肿瘤那里,又被肿瘤的间质压力和血管通透性挡住了。做抗体的都知道,大分子穿透肿瘤本来就难,ADC比普通抗体还多了个药物分子,更难。怎么让更多的ADC真正到达肿瘤细胞,是下一代抗体设计绕不开的问题。

第二个是靶点的表达和分布。不是说癌细胞表达靶点就完事了,表达量多少、异质性怎么样、在细胞表面怎么分布,都很重要。就拿HER2来说,不同患者之间表达差异很大,同一个患者不同病灶之间也可能不一样。更麻烦的是,有些靶点在正常组织也有表达,这就会导致脱靶毒性。我们组之前做过一个靶点,肿瘤里表达确实高,但心脏里也有表达,后来做毒理的时候直接就挂了。所以怎么找到更特异的靶点,或者让ADC只在肿瘤微环境里被激活,是下一代的一个重要方向。

第三个是胞内运输。ADC结合靶点之后,要通过内吞进入细胞,然后在溶酶体里被降解,释放出药物。这个过程里,靶点的内吞效率、溶酶体的pH和蛋白酶活性、药物的疏水性,都会影响最终释放多少药。比如HER2和HER3,内吞效率就不一样,做ADC的时候得考虑到这一点。有些靶点表达量不低,但内吞效率差,做出来的ADC效果就不好,这种事我们见得太多了。

第四个是耐药。这个比想象的复杂。文章里列了好几种机制:靶点表达降低、药物外排泵上调、溶酶体功能改变、DNA损伤修复通路上调、凋亡通路改变。而且这些机制可能同时存在,也可能在治疗过程中动态变化。就拿DS-8201来说,耐药之后,有些患者HER2表达降了,有些出现了TOP1突变,还有些DNA损伤修复通路变强了。理解这些耐药机制,是设计下一代ADC的前提,但说实话,现在我们对耐药的理解还很初步。

下一代ADC,几个值得关注的改进方向

文章里有一张图(Fig.3),把增强ADC疗效的策略画得很清楚。从ADC本身的改进,到新型组合,再到怎么快速筛选出最有潜力的候选物。我挑跟抗体设计最相关的几个方向说。

抗体骨架开始玩花样了

传统的ADC都是单特异性抗体,只认一个靶点。但癌细胞很狡猾,一个靶点被抑制了,它可以靠别的通路活下来。所以现在越来越多的人开始做双特异性ADC,同时认两个靶点。

双特异性的好处挺多的。可以同时靶向两个在肿瘤里共表达的抗原,提高特异性;可以通过桥接两个抗原,增强受体内吞,从而提高药物递送效率;还可以靶向那些单独表达量不高、但共表达有特异性的靶点组合。比如同时靶向HER2和HER3的双特异性ADC,在临床前模型里就比单特异性的效果好。当然,双特异性抗体的开发难度比单特异性大很多,表达、纯化、稳定性都是问题,做过的人都懂。

还有一种设计我个人觉得很有意思,叫条件激活生物制剂,简称CABs。这种抗体在正常生理条件下不结合靶点,只有到了肿瘤微环境的特定条件下,比如低pH、特定蛋白酶、氧化还原状态,才被激活,开始结合靶点。说白了就是,在正常组织里抗体是关着的,到了肿瘤那里才打开。做抗体的都知道,脱靶毒性是ADC开发里最头疼的问题之一,CABs这个思路如果能做成,价值很大。现在已经有CAB-based ADC进入临床试验了,比如靶向HER2和ROR2的,我们可以关注一下后续数据。

连接子这个小东西,学问大着呢

连接子看起来就是个小部件,但实际上对ADC的安全性和有效性影响巨大。我们组上个月就是卡在这上面。连接子在血液循环里要足够稳定,不能提前断裂把药释放到血液里,那会导致严重的全身毒性。但到了癌细胞里,又要能有效断裂,把药释放出来。这中间的平衡,非常考验化学设计能力。

现在的连接子主要分两类,可裂解的和不可裂解的。可裂解的依赖肿瘤微环境里的特定条件断裂,比如低pH、溶酶体蛋白酶、还原环境。不可裂解的则需要抗体在溶酶体里被完全降解,才能释放出带氨基酸残基的药物。各有各的优缺点,具体选哪种要看靶点、药物、肿瘤类型。

下一代连接子的改进方向,我觉得有几个值得关注。一个是更稳定的定点偶联化学,实现更均一的DAR,这个现在已经在做了,比如半胱氨酸定点偶联、非天然氨基酸定点偶联。另一个是响应多种肿瘤微环境信号的双条件激活连接子,进一步提高特异性。还有一个是能释放出旁观者效应更强的药物的连接子,让药物能扩散到周围抗原阴性的癌细胞,克服肿瘤异质性。这个很重要,因为肿瘤里不是所有细胞都表达靶点,旁观者效应强的话,能把周围不表达靶点的癌细胞也杀掉。

有效载荷不再只有细胞毒药了

传统的ADC有效载荷都是细胞毒性药物,比如微管抑制剂、DNA损伤剂。这些药的问题是,对分裂快的细胞有效,但对缓慢分裂的肿瘤细胞效果不好,而且容易产生耐药。

下一代ADC的有效载荷开始多样化,文章里列了好几种新类型,我挑几个说。

一个是蛋白降解剂,比如PROTACs和分子胶。这类有效载荷不是直接杀死细胞,而是通过泛素-蛋白酶体系统降解特定的致癌蛋白。好处是可以靶向那些传统上认为不可成药的靶点,而且是催化性作用,一个分子可以降解多个蛋白。已经有临床前研究把PROTAC作为ADC有效载荷,显示出不错的抗肿瘤活性。但PROTAC分子一般比较大,偶联到抗体上之后会不会影响抗体的性质,还有待观察。

一个是DNA损伤修复抑制剂,比如PARP抑制剂、ATR抑制剂、WEE1抑制剂。这类药物本身对有些肿瘤效果有限,但跟DNA损伤剂类ADC联合使用,或者直接作为ADC有效载荷,可以通过合成致死效应增强抗肿瘤活性。已经有临床前研究把PARP抑制剂作为ADC有效载荷,跟DXd类ADC联合使用显示出协同效应。

一个是免疫刺激剂,也就是ISACs。这类ADC不直接杀死癌细胞,而是通过激活先天免疫通路,比如TLR7/8激动剂、STING激动剂,把冷肿瘤变成热肿瘤,激活免疫系统来攻击肿瘤。好处是可以产生免疫记忆,防止复发,而且对抗原异质性的肿瘤也可能有效。已经有ISAC进入临床试验,比如靶向HER2的TLR7激动剂ADC。我个人觉得这个方向很有想象力,因为它把ADC从直接杀伤变成了免疫治疗的一部分。

还有放射性核素,也就是放射免疫偶联物。把放射性核素偶联到抗体上,通过内照射杀死癌细胞。好处是旁观者效应强,可以杀死周围抗原阴性的癌细胞,而且对缓慢分裂的肿瘤细胞也有效。已经有放射免疫偶联物获批,比如靶向CD20的钇-90替伊莫单抗。但放射性核素的生产、运输、给药都比较麻烦,对医院的要求也高,这可能是限制它广泛应用的一个因素。

除了这些,还有一些更前沿的,比如光免疫治疗剂、自免疫激动剂、细胞周期检查点抑制剂等等。有效载荷的多样化,是下一代ADC最让人兴奋的方向之一,因为它大大拓展了ADC的应用边界。

DAR不是越高越好

DAR就是药物抗体比,指每个抗体上偶联了多少个药物分子。传统的随机偶联得到的DAR是不均一的,从0到8都有,这会导致产品质量不稳定,而且高DAR的组分可能毒性更大、清除更快。

定点偶联技术的发展让我们能得到均一DAR的ADC。但DAR到底多少最合适?真不是越高越好。DAR太高,抗体的疏水性会增加,导致清除加快、聚集增加、毒性增大。DAR太低,抗肿瘤活性又不够。现在的趋势是,根据药物的效力和毒性,优化DAR,一般在2到4之间比较常见。

还有一个方向是多有效载荷ADC,也就是在同一个抗体上偶联两种不同机制的药物,比如一个DNA损伤剂加一个PARP抑制剂,通过协同效应增强抗肿瘤活性,同时降低耐药风险。文章里提到,已经有临床前研究开发了双有效载荷ADC,显示出比单有效载荷ADC更好的活性。但多有效载荷ADC的开发难度也更大,怎么控制两种药物的比例、怎么保证两种药物都能有效释放,都是需要解决的问题。

单药不够用了,联合用药是必由之路

现在的ADC单药治疗,虽然比化疗好,但还是有很多患者会耐药。所以联合用药是下一代ADC的重要方向。文章里列了好几种联合策略,我挑几个最有前景的说。

ADC加靶向治疗是比较直接的思路。比如DS-8201跟HER2靶向药联合,跟CDK4/6抑制剂联合,跟PI3K/AKT/mTOR通路抑制剂联合。逻辑很简单,靶向药抑制肿瘤的存活通路,让ADC更容易杀死癌细胞。已经有临床试验显示,DS-8201跟图卡替尼联合在HER2阳性乳腺癌里显示出不错的活性。但联合用药的毒性叠加问题需要关注,比如DS-8201本身就有间质性肺炎的风险,跟其他药联合后会不会加重,需要仔细评估。

ADC加DNA损伤修复抑制剂是我比较看好的一个方向。比如DXd类ADC是TOP1抑制剂,会造成DNA单链断裂,而PARP抑制剂会阻止单链断裂修复,两者联合可以通过合成致死效应增强抗肿瘤活性。已经有临床前研究和早期临床试验显示这种联合有协同效应。除了PARP抑制剂,ATR抑制剂、WEE1抑制剂也在探索中。这个方向的好处是机制比较清楚,而且DNA损伤修复抑制剂本身已经有获批的药物,联合用药的开发路径相对清晰。

ADC加免疫治疗现在也很热。ADC可以诱导免疫原性细胞死亡,释放肿瘤抗原,把冷肿瘤变成热肿瘤,跟免疫检查点抑制剂联合可以增强抗肿瘤免疫。比如Padcev跟帕博利珠单抗联合,在尿路上皮癌里已经显示出不错的活性,甚至有望替代化疗成为一线治疗。还有ADC跟双特异性T细胞衔接器联合的策略,也在临床前研究中显示出协同效应。但这个方向也有挑战,比如ADC跟免疫治疗联合后,免疫相关不良反应会不会增加,需要密切监测。

还有序贯ADC治疗,也就是先用一个ADC,耐药后换另一个机制不同的ADC。比如在HER2阳性乳腺癌里,先用T-DM1,耐药后换DS-8201,这已经成为标准治疗路径。下一代的序贯策略可能更精细,根据耐药机制选择下一个ADC,如果是靶点表达降低,就换一个靶向不同抗原的ADC;如果是有效载荷耐药,就换一个不同机制有效载荷的ADC。但这需要我们对耐药机制有更深入的理解,而且需要有足够多的ADC可供选择,这两点现在都还在发展中。

联合用药最大的挑战还是毒性叠加。ADC本身就有副作用,跟其他药联合后,毒性可能会增加,比如间质性肺炎、骨髓抑制、胃肠道反应。怎么在增强疗效的同时控制毒性,是联合用药开发的关键。这需要我们在临床设计上更谨慎,从低剂量开始爬坡,密切监测不良反应,找到最佳的联合剂量和给药方案。

不是所有患者都适合同一个ADC

现在的ADC治疗,基本上是根据靶点表达阳性就用,但实际上,不同患者对同一个ADC的反应差异很大。文章里专门用一张表(Table 1)梳理了个性化ADC治疗的可能策略,包括四个方向:基于组织的多模态分子预测、液体活检、类器官模型、药物剂量个性化。

基于组织的多模态分子预测,意思是不只是看靶点表达量,还要综合考虑靶点的空间分布、内吞敏感性、RNA特征预测药物敏感性、肿瘤微环境特征等。比如有些患者HER2表达量不高,但内吞效率高,可能对ADC反应也不错;有些患者靶点表达高,但DNA损伤修复通路很强,可能对DXd类ADC耐药。把这些多模态信息整合起来,可以更精准地预测哪些患者会从特定ADC中获益。这个方向听起来很美,但实际操作起来难度很大,需要整合多种技术平台,而且需要大量的临床数据来验证预测模型的准确性。

液体活检现在很火,通过检测循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA、外泌体等,无创地评估肿瘤的靶点表达、耐药突变、异质性等。液体活检的好处是可以动态监测治疗过程中的变化,比如治疗后靶点表达有没有降低、有没有出现耐药突变,从而及时调整治疗方案。现在液体活检技术发展很快,但在ADC领域的应用还处于早期,需要更多临床验证。而且液体活检也有局限性,比如有些患者的肿瘤不释放CTC或ctDNA到血液里,就检测不到。

类器官和患者来源异种移植模型,就是用患者的肿瘤细胞在体外培养成类器官,或者移植到小鼠体内,测试不同ADC的敏感性,从而为患者选择最合适的ADC。这种方法的好处是可以直接测试药物在患者肿瘤上的效果,但挑战在于培养成功率、时间成本、费用,以及体外模型能不能真实反映体内情况。现在PDX/PDO在ADC领域的应用也在探索中,但离临床常规应用还有一段距离。

药物剂量个性化,这个可能是最容易被忽视但其实很重要的一个方向。现在的ADC剂量一般是按体重计算,但实际上,不同患者的药代动力学差异很大,同样的剂量,有些患者暴露量太高导致毒性,有些患者暴露量太低导致疗效不够。个性化剂量调整,比如根据患者的体重、体表面积、药代动力学参数、毒性反应,调整ADC的剂量和给药间隔,可以在保证疗效的同时降低毒性。文章里提到,已经有研究探索基于模型的ADC剂量个性化,但还需要更多临床数据支持。我觉得这个方向值得更多关注,因为它不需要新的药物,只是优化现有药物的使用方式,投入产出比可能很高。

表1 更好地个性化ADC治疗的可能策略

从实验室到病床,还有不少坎要迈

ADC的临床转化现在面临一个挺尴尬的局面:化学创新的速度远远超过了临床验证的速度。现在有太多的ADC候选物,但临床试验的容量有限,怎么快速筛选出最有潜力的候选物,怎么设计更高效的临床试验,是整个行业都在思考的问题。

文章里有一张图(Fig.4),提出了一个加速ADC临床研究和扩展临床影响的战略框架。上面部分是优化临床前和早期临床试验,下面部分是最大化ADC的临床影响。我觉得里面有几个点值得关注。

一个是主方案和平台试验。传统的临床试验是一个药物一个试验,效率很低。主方案可以在同一个试验框架里测试多个ADC候选物,共享对照组,快速筛选出最有潜力的候选物,淘汰无效的。这种设计可以大大加速早期临床开发,降低成本。现在已经有一些平台试验在做了,比如针对实体瘤的篮子试验,但在ADC领域的应用还可以更多。

一个是历史对照。对于一些罕见肿瘤或者后线治疗,用历史对照代替随机对照,可以加快试验速度,降低成本。但历史对照的选择很关键,要确保人群特征、治疗背景跟试验组可比,否则结果可能不可靠。这个在实际操作中需要很谨慎,不能为了快而牺牲试验的科学性。

一个是肿瘤不可知论的ADC,也就是不局限于特定肿瘤类型,只要靶点表达阳性就可以用。比如DS-8201在HER2表达的多种实体瘤里都显示出活性,包括乳腺癌、胃癌、肺癌、结直肠癌等。这种开发策略可以扩大ADC的适用人群,让更多患者受益。但挑战在于,不同肿瘤类型的靶点表达特征、肿瘤微环境、耐药机制可能不一样,需要在多种肿瘤里验证安全性和有效性。而且监管机构对肿瘤不可知论适应症的审批也有特定的要求,需要跟监管机构提前沟通。

一个是早期治疗设置。现在的ADC大多用在晚期后线治疗,但其实在早期治疗,比如新辅助治疗、辅助治疗里,ADC可能更有价值,因为早期肿瘤的异质性更低,免疫系统更完整,ADC的疗效可能更好,甚至有可能实现治愈。比如DS-8201在HER2阳性早期乳腺癌的新辅助治疗里已经显示出不错的病理完全缓解率。把ADC推向早期治疗,是下一代的重要方向,但这也对安全性提出了更高的要求,因为早期患者的预期生存期更长,不能接受太严重的长期副作用。

还有一个是给药方式的改进。现在的ADC大多是静脉输注,需要患者到医院来,很不方便。下一代ADC可能开发皮下注射剂型,让患者可以在家自己给药,大大提高便利性和生活质量。比如已经有研究开发皮下注射的曲妥珠单抗透明质酸酶,跟静脉输注比,疗效相当,但给药时间从几十分钟缩短到几分钟。ADC的皮下剂型开发,可能会改变整个治疗模式。但ADC的皮下注射也有挑战,比如注射部位反应、生物利用度、给药体积限制等,需要解决。

写在最后

做抗体药这些年,我最深的一个体会是,ADC这个领域,看起来是抗体加药物的简单组合,但实际上每一个环节都有很深的学问。抗体的特异性和内吞、连接子的稳定性和断裂条件、药物的效力和旁观者效应、DAR的均一性和优化,每一个都可能决定一个ADC的成败。我们组这些年做过好几个ADC项目,成功的少,失败的多,很多都是卡在了看起来不起眼的细节上。

这篇文章的价值,不在于它提出了什么革命性的新概念,而在于它把下一代ADC的所有可能方向系统地梳理了一遍,从抗体骨架到连接子到药物到DAR,从联合用药到个性化治疗到临床转化,形成了一个完整的框架。做ADC的人看完这篇文章,应该能对整个领域的现状和未来方向有一个比较清晰的认识。至少我看完之后,对我们组现在在做的几个项目,有了一些新的想法。

当然,挑战也很多。有效载荷的多样化虽然让人兴奋,但很多新型有效载荷的ADC还处于临床前阶段,能不能在临床上转化成疗效,还需要时间验证。联合用药的毒性叠加问题、个性化治疗的技术和成本问题、临床转化的效率问题,每一个都不是容易解决的。而且ADC的开发成本很高,失败率也不低,怎么在创新和风险之间找到平衡,是每个做ADC的团队都需要面对的问题。

但我对这个领域还是乐观的。DS-8201的成功已经证明了ADC的潜力,下一代ADC在抗体设计、连接子技术、药物多样性上的进步,很可能会带来更多突破性的产品。而且现在越来越多的人在做ADC,技术平台也越来越成熟,开发效率比几年前高了不少。作为一个做抗体的人,能参与到这个领域的变革中,说实话还是挺有成就感的。

如果你也在做ADC,或者对ADC感兴趣,欢迎留言一起讨论。这个领域发展太快了,多交流才能少走弯路。

📚 参考文献

Moselé F, Peltier A, Ozaki Y, Detappe A, Soria JC, André F. The next generation of antibody-drug conjugates. Nat Med. 2026;32:2774-2785. doi:10.1038/s41591-026-04543-y

相关内容

热门资讯

长征五号B遥一运载火箭顺利通过... 2020年1月19日,长征五号B遥一运载火箭顺利通过了航天科技集团有限公司在北京组织的出厂评审。目前...
9所本科高校获教育部批准 6所... 1月19日,教育部官方网站发布了关于批准设置本科高等学校的函件,9所由省级人民政府申报设置的本科高等...
9所本科高校获教育部批准 6所... 1月19日,教育部官方网站发布了关于批准设置本科高等学校的函件,9所由省级人民政府申报设置的本科高等...
湖北省黄冈市人大常委会原党组成... 据湖北省纪委监委消息:经湖北省纪委监委审查调查,黄冈市人大常委会原党组成员、副主任吴美景丧失理想信念...
《大江大河2》剧组暂停拍摄工作... 搜狐娱乐讯 今天下午,《大江大河2》剧组发布公告,称当前防控疫情是重中之重的任务,为了避免剧组工作人...