秦雨婷,泮明珠,張娟
(中國藥科大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京 211198)
癌癥是嚴重威脅人類健康和生命的疾病之一。近年來由于提前篩查及癌癥治療方法的改進,特別是抗腫瘤抗體藥物等免疫療法的進展,癌癥總體死亡率逐步下降[1]。
抗體藥物相較于傳統(tǒng)化療、放療具有特異性高、不良反應(yīng)小和預(yù)后效果良好等優(yōu)點,在多種腫瘤治療中展現(xiàn)出優(yōu)越的抗腫瘤效果。20世紀末,K?hler等[2]利用雜交瘤技術(shù)制備了鼠源單克隆抗體,就此拉開了單抗開發(fā)的序幕。1986年,全球首個鼠源單抗藥物Muromonab-分化簇3(cluster of differentiation 3,CD3)經(jīng)美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)獲批上市[3]。然而由于鼠源單克隆抗體免疫原性強、半衰期短等問題,單克隆抗體藥物很快進入人源化改造時期。隨著抗體人源化技術(shù)、噬菌體展示技術(shù)、酵母展示技術(shù)和單B細胞技術(shù)等的快速發(fā)展,抗體逐步發(fā)展為人鼠嵌合抗體、人源化抗體以及全人源抗體[4]??贵w藥物的結(jié)構(gòu)模式也逐漸多樣化,出現(xiàn)了雙特異性抗體(bispecific antibody,BsAb)、抗體藥物偶聯(lián)物(antibody drug conjugates,ADCs)以及小分子抗體片段等多種形式。目前,抗體藥物已成為全球生物藥發(fā)展最快的領(lǐng)域之一,誕生了如阿達木單抗(商品名:修美樂)在內(nèi)的數(shù)個年銷售額超百億美元的“重磅炸彈藥物”。截至2023年10月,美國FDA累計批準上市的抗體藥物已達130款,其中近50%的抗體療法獲批用于抗腫瘤治療,批準的抗體療法數(shù)量也呈現(xiàn)不斷上漲的趨勢(每年6 ~ 13個)。2022年,全球抗體藥物市場規(guī)模達2200億美元。全球抗腫瘤抗體藥物市場規(guī)模在2021年達460億美元,預(yù)計到2026年底將增長至近800億美元[5]。
抗體藥物具有極大的發(fā)展前景,本文將聚焦抗體藥物在腫瘤治療領(lǐng)域的最新進展,介紹不同類型抗體藥物的結(jié)構(gòu)類型和作用機制(mechanism of action,MOA),并總結(jié)抗體藥物上市與臨床應(yīng)用現(xiàn)狀,提出抗體藥物在腫瘤治療領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。
單克隆抗體是由單一B淋巴細胞產(chǎn)生、僅針對某一特定抗原表位的具有高度均一性的抗體。單克隆抗體的作用機制廣泛,包括抑制受體和配體的結(jié)合[6]、直接細胞毒作用[5]、利用抗體Fc段介導(dǎo)免疫效應(yīng)功能,主要包括抗體依賴細胞介導(dǎo)的細胞毒性(antibody dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)、抗體依賴細胞介導(dǎo)的吞噬作用(antibody dependent cellular phagocytosis,ADCP)和補體依賴的細胞毒作用(complement dependent cytotoxicity,CDC)等[7],以及利用抗體阻斷免疫檢查點受體介導(dǎo)免疫激活從而發(fā)揮抗腫瘤作用等[8]。單抗藥物的類型針對不同的靶點有不同的選擇,當(dāng)前多數(shù)單抗藥物的開發(fā)都選用具有較高構(gòu)象穩(wěn)定性的IgG1亞型,針對表達在效應(yīng)細胞上的靶點,臨床上多選用不易引起ADCC、ADCP和CDC效應(yīng)的IgG4亞型,如靶向T細胞的PD-1單抗。
截至2023年10月,F(xiàn)DA及歐盟批準上市的抗腫瘤單抗藥物累計共36款(見表1)[9],覆蓋20多個靶點,針對如程序性死亡受體-1(programmed death-1,PD-1)和其配體程序性死亡受體配體-1(programmed death-ligand 1,PD-L1)、細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)抗原-4(cytotoxic T lymphocyte associated antigen-4,CTLA-4)、上皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、人表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)、CD3、CD19、CD20等熱門靶點的抗體藥物占據(jù)絕大部分的市場份額。其中最熱門的靶點是抑制性免疫檢查點PD-1/PD-L1,在獲批的35款單抗中,抗PD-1/PD-L1抗體共8款,占比近1/4。Keytruda作為全球第2款獲批上市的PD-1藥物,已在18個瘤種中獲批30多個適應(yīng)證,如黑色素瘤、經(jīng)典霍奇金淋巴瘤(classic Hodgkin lymphoma,cHL)、非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)、頭頸部鱗狀細胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)等,2022年Keytruda銷售額達209.37億元,有望超越修美樂成為新一代“藥王”。CTLA-4也是當(dāng)前研究最為廣泛的抑制性免疫檢查點之一,它能抑制T細胞的活化,下調(diào)免疫系統(tǒng)的應(yīng)答[10]。當(dāng)前全球共有2款CTLA-4抑制劑上市,2011年,首個CTLA-4抑制劑伊匹木單抗(ipilimumab)獲批上市引領(lǐng)了免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICI)開發(fā)新浪潮。2022年10月,由阿斯利康開發(fā)的CTLA-4抑制劑Imjudo獲美國FDA批準,與抗PD-L1抗體聯(lián)用治療腫瘤部位不可切除的肝細胞癌患者。
表1 FDA和歐盟批準上市用于抗腫瘤治療的36款單抗藥物Table 136 monoclonal antibodies approved for tumor therapy in the United States and EU
續(xù)表1
ICI在多個癌種中展現(xiàn)出強大的抗腫瘤活性。然而,即使最有效的PD-1/PD-L1單抗在臨床上僅有約20%的患者響應(yīng)。誰是下一代ICI成為全球關(guān)注的焦點。LAG-3、T細胞免疫球蛋白和黏蛋白結(jié)構(gòu)域-3(T cell immunoglobulin and mucin domain-containing 3,TIM-3)、T細胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制基序結(jié)構(gòu)域蛋白(T-cell immunoglobulin and immune receptor tyrosine inhibitory motif domain protein,TIGIT)、腫瘤壞死因子受體超家族成員9(tumor necrosis factor receptor super family member 9,TNFRSF9,也稱為CD137或4-1BB)、腫瘤壞死因子受體超家族成員4(tumor necrosis factor receptor super family member 4,OX40)、CD47等新免疫檢查點等陸續(xù)被關(guān)注,但多數(shù)分子單藥給藥未能超越現(xiàn)有PD-1和CTLA-4單抗,目前的開發(fā)均以聯(lián)合用藥或設(shè)計BsAb為臨床應(yīng)用目標[11-12]。表2總結(jié)了當(dāng)前部分ICI聯(lián)用抗PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合療法的臨床進展。比如,由百時美施貴寶公司開發(fā)的聯(lián)合抗LAG-3抗體relatlimab(160 mg)和抗PD-1抗體nivolumab(480 mg,Opdivo)的固定劑量復(fù)方制劑,作為首款LAG-3單抗組合療法于2022年3月獲美國FDA批準,用于治療不可切除或轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者,中位無進展生存期(median progressionfree survival,mPFS)延長1倍。繼CTLA-4和PD-1之后LAG-3和PD-1的聯(lián)合再次肯定了雙免疫療法對腫瘤治療可以在保證安全性的基礎(chǔ)上表現(xiàn)出更優(yōu)的藥效[13-14]。同樣,由默沙東公司開發(fā)的抗LAG-3單抗favezelimab(MK-4280)與PD-1單抗Keytruda聯(lián)合療法用于治療復(fù)發(fā)或難治性cHL,目前正處于Ⅲ期臨床(NCT05508867),據(jù)其披露的Ⅰ/Ⅱ期臨床數(shù)據(jù)顯示,在未接受過PD-1抑制劑治療的患者中,favezelimab與Keytruda的聯(lián)合療法客觀緩解率達73%,完全緩解率為23%,無進展生存期(progression-free survival,PFS)為19個月,展現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性和可耐受的安全性[15],LAG-3與PD-1雙免疫檢查點抑制劑的聯(lián)用組合無疑成為新的明星組合。另一個第2代免疫檢查點TIGIT作為一種抑制性免疫檢查點在T細胞和自然殺傷細胞(natural killer cell,NK)上表達。目前,羅氏正開發(fā)靶向TIGIT的單抗tiragolumab(MTIG7192A),嘗試通過聯(lián)合抗PD-1/PD-L1抗體從而協(xié)同激活T細胞,增強NK細胞介導(dǎo)的抗腫瘤活性[16]。Tiragolumab聯(lián)合阿替利珠單抗和貝伐單抗用于治療不可切除、局部晚期或轉(zhuǎn)移性肝細胞癌(unresectable hepatocellular carcinoma,uHCC)患者的臨床試驗。MORPHEUS目前正處于Ⅰb/Ⅱ期臨床試驗(NCT04524871)[16],根據(jù)2023年美國臨床腫瘤學(xué)會(ASCO)年會上公布的臨床結(jié)果顯示,針對uHCC的肝癌患者同時聯(lián)用tiragolumab能進一步提高現(xiàn)有一線治療方案(阿替利珠單抗和貝伐單抗聯(lián)用)的療效,顯示出更高的客觀緩解率(42.5%vs. 11.1%)和更長的PFS(11.1個月vs. 4.2個月),提示ICI和抗血管生成抑制劑的聯(lián)用組合或能從不同的MOA角度產(chǎn)生良好的抗腫瘤效果。國內(nèi)如信達生物、君實生物、百奧泰、復(fù)宏漢霖等公司也有布局TIGIT抗體,但大多處于Ⅰ期臨床或臨床前階段。
表2 部分免疫檢查點抑制劑聯(lián)用抗PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合療法臨床進展Table 2 Clinical progress of immune checkpoint inhibitors combined with anti-PD-1/PD-L1 inhibitors
BsAb是指通過化學(xué)偶聯(lián)、重組DNA或細胞融合的方式制備的能同時特異性結(jié)合2種抗原分子或同一抗原的2個不同表位的抗體[17]。這種混合單價抗體片段以產(chǎn)生多特異性抗體的思路由Nisonoff等[18]于 20世紀60年代首次提出。由于癌癥的發(fā)病機制較為復(fù)雜,多種介質(zhì)參與了癌癥相關(guān)信號通路的激活,僅針對單一靶點特異性的癌癥治療在臨床上受到較多限制[17]。針對上述問題,BsAb由于能結(jié)合2種不同的抗原或同一抗原的不同表位,理論上可產(chǎn)生比單抗藥物更佳的療效,作為治療性藥物迅速受到了較大的關(guān)注,以期能解決當(dāng)前未得到滿足的臨床需求。但BsAb的穩(wěn)定性和裝配影響其產(chǎn)業(yè)化。隨著抗體工程技術(shù)的跳躍式發(fā)展,不同結(jié)構(gòu)模式的BsAb得以走向臨床,在癌癥治療方面顯示出巨大的潛力。
BsAb通過不同機制在癌癥免疫治療中發(fā)揮作用[19-20],包括但不限于:1)結(jié)合T細胞或其他免疫細胞,如NK細胞,以增強對靶細胞的殺傷作用,特異性地清除腫瘤細胞;2)橋接受體以阻斷或激活協(xié)同信號通路,抑制或激活免疫細胞;3)靶向腫瘤細胞上的多個腫瘤抗原或不同的抗原表位以增強BsAb的結(jié)合特異性,同時減少脫靶毒性帶來的不良反應(yīng)。
BsAb的結(jié)構(gòu)可以分為2大類:IgG樣抗體形式(具有Fc結(jié)構(gòu)域)和非IgG樣抗體形式(沒有Fc結(jié)構(gòu)域)。全長的IgG樣BsAb含有1個Fc結(jié)構(gòu)域,可結(jié)合新生兒Fc受體(FcRn),較抗體片段具有更好的藥代動力學(xué)特性,并表現(xiàn)出多種抗腫瘤機制,如由Fc介導(dǎo)的ADCC、CDC和ADCP等[21]。其設(shè)計策略主要包括杵臼結(jié)構(gòu)(Knob in Hole,KIH)、CrossMab和DVD-Ig等,使不同的抗體重鏈和輕鏈能夠正確配對[22-24]。與全長IgG樣BsAb相比,非IgG樣BsAb由于缺乏Fc結(jié)構(gòu)域具有更低的相對分子質(zhì)量,能更好地穿透進實體瘤發(fā)揮作用,但同時也由于缺乏Fc結(jié)構(gòu)域,其血清半衰期相對較短,且缺乏Fc介導(dǎo)的效應(yīng)功能,可以潛在地用于預(yù)防先天免疫系統(tǒng)的非特異性激活以及Fc介導(dǎo)的ADCC或CDC,這對于減輕免疫細胞參與所產(chǎn)生的不良反應(yīng)至關(guān)重要[17]。
自2009年Trion Pharma公司研發(fā)的全球首款BsAb藥物卡妥索單抗Removab (CD3×EpCAM)獲批上市,用于治療結(jié)直腸癌惡性腹水,它同時橋接了T細胞和腫瘤細胞,代表了BsAb治療的一個里程碑[25],然而慘淡的銷售數(shù)據(jù)使其于2017年退市。此后的10年間僅有一款BsAb上市,2014年12月安進公司研發(fā)的靶向CD3/CD19的BsAb藥物Blincyto獲美國FDA批準,用于治療費城染色體陰性的復(fù)發(fā)或難治性前體B細胞急性淋巴細胞白血病[26],自此BsAb藥物逐漸打開生物制藥市場,進入蓬勃發(fā)展。2021年,由強生公司開發(fā)的全球第4款BsAb 藥物Rybrevant獲美國FDA批準上市,該BsAb靶向EGFR/細胞間質(zhì)表皮轉(zhuǎn)化因子(cellular-mesenchymal to epithelial transition factor,cMet),用于治療鉑類化療后進展的EGFR外顯子20插入突變的轉(zhuǎn)移性NSCLC[27]。從2022年至今,BsAb藥物迎來“高光”時刻,僅1年多時間里美國FDA批準上市的BsAb藥物就多達8款,BsAb藥物市場迎來熱潮[9]。根據(jù)抗體協(xié)會(The Antibody Society)數(shù)據(jù)統(tǒng)計[9],截至2023年10月,F(xiàn)DA及歐盟批準上市的BsAb藥物累計共12款,其中有10款BsAb藥物用于抗腫瘤治療(見表3)[9]。
表3 FDA和歐盟批準上市用于抗腫瘤治療的雙特異性抗體藥物Table 3 Bispecific antibodies approved for tumor therapy in the United States and EU
在BsAb的開發(fā)上,主流的BsAb靶點組合可以分為3大類,即T細胞重定向類、靶向免疫檢查點類(如PD-1/PD-L1、4-1BB、CD47等)以及其他類(如HER2、EGFR、VEGF等)。表4列舉了目前處于臨床階段用于抗腫瘤治療的部分BsAb藥物。從在研BsAb品種的靶點組合選擇來看,CD3作為能特異性靶向T細胞的靶點,成為當(dāng)前最為熱門的BsAb組合選擇。2022年至2023年10月,美國FDA批準上市的8款BsAb藥物中,有7款包含CD3靶點。與CD3組合形成BsAb的靶點以成熟靶點為主,包括CD20、B細胞成熟抗原(B cell maturation antigen,BCMA,也稱為CD269)、CD19、CD33等。CD3×CD20作為目前競爭最為激烈的BsAb靶點組合之一,當(dāng)前進展最快的為再生元和再鼎醫(yī)藥聯(lián)合開發(fā)的REGN1979,用于治療彌漫性大B細胞淋巴瘤(diffuse large B cell lymphoma,DLBCL)和濾泡性淋巴瘤(follicular lymphoma,F(xiàn)L)。
表4 部分處于臨床階段用于抗腫瘤治療的雙特異性抗體藥物Table 4 Some bispecific antibodies for tumor therapy currently under clinical trials
針對靶向免疫檢查點類BsAb藥物的開發(fā)也是目前BsAb開發(fā)的主流方向之一,由康方生物研發(fā)的靶向PD-1/CTLA-4的BsAb卡度尼利單抗已獲國家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)批準上市,用于既往接受過含鉑化療治療失敗的復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移性宮頸癌患者[28]。MEDI5752是一款由阿斯利康開發(fā)的同時靶向PD-L1和CTLA-4的BsAb藥物,目前針對該BsAb的多項臨床試驗正在進行中,適應(yīng)證覆蓋局部晚期或轉(zhuǎn)移性非小細胞肺癌、晚期腎細胞癌、晚期膽道癌、局部晚期胃或胃食管交界處腺癌、軟組織肉瘤等。靶向PD-1/VEGF的BsAb(AK112)聯(lián)合化療在治療轉(zhuǎn)移性晚期NSCLC的II期臨床試驗中(NCT04736823)展現(xiàn)出了良好的抗腫瘤活性[29]。由康寧杰瑞公司開發(fā)的同時靶向HER2胞外結(jié)構(gòu)域Ⅱ和Ⅳ的 2個非重疊表位的BsAb KN026目前正在中國、美國開展多項不同階段臨床試驗,適應(yīng)證包括HER2陽性的轉(zhuǎn)移性乳腺癌(metastatic breast cancer,MBC)[30]、晚期表達HER2的胃或胃食道結(jié)合部癌等[31]。
未來,會有更多BsAb藥物進入商業(yè)化或臨床開發(fā)階段,在腫瘤治療領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。
ADCs由針對腫瘤抗原的抗體和通過連接子共價偶聯(lián)的細胞毒有效載荷組成,有“魔法子彈”之稱[32]。ADC在進入體內(nèi)后識別并結(jié)合腫瘤細胞表面的靶抗原,ADC-抗原復(fù)合物通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用內(nèi)化進入溶酶體后,該復(fù)合物在溶酶體降解過程中釋放細胞毒有效載荷破壞DNA或以其他方式抑制細胞分裂,最終殺死腫瘤細胞[33]。
在ADC藥物的研究中,抗體部分主要負責(zé)將ADC的細胞毒有效載荷分子精準遞送至靶細胞表面,人源化或全人源的抗體是首選的藥物遞送介質(zhì),其可確保高特異性靶向能力、長循環(huán)半衰期以及最小的免疫原性[32]。為了實現(xiàn)細胞毒有效載荷的精準遞送,常規(guī)的ADC藥物設(shè)計時在靶標抗原的選擇上,需遵循以下幾點: 1)靶標抗原主要在靶細胞上高表達,而在正常細胞上低表達或不表達; 2)靶標抗原能夠?qū)DC藥物快速內(nèi)化到癌細胞中[5,34]。這些要求使ADC藥物在治療開發(fā)上能供選擇的靶點有限。 目前雖然已有50多種此類靶標抗原被用作ADC臨床前或臨床研究[17],但研究主要集中在如實體腫瘤中的HER2、人滋養(yǎng)細胞表面抗原2(trophoblast cell-surface antigen 2,Trop2)、EGFR、c-Met、細胞黏附分子-4(nectin cell adhesion molecule 4,Nectin-4),以及血液腫瘤中的BCMA、CD22、CD30、CD19等幾種靶點[35-37]。為了消除對高抗原表達的依賴,避免潛在的低效內(nèi)化,研究人員利用實體瘤腫瘤相關(guān)細胞外基質(zhì)開發(fā)了非內(nèi)化ADC藥物。當(dāng)非內(nèi)化ADC藥物與內(nèi)化較差的抗原或其他腫瘤成分結(jié)合時,細胞外蛋白酶和細胞外基質(zhì)的其他成分(如酸性介質(zhì)或還原性谷胱甘肽)可有效切割連接子釋放細胞毒有效載荷,發(fā)揮抗腫瘤作用。這極大地拓展了癌癥靶點的選擇范圍[38]。由Abbvie公司研發(fā)的ABBV-085就是一款靶向腫瘤和其基質(zhì)共享抗原富含亮氨酸重復(fù)蛋白15(leucine rich repeat containing 15,LRRC15)的非內(nèi)化ADC,其連接子能在腫瘤微環(huán)境的特殊理化環(huán)境中響應(yīng)斷裂,釋放藥物到腫瘤細胞外基質(zhì)中,在多個動物模型中展示出優(yōu)越的抗腫瘤藥效[39]。
ADC的細胞毒有效載荷是一種能夠有效殺死細胞的強效藥物,通常選擇對癌細胞具有高效力但脫靶毒性較低的細胞毒性化學(xué)制劑[16],其主要分為2大類:1)DNA損傷劑??山Y(jié)合DNA中的小凹槽,通過DNA切割、DNA烷基化或中斷DNA復(fù)制導(dǎo)致細胞死亡,如卡奇霉素、SN-38、Dxd、吡咯苯二氮卓(pyrrolo benzodiazepines,PBD)等[40-43];2)微管蛋白抑制劑。可抑制微管蛋白聚合,引發(fā)G2/M期細胞周期阻滯和隨后的細胞凋亡,包括一甲基澳瑞他汀E(monomethyl auristatin E,MMAE)、一甲基澳瑞他汀F(monomethyl auristatin F,MMAF)、美登素(mertansine,DM1)等[44-46]。但隨著第一三共和阿斯利康共同開發(fā)的ADC藥物優(yōu)赫得(Enhertu)的巨大成功[47],越來越多低毒性的小分子進入到了ADC領(lǐng)域,如針對拓撲異構(gòu)酶的喜樹堿類[42]、RNA聚合酶抑制劑等[48]。
將細胞毒有效載荷與抗體共價結(jié)合的連接子也是ADC的重要組成部分。根據(jù)細胞毒有效載荷的釋放機制,連接子分為可切割連接子和不可切割連接子??汕懈钸B接子能有條件地響應(yīng)腫瘤微環(huán)境或細胞內(nèi)環(huán)境,如低pH值、蛋白質(zhì)水解或高谷胱甘肽濃度,從而在腫瘤細胞內(nèi)被快速裂解,如腙鍵、二硫鍵和肽類接頭等[17]。而不可切割的連接子依賴于抗體的完全溶酶體降解來釋放細胞毒有效載荷,常見的如硫醚連接子[49]。理想的連接子應(yīng)具有較好的穩(wěn)定性,并能在ADC進入腫瘤細胞后快速釋放有效載荷。連接子還需要保持適當(dāng)?shù)挠H水性,在與疏水性的有效載荷偶聯(lián)后避免ADC藥物的聚化[32]。針對連接子水溶性低導(dǎo)致的藥物聚化、偶聯(lián)效率低、脫靶毒性等問題,在連接子中引入具有高水溶性的聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)鏈或聚肌氨酸(polysarcosine,pSAR)鏈是當(dāng)前連接子優(yōu)化的一個方向。
將抗體與細胞毒有效載荷偶聯(lián)的方法主要有隨機偶聯(lián)和定點偶聯(lián)。偶聯(lián)方式直接決定了藥物的藥物抗體比值(drug-to-antibody ratio,DAR)、載藥分布、產(chǎn)物穩(wěn)定性、均一性等屬性。隨機偶聯(lián)主要通過化學(xué)手段將小分子毒素與抗體上的賴氨酸殘基或半胱氨酸殘基進行偶聯(lián),所得偶聯(lián)物為混合物,DAR值不均一,批間差異較大[50-51]。而目前常用的定點偶聯(lián)方式通過化學(xué)修飾、酶修飾或基因工程技術(shù)進行位點特異性偶聯(lián),產(chǎn)物均一性較好,DAR值分布高度集中,如ThiomabTM技術(shù)[52]、SMARTagTM技術(shù)[53]、ThioBridge?技術(shù)[54]等。
2000年,首款A(yù)DC藥物Mylotarg獲批上市[55],用于治療CD33陽性的急性髓系白血病,但因其安全性問題,于2010年從美國撤市,隨后在2017年以降低劑量的方式被FDA批準重新上市。時隔11年之后第2款A(yù)DC藥物Adcetris于2011年被美國FDA獲批上市,用于治療霍奇金淋巴瘤以及全身性間變性大細胞淋巴瘤。此后十余年ADC藥物獲得快速發(fā)展,多款A(yù)DC藥物陸續(xù)獲批上市,作為一種新型治療藥物在抗腫瘤治療領(lǐng)域獲得廣泛認可,也被認為是全球生物醫(yī)藥領(lǐng)域研發(fā)熱點之一。2019年,由日本第一三共公司開發(fā)上市的第2款靶向HER2的ADC藥物德曲妥珠單抗[trastuzumab deruxtecan,DS-8201,Enhertu]的上市掀起了ADC藥物開發(fā)的熱潮。截至2023年10月,全球共有15款A(yù)DC藥物獲批上市(見表5)[9],2020年以后就有7款獲批,其中有7款A(yù)DC藥物適應(yīng)證為血液瘤,靶點包括CD19、CD22、CD30、CD33、CD79b和BCMA;8款A(yù)DC藥物適應(yīng)證為實體瘤,靶點包括HER2、Nectin-4、Trop2、EGFR、組織因子(tissue factor,TF)和葉酸受體α(folate receptor alpha,F(xiàn)Rα)。2022年ADC藥物全球銷售額達到67.8億美元,超過140個ADC藥物處于臨床試驗階段[56],具有廣闊的發(fā)展前景,國內(nèi)外各大藥企爭相布局。
表5 全球已上市抗腫瘤治療ADC藥物Table 5 ADCs approved for cancer therapy around the globe
Enhertu是最受矚目的新一代ADC藥物,2019年12月21日,基于DESTINY-Breast01的研究數(shù)據(jù)[57],Enhertu首次被美國FDA獲批上市,用于HER2陽性乳腺癌的后線治療。Enhertu由人源化抗HER2單克隆抗體、親水可裂解的四肽連接子(glycine-glycine-phenylalanine-glycine,GGFG)和拓撲異構(gòu)酶Ⅰ抑制劑喜樹堿衍生物DXd組成,其小分子毒素DXd能結(jié)合拓撲異構(gòu)酶I和DNA形成穩(wěn)定復(fù)合體,誘導(dǎo)DNA損傷并導(dǎo)致腫瘤細胞凋亡,同時還具有極強的膜穿透性,能穿透至鄰近細胞進行殺傷從而發(fā)揮旁觀者效應(yīng)[58-59]。Enhertu是目前唯一DAR值達到理論最高值8的ADC,具備精準靶向和高效低毒雙重優(yōu)勢,后續(xù)FDA又逐步批準其用于其他適應(yīng)證治療,包括HER2陽性局部晚期或轉(zhuǎn)移性胃癌和胃食管結(jié)合部腺癌[59]、不可切除或轉(zhuǎn)移性HER2低表達乳腺癌[60]、HER2陽性非小細胞肺癌[61]等。由榮昌生物開發(fā)的愛地希作為我國首款A(yù)DC藥物于2021年6月獲NMPA批準上市,用于治療HER2陽性的胃癌[62]。
現(xiàn)階段針對ADC藥物的開發(fā)主要圍繞HER2、Trop2、EGFR、BCMA、FRα、Claudin18.2、cMet、Nectin-4和CD家族等相對成熟的靶點,主要用于抗腫瘤治療。表6列舉了部分正處于臨床研究階段的用于抗腫瘤治療的ADC藥物,HER2-ADC仍然是最熱門的賽道,Trop2緊隨其后。由第一三共和阿斯利康聯(lián)合開發(fā)的靶向Trop2的ADC藥物DS-1062目前正處于Ⅲ期臨床。由艾伯維開發(fā)的靶向c-Met的ADC藥物ABBV-399在聯(lián)合第1代EGFR靶向藥厄洛替尼治療攜帶有c-Met突變、EGFR突變/EGFR野生型的NSCLC患者的臨床試驗中展現(xiàn)出了良好的抗腫瘤活性和較好的安全性(NCT02099058)[63]。針對ADC藥物研發(fā)HER2賽道內(nèi)卷的束縛,我國多個企業(yè)如榮昌生物、多禧生物、禮新醫(yī)藥等也正進行ADC藥物差異化研發(fā)布局。
表6 部分處于臨床階段用于抗腫瘤治療的ADC藥物Table 6 Some ADCs for tumor therapy currently under clinical trials
ADC藥物在抗腫瘤治療領(lǐng)域展現(xiàn)出優(yōu)越的前景,但由于耐藥機制,ADC藥物與大多數(shù)細胞毒藥物一樣作為單一療法發(fā)揮臨床效果的持續(xù)時間有限。因此,尋求ADC藥物聯(lián)合療法也是當(dāng)前研究的熱點。ADC藥物的聯(lián)合療法主要包括4種[64]:1)能導(dǎo)致細胞周期停滯或抑制DNA修復(fù)的化療藥物。此類藥物能損傷DNA活性,抑制細胞周期進程,能與具有細胞毒性有效載荷的ADC藥物發(fā)揮協(xié)同作用,化療也可能導(dǎo)致ADC靶向的表面抗原上調(diào);2)分子靶向藥物。聯(lián)合使用ADC藥物和分子靶向藥物可以同時阻斷多條致癌通路,或雙重阻斷一條特定途徑,從而更有效地抑制下游信號傳導(dǎo);3)抗血管生成藥物。此類藥物可以導(dǎo)致腫瘤血管正常化,有助于提高ADC藥物在腫瘤內(nèi)的傳遞;4)免疫治療。ADC藥物攜帶的細胞毒藥物通過不同的機制更傾向于免疫監(jiān)視而不是免疫耐受,包括巨噬細胞重編程、樹突狀細胞和T細胞激活以及PD-L1表達的增加等,基于這些變化,將抗PD-1/PD-L1抗體、抗CTLA-4抗體等ICI與ADC藥物組合可增加這些免疫治療藥物的療效。在一項關(guān)于靶向Nectin-4的ADC藥物enfortumab vedotin(Padcev)聯(lián)合PD-1抑制劑一線治療順鉑不耐受的局部或晚期轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌的臨床試驗EV-103中,有93%的患者在接受了該聯(lián)合療法后,腫瘤發(fā)生消退[65]。一項BEGONIA的臨床研究中Enhertu聯(lián)合PD-L1抑制劑也顯示出較好的抗腫瘤效果以及良好的安全性[66]。多種ADC藥物與化療藥物聯(lián)用,如一款靶向FRα的ADC藥物Elahere與卡鉑在卵巢癌模型中聯(lián)合療法取得成功[67]。Enhertu與DNA損傷修復(fù)抑制劑聯(lián)用的相關(guān)臨床研究正在進行中,如Enhertu與共濟失調(diào)毛細血管擴張突變基因Rad3相關(guān)激酶(ataxia-telangiectasia and Rad3-related,ATR)抑制劑AZD6738(NCT04704661)[68]的聯(lián)用組合。
抗體藥物以其高特異性、高有效性、長半衰期以及相比于小分子藥物更高的安全性等獨特的優(yōu)勢在近十幾年迅速崛起,已成為全球藥物研發(fā)的熱點領(lǐng)域。抗體藥物市場表現(xiàn)亮眼,2021年全球抗體藥物市場達到2173億美元,預(yù)計在未來10年內(nèi)將以約15%的年增長率增長,是當(dāng)前制藥市場增長最快的細分市場之一。
從首款單克隆抗體藥物上市至今的數(shù)十年間,單克隆抗體藥物以其獨特的作用機制和高效性,在惡性腫瘤的治療中發(fā)揮著重要的作用,其中以PD-1/PD-L1、CTLA-4等靶點最為亮眼,產(chǎn)生了多款“重磅炸彈”級別的藥物。但從單抗藥物發(fā)展整體上看,適合成藥的抗體靶標十分有限,且多數(shù)靶點的單抗藥物單藥療效無法超越現(xiàn)有PD-1/PD-L1和CTLA-4單抗,因此,針對老靶點的深度開發(fā)、尋求單抗藥物新靶點和新適應(yīng)證、以單抗藥物為基礎(chǔ)進行如BsAb藥物設(shè)計是目前單抗藥物研發(fā)所需要追求的目標。同時嘗試單抗藥物和其他免疫療法的聯(lián)用組合也是未來5 ~ 10年間單抗藥物發(fā)展的主要趨勢,如ICI聯(lián)用抗血管生成抑制劑、ADC藥物或開發(fā)其他聯(lián)用可能,進行靶向治療升級版,延長如PD-1/PD-L1抑制劑此類“重磅炸彈”單抗藥物的生命周期,尋求單抗藥物發(fā)展新的突破。未來也期待基礎(chǔ)科研人員和各大科研院所對抗體藥物進行更多的機制研究,從而為臨床用藥提供更有力的支持。
BsAb藥物市場于近幾年迎來蓬勃發(fā)展,美國FDA批準的9款BsAb藥物中有8款于近3年獲批,其市場具有較大發(fā)展前景。在BsAb藥物的臨床設(shè)計上,需充分挖掘BsAb藥物較單抗產(chǎn)品、單抗聯(lián)合用藥的臨床優(yōu)勢,選擇創(chuàng)新優(yōu)勢靶點組合。同時創(chuàng)新多種結(jié)構(gòu)模式的BsAb藥物,力求實現(xiàn)新突破。多特異性抗體藥物也是抗體藥物領(lǐng)域未來發(fā)展的方向之一,國內(nèi)外多個企業(yè)均有布局。
ADC藥物對臨床腫瘤的治療格局已產(chǎn)生深遠的影響,以Enhertu為代表的藥物帶動ADC市場規(guī)模的快速擴大,未來5~10年內(nèi),ADC藥物無論從數(shù)量還是質(zhì)量上都將有較大飛躍。非內(nèi)化ADC擴大了癌癥靶點的選擇范圍,可避免潛在的低效內(nèi)化,是未來ADC藥物發(fā)展的另一種選擇。雙抗ADC結(jié)合了BsAb和ADC的優(yōu)勢,具有更低的脫靶毒性和更高的特異性。近期,由百利天恒公司開發(fā)EGFR/HER3雙抗ADC(BL-B01D1)作為國內(nèi)首款雙抗ADC新藥出海成功,將與百時美施貴寶合作推動BL-B01D1的開發(fā)和商業(yè)化,其潛在總交易額最高可達84億美元,雙抗ADC藥物也是未來值得關(guān)注的方向之一。在ADC藥物小分子毒素的創(chuàng)新上,除當(dāng)前常規(guī)應(yīng)用的微管蛋白抑制劑和DNA烷化劑外,開發(fā)具有不同作用機制的有效載荷如拓撲異構(gòu)酶抑制、RNA轉(zhuǎn)錄抑制、免疫刺激、小核酸分子等有望在ADC領(lǐng)域的未來發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。建立在ADC藥物成功的基礎(chǔ)上,抗體-寡核苷酸偶聯(lián)物(antibody oligonucleotide conjugates,AOCs)相比于單一的寡核苷酸藥物更具精準靶向能力和更好的藥代動力學(xué)特性,其發(fā)展前景也令人期待。
抗體藥物發(fā)展至今已成為生物藥領(lǐng)域至關(guān)重要的分支之一,未來的研發(fā)仍將聚焦尚未滿足的臨床需求,拓展更多新的靶標以及適應(yīng)證,為更多患者帶來福音。