文章来源公众号：生物屋 作者：屋中人
越来越多的公司认为，抗体偶联药物(ADCs)携带两种不同的有效载荷可能比单一载荷更有效。目前已有两家公司在癌症患者中测试这种双载荷ADC策略，同时还有数十种下一代ADC处于临床前研发阶段。“这一领域正在发生许多事情”，双载荷ADC初创公司Callio Therapeutics的首席科学官Jerome Boyd-Kirkup表示。Callio今年早些时候筹集了1.87亿美元用于开发这些药物，突显了科学界和投资者对这一新兴技术的兴趣。在四月的美国癌症研究协会(AACR)会议上，相关公司共展示了十多种双载荷ADC(表1)。
表1 研发中的部分双载荷ADCs
Boyd-Kirkup补充道，这些生物制剂的机遇显而易见。业界对ADC的兴趣重新燃起，这种药物利用抗体作为导弹，将化疗毒性有效载荷递送至癌细胞。但目前的ADC——包括第一三共株式会社和阿斯利康的畅销药物曲妥珠单抗德鲁替康(Enhertu)——仍存在局限性，并非所有癌症都对这类药物有反应，且患者可能快速复发。这些药物已经面临的耐药机制也可能限制实验性ADC的疗效，尤其是那些使用相同已获批有效载荷的ADC。
一些药物开发者期望多载荷ADC能够改变这一局面，“制药公司真正兴奋的是，双载荷ADC可能带来持久的疗效”，双载荷ADC公司CrossBridge Bio的首席执行官Michael Torres表示。“如果安全性可接受，这将是一次巨大的成功”。
然而，这项技术涉及许多复杂因素。与所有ADC一样，这些药物需要靶向在癌细胞上高表达、而在健康细胞上几乎不表达的抗原。抗体与有效载荷之间的连接子需要精细调整，有效载荷之间需要良好协同，整个ADC需要易于大规模生产。“必须在每一个环节都深思熟虑”，Torres说道。
Sutro的首席科学官Hans-Peter Gerber补充道，不会有一个万能的解决方案。Sutro自2003年以来一直使用非天然氨基酸制造生物制剂，“现在的关键问题是，哪些抗体-连接子-有效载荷组合在哪些适应症中表现特别出色”，他说。
因此，大型制药公司正在等待这项技术进一步降低风险——目前在这一领域公开动作很少。“制药公司的兴趣还有待观察”，Boyd-Kirkup表示。
01
化疗+化疗组合
总部位于中国的制药公司成都康弘已成为双载荷ADC领域的快速先行者。对于成都康弘的生物制剂负责人Yonghao Zhao来说，当前ADC积累的临床数据凸显了新方法的必要性，该疗法在某些癌症中提供了令人信服的无进展生存期数据，但患者最终仍会进展。
这当然是癌症药物开发者面临的持续挑战。当快速生长的癌细胞接受细胞毒性药物治疗时，它们会迅速获得新的突变以逃避治疗效果——例如激活替代信号通路，或上调药物外排泵以清除细胞内的药物。药物开发者已采用组合策略来阻断部分逃逸途径，而Zhao将多载荷ADC视为一种通过单一治疗药物实现这一目标的方式。
“我认为，要克服耐药性，我们需要选择新的有效载荷，”Zhao说。
双载荷ADC领域的其他人也持相同观点。“如果有两种有效载荷，肿瘤细胞必须找到方法来绕过每个被抑制的通路，细胞可能需要两倍的时间才能做到这一点，”Gerber解释道。“最终，你将超过能够产生耐药突变的细胞数量。”
但如何配对有效载荷？所有公开披露的项目都依赖于拓扑异构酶1(TOP1)抑制剂作为基础药物，包括依沙替康和其衍生物德鲁替康在内的TOP1抑制剂在ADC领域已经流行，通过干扰DNA复制机制高效杀死快速增殖的癌细胞。
在成都康弘，团队选择将依沙替康有效载荷与另一种抑制转录机制的化疗药物配对。他们最终选择了RNA聚合酶II抑制剂雷公藤甲素，这是一种源自传统中药“雷公藤”的天然产物。
Zhao表示，这一决定的关键因素是依沙替康和雷公藤甲素在纳摩尔水平上的匹配效力。ADC的疗效、耐受性和最大耐受剂量由其最具活性的有效载荷的效力决定，因此低效力药物与超高效力药物配对可能无法提供太多治疗益处。
成都康弘的药物开发者将这些有效载荷与靶向TROP2的抗体结合。Zhao解释说，与靶向HER2的ADC相比，靶向TROP2的ADC如戈沙妥珠单抗(Trodelvy)和德曲妥珠单抗(Datroway)有更大的改进空间。他的团队将四个依沙替康分子连接到抗体的臂上，平均将3.5个雷公藤甲素分子连接到主干上，总药物抗体比(DAR)为7.5。
他补充说，这些连接子在不同时间断裂，以交错方式释放有效载荷。依沙替康连接子更稳定，设计为在ADC被靶向癌细胞摄取后断裂，以强力攻击癌细胞——尽管如果它从内体重新释放到更广泛的肿瘤微环境中，也可能杀死附近的癌细胞。相比之下，雷公藤甲素连接子设计为在ADC被内化之前在肿瘤微环境中断裂，以消灭周围的癌细胞，增强药物对更广泛肿瘤组织的所谓“旁观者效应”。
任何在ADC到达肿瘤之前释放的雷公藤甲素对组织的脱靶毒性应该很小，因为该药物的半衰期仅为几分钟。相比之下，依沙替康的半衰期为几个小时。“雷公藤甲素是TOP1抑制剂的非常好的有效载荷伙伴，”Zhao说。
临床前数据令人鼓舞，KH815在多种耐药癌症模型中显示出活性。在其中一项实验中，将对戈沙妥珠单抗耐药的患者的肿瘤细胞异种移植到小鼠体内，然后用戈沙妥珠单抗、德曲妥珠单抗或KH815重新治疗。“我们的双载荷ADC具有抗肿瘤活性，但戈沙妥珠单抗和德曲妥珠单抗效果不佳，”Zhao说。
如果这些效果能在人类身上复制，可能会缓解人们对ADC领域日益增长的交叉耐药模式的担忧。大多数ADC管线中的药物使用TOP1抑制剂或微管蛋白抑制剂如单甲基澳瑞他汀E(MMAE)来杀死癌细胞。然而，一旦癌症对携带这些有效载荷的ADC产生耐药性，它通常也能逃避相关有效载荷。随着ADC成为癌症标准治疗的一部分，依赖已确立有效载荷的实验性单载荷ADC面临艰难挑战。但成都康弘的小鼠数据表明，双载荷ADC可能会使肿瘤重新对之前接触过的有效载荷敏感，
该公司目前正在招募患者进行KH815的临床试验。
总部位于中国的信达生物也在临床试验中测试一种名为IB13020的双载荷ADC，靶向CEACAMS癌症抗原，但信达生物尚未披露该ADC的有效载荷。
02
三载荷ADC
在Araris，研究人员同样在探索携带传统化疗有效载荷的ADC——包括两种、三种甚至更多药物的组合。“当你观察传统的化疗方法时，它总是关于组合治疗，”Araris的首席科学官Philipp Spycher说。“那么为什么不连接不止一种化疗有效载荷呢？”他问道。
Araris的一种候选药物是靶向NaPi2b的双载荷ADC，携带两种相关的TOP1抑制剂：依沙替康和一种依沙替康衍生物。Araris在旁观者活性方面也采取了与成都康弘不同的策略。在Araris的案例中，依沙替康通过从癌细胞中扩散出来提供主要的旁观者效应，而依沙替康衍生物选择性地具有低细胞渗透性，因此留在癌细胞内部以增强靶向杀伤效果。
“我们希望有一种可控的旁观者活性，这可以让我们真正最大化效力和耐受性，”Spycher说。“我们具有相当高的活性和体内耐受性，”他补充道。
Araris的另一种候选药物是一种三载荷ADC，靶向表达Nectin-4的细胞，携带两种TOP1抑制剂和微管蛋白抑制剂MMAE。“这两种有效载荷类别在Nectin-4上都非常有效，”Spycher说。
他补充说，MMAE似乎会触发一种免疫原性的细胞死亡形式，增加了这种ADC与免疫增强检查点抑制剂联合使用的可能性。
至少有四家其他公司也在将TOP1抑制剂与微管蛋白抑制剂——迄今为止最成功的两种ADC有效载荷——结合起来。“有时候你不应该想太多，”Gerber说，他的Sutro团队也在探索这种方法。“关键是测试有效载荷的组合并观察结果”，他补充道。
但仅关注最流行的有效载荷可能存在问题，其他人警告说。Boyd-Kirkup表示，对第一种TOP1抑制剂已经产生耐药的癌细胞可能也会抵抗第二种TOP1抑制剂。Zhao补充说，由于MMAE比依沙替康强效得多，MMAE可能单独决定由此产生的ADC的治疗潜力和耐受性。
其他因素也可能对这种配对产生不利影响。“我们自己研究过TOP1加微管蛋白抑制剂，”Torres说。“在某些细胞系中，我们看到的是效果的拮抗而非协同。”
然而，对于Spycher来说，TOP1和MMAE的组合为Araris的连接子技术提供了展示的机会。
Araris的连接子由支链肽组成，所有有效载荷分子通过单一连接子连接到抗体上的单个谷氨酰胺。“我们希望生成稳定的ADC，但同时表现得好像没有连接有效载荷一样，”Spycher说。他解释说，连接子被设计为具有足够的亲水性以掩盖其有效载荷的疏水性，这有助于避免ADC非特异性摄取到非癌组织中，并且它经过优化，不会在进入癌细胞后立即断裂。
“我们的有效载荷释放相当缓慢，”他说。“我们认为这是秘方的一部分。”
今年早些时候，大冢(Otsuka)子公司Taiho以4亿美元收购了Araris及其连接子技术。Araris的主要单载荷项目正在挑战FDA批准的靶向CD79b的泊洛妥珠单抗维多汀(Polivy)，用一种替换了Araris的连接和连接子技术的药物取代了泊洛妥珠单抗维多汀中使用的技术。
“我们希望证明，通过我们的连接子技术，我们可以进入泊洛妥珠单抗维多汀因耐受性或疗效不足而失败的适应症，”Spycher说。他补充说，如果仅连接子就能改善单载荷ADC的治疗指数，这也预示着它在多载荷环境中的前景。
对于TOP1和微管蛋白抑制剂的组合，另一个重要的考虑因素是确保DAR恰到好处，可能在抗体上加载更多的依沙替康而不是MMAE。在Sutro，团队迄今为止已经尝试了包括6+2、8+2和8+4在内的DAR。“我们手头有工具可以微调这种双载荷组合，以获得最大的治疗指数，”Gerber说。“获胜的ADC将是两种有效载荷比例正确的ADC。”
Sutro最近在PEGS 2025上展示的临床前数据表明，TOP1和MMAE的组合也可以使癌症重新对ADC敏感。Sutro通过用TOP1-ADC曲妥珠单抗德鲁替康治疗异种移植小鼠直到肿瘤产生耐药性，然后用携带微管蛋白抑制剂半酯他汀的ADC治疗小鼠直到它们再次产生耐药性，从而创建了其治疗耐药模型，然后他们用基于TOP1和MMAE的双载荷ADC治疗小鼠。
“肿瘤再次消退，一路下降，”Gerber说。“看到这种情况发生非常令人欣慰，我们迫不及待地想看看临床上的结果。”
03
探索新型有效载荷
其他人正在进入较少探索的有效载荷领域，希望更具战略性的药物组合可能提供更好的效果，特别是破坏DNA损伤修复(DDR)的药物可能与TOP1抑制剂很好地结合。
Boyd-Kirkup补充说，癌症基因组数据支持这一点。癌症可以通过上调DDR基因来对TOP1抑制剂产生耐药性，这些基因能够修复DNA损伤。相反，合成致死性数据库显示，对DDR基因的扰动使细胞特别容易受到TOP1抑制的影响。“从科学和逻辑的角度来看，这是有道理的，”他补充说。“DDR是细胞激活以削弱这些细胞毒剂作用的途径之一。”
经验性有效载荷筛选数据也支持这一点，“我们生成的数据确实表明，TOP1抑制剂加DNA损伤修复抑制剂的组合将非常有效，并且可以解决我们在细胞和动物模型中看到的耐药机制，”Boyd-Kirkup说。
ATR作为DDR的主要调节因子，位于这种合成致死性的最佳位置。Boyd-Kirkup解释说，肿瘤细胞已经对ATR抑制高度敏感，而没有充满癌症突变且未暴露于TOP1抑制的健康细胞应该更具弹性。“我们希望这种方法能有更大的治疗窗口，”他说。
该团队的靶向HER2的CLIO-8221(之前称为HMBD-802)将TOP1抑制剂与ATR抑制剂结合，DAR为4+4。到目前为止，他们在非人灵长类动物中使用高剂量时没有看到这种方法带来的意外协同毒性，Callio计划在2026年第一季度为第一位患者施用CLIO-8221。
CLIO-8221的一个机会是在HER2表达水平较低的癌症中，这些癌症通常对靶向HER2的ADC反应不佳。Boyd-Kirkup补充说，在这些癌症中的成功可能表明，双载荷ADC是其他癌症相关抗原(迄今为止难以用ADC解决的低表达抗原)的可行策略。
CrossBridge Bio的研究人员也专注于TOP1加ATR抑制的双载荷ADC。“我们进行了不同浓度的游离有效载荷筛选，覆盖了DDR领域的药物矩阵，我们最终看到了最大的协同作用，”Torres说。
当谈到双载荷ADC——以及更广泛的癌症药物开发——研究人员仍在等待坚实的临床数据证明组合可以提供协同而非仅仅是叠加的益处。但对Torres来说，临床前数据表明一加一可以大于二。“在这方面我们有非常好的新兴数据，”Torres说。
今年晚些时候，该公司计划展示其中一些数据。在他们将展示的一种体内癌症模型中，小鼠接受了作为基准ADC的德曲妥珠单抗德鲁替康、使用CrossBridge Bio的支链连接子技术构建的单载荷ADC或该公司的一种双载荷ADC的治疗。Torres说，没有小鼠对基准药物有反应，只有一半对单载荷ADC有反应，但它们都对双载荷ADC有反应——并且持续了120天以上。“这就是制药公司真正兴奋的地方，”他说。
Sutro也在试验TOP1抑制剂与DDR抑制剂的组合，但尚未披露具体靶点或有效载荷。在AACR上，他们展示了DNA损伤感应蛋白PARP的抑制剂可以增强TOP1抑制剂的效果。
“总的来说，我们关注的是DNA双链断裂修复抑制剂，”Gerber说。
04
免疫激活
另一种方法是使用双载荷ADC将细胞毒素与免疫系统刺激剂结合，希望激活免疫系统以更好地杀死癌症。包括诺华和Tallac Therapeutics在内的公司已经尝试将抗体与免疫刺激剂结合，试图从抗体中挤出更好的免疫治疗效果，但尚未取得明确的临床胜利，免疫刺激双载荷ADC旨在将这一概念更进一步。
Gerber说，免疫疗法和ADC非常适合彼此。他解释说，免疫疗法具有长期效果，但对较大肿瘤的疗效有限。相比之下，ADC在缩小肿瘤方面表现出色，但不可避免地会被耐药机制中和。“如果将两者结合，你可以通过单一治疗药物缩小肿瘤，使免疫激动剂能够激活免疫系统，”他补充道。
“这是一个非常有吸引力的概念，”Gerber说。
Sutro已与安斯泰来合作开发两种双载荷免疫刺激ADC(iADC)，其中一种目前正在进行IND支持性毒理学研究，该公司尚未披露其优先考虑的靶点或免疫激动剂。
随着两种双载荷ADC进入临床试验，研究人员很快将看到这些药物在人类中的表现。与往常一样，第一批I期数据的关键问题是安全性。
“这些双载荷是否协同作用良好，使我们能够通过合理的剂量水平推进，同时看到非常、非常、非常安全的药物？”Boyd-Kirkup问道。虽然科学文献中充满了在培养皿或小鼠中杀死肿瘤细胞的ADC，但很少有药物具有进入人体所需的治疗窗口。“这就是我正在关注的，”他说。
有效载荷相关的毒性可能因项目而异。在成都康弘的KH815案例中，依沙替康导致血液学毒性，包括中性粒细胞减少症，雷公藤甲素本身也具有血液学毒性，那么这些毒性会叠加吗？
“如果两种药物都导致中性粒细胞减少症或类似情况，它们会相互加剧吗？”Torres问道。“安全性将是一个重要的观察指标。”
所有人也将关注反应率和持久反应的迹象。但在这些方面的失败可能对整个领域的参考意义有限，Torres补充道。不同的双载荷ADC在靶点、有效载荷和适应症方面存在巨大差异，甚至连接子的细微变化也可能产生巨大影响。“如果你的连接子不够干净，那就是灾难的配方。”
在这一领域工作的公司采用了各种不同的连接子策略。虽然Callio和CrossBridge致力于支链连接子结合策略，但Sutro和成都康弘为不同的有效载荷使用不同的连接子，Araris则结合了这两种方法。Gerber说，不同的连接子策略将为每种双载荷ADC赋予独特的性质、断裂特性和可制造性卖点，这些可能决定候选药物的成败。
“对于概念验证，任何不同的结合技术都可以，”他补充说。“看到这在临床中的表现将非常令人兴奋。”
