ADC概論:第三代ADC
目前以HER2為靶點(diǎn)的ADC在清除表達(dá)相對較低HER2+癌細(xì)胞方面是無效的。因此,只有大約20%的乳腺癌患者有資格接受HER2靶向治療。此外,HER2表達(dá)的腫瘤內(nèi)異質(zhì)性最終導(dǎo)致最初對治療有反應(yīng)的患者復(fù)發(fā)。為了在具有更廣泛HER2表達(dá)范圍的癌細(xì)胞中獲得有效的抗腫瘤活性,MedImmune開發(fā)了針對HER2的雙翼ADC IMMU4276。
與Kadcyla?相比,在代表不同亞群患者的各種腫瘤模型中,這種雙翼ADC顯示出優(yōu)越的抗腫瘤活性。此外,兩個(gè)組合突變(L234F和S239C)減少了與FcγR的結(jié)合,以減少FcγR介導(dǎo)的正常組織中ADC特異性內(nèi)化,從而減少了血小板減少等副作用的發(fā)生。不幸的是,由于高肝毒性,2018年該ADC也在臨床停止。
新靶標(biāo)和相關(guān)釋放系統(tǒng)
在富含細(xì)胞間質(zhì)的實(shí)體瘤中,在癌細(xì)胞表面靶向內(nèi)化抗原是非常困難的。因此,一種新的方法被開發(fā)出來,由腫瘤微環(huán)境(基質(zhì)或血管系統(tǒng))代替癌細(xì)胞。在這種策略中,細(xì)胞外蛋白酶和細(xì)胞外基質(zhì)的其他成分(如酸性介質(zhì)或還原性谷胱甘肽)可用于有效的細(xì)胞外釋放用于非內(nèi)化ADC的細(xì)胞毒性。
纖維連接蛋白是腫瘤內(nèi)皮下細(xì)胞外基質(zhì)的一種成分,與癌細(xì)胞表面相比,更容易獲得免疫結(jié)合。SIP形式是單鏈抗體片段與人IgEεCH4結(jié)構(gòu)域融合的結(jié)果。SIP(F8)在C-末端位置用兩個(gè)未成對的半胱氨酸殘基生成,允許兩個(gè)DM1分子進(jìn)行區(qū)域特異性生物偶聯(lián),以產(chǎn)生SIP(F8)-SS-DM1的DAR=2的偶聯(lián)物。
在治療實(shí)驗(yàn)中,SIP(F8)-SS-DM1比IgG(F8)-SS-DM1的類似物效果更好。
在F9畸胎瘤小鼠模型中,以5mg/kg 5次注射給藥,以相等(等摩爾)劑量在體內(nèi)比較兩種偶聯(lián)物。SIP偶聯(lián)物使五分之四的小鼠腫瘤完全緩解,而IgG結(jié)合物僅觀察到有限的腫瘤緩解。這兩種結(jié)合物也被證明在細(xì)胞毒性DM1釋放動力學(xué)方面存在顯著差異。非內(nèi)化ADC的優(yōu)點(diǎn)是避開了免疫結(jié)合物內(nèi)化的某些抵抗機(jī)制,而區(qū)域特異性生物結(jié)合方法控制DAR,避免了DAR為0的成分出現(xiàn)。
新型細(xì)胞毒性藥物
新的細(xì)胞毒藥物已經(jīng)被開發(fā)出來,以靶向低抗原表達(dá)或?qū)uristatins或maytansinoids耐藥的癌細(xì)胞。為此,人們開發(fā)了PBD二聚體,這些二聚體的分子結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)烷基化亞胺官能團(tuán),能夠與DNA形成共價(jià)鍵。PBD二聚體比傳統(tǒng)細(xì)胞毒性藥物(MMAE或DM1)的效力高約50-100倍。Spirogen和Seattle Genetics將PBD二聚體作為ADC細(xì)胞毒性物質(zhì)引入,并開發(fā)了SGN-CD33A(vadastuximab-Talinine)和SGN-CD70A,然而很不幸,這兩種基于PBD的ADC最近在III期臨床試驗(yàn)中被迫停止。SGN-CD33A與致命感染和可能的肝毒性導(dǎo)致的較高的患者死亡率相關(guān),而SGN-CD70A與血小板減少有關(guān)。
雖然在臨床試驗(yàn)期間停止了使用talirine的ADC,但兩個(gè)使用相應(yīng)的tesirine的ADC處于臨床研究的高級階段。Rovalpituzumab tesirine(Rova-T或SC16LD6.5)是由abbvie(Stemcentrx)開發(fā)的抗DLL3 ADC,在小細(xì)胞肺癌的III期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了測試。
ADC Therapeutics開發(fā)了loncastuximab-tesirine(ADCT-402)和camidanlumab-tesirine(ADCT-301),這兩種藥物都在關(guān)鍵的II期臨床階段分別針對B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病和霍奇金淋巴瘤進(jìn)行了測試。
Genentech最近開發(fā)了一種新的抗CD22-NMS249 ADC,新的蒽環(huán)類化合物命名為PNU-159682。蒽環(huán)類藥物是目前應(yīng)用最廣泛的化療藥物之一,在治療侵襲性非霍奇金淋巴瘤(NHL)方面非常有效。該ADC使用MC-VC-PAB-DEA接頭,帶有一個(gè)加長的自鎖間隔區(qū),除了傳統(tǒng)的PAB外,還包括N,N′-二甲基乙二胺(DEA)。在體內(nèi),這種抗CD22-NMS249 ADC在異種移植瘤模型中與抗CD22-VC-MMAE ADC一樣有效,而在基于抗CD22-VC-MMAE ADC的細(xì)胞系的模型中仍然有效。證明了蒽環(huán)類ADC在治療MMAE耐藥癌癥中的有效性。
作為先前所述ADC的替代品,海德堡制藥公司開發(fā)了一種稱為ATAC(針對抗體靶向鵝膏蛋白結(jié)合物)的專利技術(shù),該技術(shù)基于強(qiáng)RNA聚合酶II抑制劑。α-和β-鵝膏堿是兩種著名的鵝膏毒素,在四十多年前的蘑菇中鑒定出來。HDP-101是由HDP30.2115(α-鵝膏蛋白的穩(wěn)定類似物)通過組織蛋白酶B敏感連接物與靶向B細(xì)胞成熟抗原(BCMA,CD269)的硫單抗(由Genentech設(shè)計(jì))定點(diǎn)偶聯(lián),產(chǎn)生DAR為2的ATAC。
BCMA已經(jīng)成為治療多發(fā)性骨髓瘤的一個(gè)非常有選擇性的靶點(diǎn)。在體內(nèi),在多發(fā)性骨髓瘤的各種異種移植模型中,HDP-101導(dǎo)致小鼠腫瘤完全緩解,安全性研究在小鼠和猴子身上確定了一個(gè)非常有利的治療窗口。ATACs是一類非常有前途的化合物,但目前仍處于臨床前階段。
第三代的成功典范:Enhertu和Trodelvy
在許多開發(fā)ADC的公司中,Immunomedics設(shè)計(jì)了一個(gè)令人驚訝的ADC,通過三重賭注:構(gòu)建一個(gè)針對稍微過表達(dá)靶點(diǎn)的ADC,使用了一個(gè)混合了細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外釋放的系統(tǒng),以及比常規(guī)使用的有效載荷更弱的毒性藥物。Sacituzumab-govitecan(IMMU-132)是一種抗TROP-2單抗,通過具有短聚乙二醇化單元的可裂解馬來酰亞胺連接體與SN-38(伊立替康的活性代謝物)偶聯(lián)。
FDA于2020年4月批準(zhǔn),這一成就令人印象深刻,因?yàn)檫@種ADC用于難治或耐藥的三陰性乳腺癌(TNBC),之前沒有有效的治療藥物。這種ADC的另一個(gè)有趣的特點(diǎn)是:包括聚乙二醇化單元的連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)化使得該ADC的DAR高達(dá)7.6,而不會影響其耐受性或效率。DAR=4長期以來被認(rèn)為是最佳的,但這一說法現(xiàn)在只適用于已知認(rèn)可的ADC,其有效載荷為DM1或MMAE的第二代接頭。
同樣,為了使伊立替康衍生物與精心設(shè)計(jì)的連接體結(jié)合,日本第一三共公司開發(fā)了DXd(exatecan或DX-8951)。DXd是一種比SN-38體外對癌細(xì)胞活性高10倍的細(xì)胞毒性劑。DXd具有更好的安全性和最佳的溶解度,能夠引起旁觀者殺傷效應(yīng)殺死鄰近的癌細(xì)胞,這在異質(zhì)性腫瘤中是一個(gè)優(yōu)勢,但半衰期短,可避免靶外毒性。
通過對蛋白水解敏感的馬來酰亞胺連接體將DXd生物結(jié)合到抗HER2曲妥珠單抗半胱氨酸殘基上,使得獲得均勻DAR為7.7的共軛fam-trastuzumab-deruxtecan nxki(DS-8201a)。盡管DAR很高,但第一三共的DS-8201a在大鼠和猴子中的耐受性非常好,并且在血漿中非常穩(wěn)定。
DS-8201a能夠在體內(nèi)有效地將DXd輸送到異質(zhì)性腫瘤中,并顯示出很高的治療效果。去年,在轉(zhuǎn)移性HER2陽性乳腺癌的III期臨床研究中,DS-8201a成功地與T-DM1進(jìn)行了比較,并最終于2019年12月底獲得FDA批準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn):
1. Antibody–Drug Conjugates: The Last Decade. Pharmaceuticals 2020, 13, 245
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