免疫刺激抗体偶联物（Immunostimulatory antibody
conjugates,
ISAC
）作为新一代靶向治疗抗体-药物偶联物（ADC），既能激活固有免疫，又能刺激适应性免疫，具有清除肿瘤细胞的双重治疗作用。不过，过去几年ISAC的开发并不顺利，2024年5月，首个ISAC药物BDC-1001也折戟沉沙。如何设计更加有效的ISAC，以克服其毒性大、免疫原性强、药代动力学差等局限性，成为赛道发展的关键命题。
近日，来自中国医科大学药学院的研究团队发表在Pharmacological Research杂志上的一篇综述系统总结了ISAC的组成和功能，探讨了ISAC目前存在的问题和潜在的解决方案。
以下总结分享部分重点内容：
ISAC与ADC结构类似，同样由三个主要成分组成：肿瘤靶向抗体、连接子和特异性免疫调节剂。ISAC通过三个主要步骤发挥作用：抗原识别、抗原呈递细胞(APC)中Fc介导的内吞作用和APC细胞中Toll样受体(TLR)的激活。这种创新技术利用抗体作为载体，将免疫激动剂或调节剂递送到肿瘤微环境中。这样的策略解决了与免疫刺激剂全身给药相关的固有挑战，有望增强抗肿瘤疗效，同时减轻全身副作用。
IgG1是ISAC中使用的主要抗体。选择IgG1基于两个因素。首先，抗体对FcγR的亲和力很重要，因为FcγR在免疫细胞中作为受体表达。更强的亲和力使得FcγR更容易招募免疫细胞来杀死肿瘤。其次，如果抗体能更稳定，半衰期更长的话，就有更大的机会杀死肿瘤。
ISAC常用的抗体(对应靶点)有pembrolizumab
(PD-1)、nivolumab (PD-1)、ipilimumab
(CTLA-4)、atezolizumab (PD-1)、trastuzumab
(HER2)、cetuximab (EGFR)、rituximab
(CD20)、pertuzumab (HER2)、bevacizumab
(VEGF)、etanercept (TNF)、olaratumab
(PDGFR-α)、elotuzumab (SLAMF7) 等。
抗原的选择是ISAC开发中最主要和最关键的一步。选择合适的ISAC抗原必须满足以下标准：在肿瘤中高表达，在健康组织中低表达或不表达；在肿瘤细胞表面过度表达，促进肿瘤生长和存活；具有内化特性以促进ISAC进入细胞；能够与抗体（ISAC中的“A”）特异性结合。
此外，在设计抗体时，重要的是要考虑抗体对靶抗原的亲和力。具有高亲和力的抗体可以确保毒素在肿瘤细胞内更好地积累，但它们的内化和降解速度也更快，这限制了它们穿透肿瘤的能力，降低了它们对位于血管远端的肿瘤细胞的细胞毒性。低亲和力的抗体内化和降解速度较慢，使其能够在肿瘤细胞表面停留更长的时间。这使得它们能够穿透肿瘤细胞，从而产生更强的抗肿瘤活性。需要注意的是，高亲和力抗体并不一定等同于高疗效。对靶点具有高亲和力的抗体，在结合后可能会因快速内化而迅速从循环中消除。高亲和力还可能降低抗体深入肿瘤的能力，这是由于在遇到第一个细胞时紧密结合或快速内化的结果，这种现象被称为结合位点屏障（BSB）。
ISAC的结构及机制
连接子是ISAC的重要组成部分，因为它将抗体与免疫刺激物共价连接。对连接子的关键要求是确保ISAC在血液中的化学稳定性，并允许在内化后在目标部位快速释放有效载荷。此外，连接子适当的亲水性/亲脂性可以增强有效载荷偶联并降低免疫原性，这也是选择连接子的一个关键方面。
连接子可分为两类：可切割连接子和不可切割连接子。可切割连接子通过细胞内的生理条件释放有效载荷，并可根据细胞内环境进一步细分为酸敏感、酶敏感或谷胱甘肽敏感的可切割连接子。不可切割的连接子只能被细胞的溶酶体降解。因此，ISAC中使用的不可切割连接子比可切割连接子具有更长的半衰期和更低的血液脱靶毒性。因此，目前大多数ISAC药物都使用不可切割的连接子。
最近在连接子化学方面的进展已经扩展了连接子的功能，而不仅仅是作为抗体和有效载荷之间的桥梁。修饰后的连接子现在可以促进ISAC的激活，改变最终代谢物的极性或电荷，由于在细胞内更好地保留有效载荷，从而对多药耐药细胞具有更好的活性。一些连接子设计还可以诱导旁观者效应，从而在体内产生更大的抗肿瘤活性。
ISAC目前使用的载荷多为TLR7、TLR8、TLR9激动剂或STING激动剂。
TLR是进化上保守的先天免疫分子，也是先天免疫和适应性免疫之间的桥梁。目前已有几款靶向TLR的药物被开发出来并上市，另有多款TLR9激动剂、TLR8激动剂、TLR7激动剂处于晚期临床开发阶段。先天免疫激动剂可能能够促进肿瘤特异性细胞的启动和募集，因此是非常有希望的癌症免疫疗法。
基于STING在促进抗肿瘤免疫中的重要作用，STING激动剂也成为了热门研发方向。当作为单一疗法或与检查点阻断疗法联合使用时，STING激动剂可能具有触发先天免疫激活并导致控制肿瘤生长的适应性免疫反应的潜力。
TLR激动剂和STING激动剂都有可能重塑肿瘤免疫微环境，增强肿瘤免疫治疗的反应性和疗效，解决传统ADC药物可能无法解决的治疗挑战。
TLR7/8、TLR9和STING免疫激活机制
过于活跃的免疫激动剂可能会产生难以忍受的副作用，而过于不活跃的免疫激动剂可能会减少副作用，但几乎没有疗效。理想的ISAC需要毒性和功效的平衡。选择一种合适的免疫激动剂，既能保持疗效，又能控制免疫原性，是ISAC研究和开发的主要挑战。
此外，以SBT6050为代表的项目的临床开发还显示出，ISAC现有限制包括需要克服临床试验中剂量递增的挑战。TLR、STING和其它激动剂的开发往往伴随治疗窗狭窄和全身毒性的挑战。与ADC相比，ISAC具有更具挑战性的治疗窗口探索。另一个限制是ISAC可能促进抗药抗体的产生，影响药物的疗效。理想的ISAC驱动先天免疫和特异性免疫，产生免疫记忆，激活树突状细胞等APC，通过TLR激活CD4/CD8
T细胞，使冷肿瘤变成热肿瘤，可与其他免疫检查点药物联合使用。
应对策略方面：①调整药物抗体比(DAR)以提高ISAC的生物利用度；②通过利用双特异性抗体的亲和力和提高生物利用度的特性，可以平衡抗体和免疫刺激剂之间的效用；③常用的TLR类和STING类免疫刺激剂可诱导全身免疫反应，可以链接BTK抑制剂调节免疫原性。
在选择或构建抗体时，既要注意抗体的亲和力，也要注意抗体的穿透与运输能力。
ISAC治疗肿瘤好比拳击运动，前一拳挥拳用力过猛，下一拳就很难跟上；
第一拳没有打开，后面的拳也就更绵软无力，对对手构成不了威胁。
整体而言，ISAC还处于非常早期的阶段，尽管最近ISAC的发展遭遇挫折，但现在就将其视为一个失败的概念还为时过早。将科学理念转化为临床实践的过程是复杂的，往往会遇到许多障碍和挫折。虽然ISAC中使用的抗体和连接子技术相对成熟，但用免疫激动剂或调节剂作为新型载荷仍是一个重大挑战。ISAC的疗效受多重因素影响，如激动剂的选择、结合表位、效价和抗体亲和力。这种新型偶联药物的发展需要更多的概念和临床验证，探索之路仍然漫长。“天之道，损有余而补不足”可以让ISAC更快迈向成功。
