ADC70载，风华正茂。

ADCs 的结构

（一）单克隆抗体

1. 结构与功能

• 所有抗体都有基本结构，由两条重链和两条轻链组成，通过链间和链内二硫键及非共价作用组装成 Y 形结构。重链上的短碳水化合物链增强水溶性，铰链区使抗体适应抗原排列。
• 单克隆抗体是 ADCs 的主要成分，能特异性结合肿瘤细胞表面抗原，将细胞毒性药物运输到作用靶点。

• 早期使用的鼠源抗体因免疫原性问题，逐渐被嵌合、人源化或全人源抗体替代，后者免疫原性显著降低。
• 常用的 IgG 亚型中，IgG1 半衰期长，具有多种效应功能，如抗体依赖性细胞介导的细胞毒性等，是 ADCs 中常用的亚型，但 IgG3 因清除率快较少使用。为改善在肿瘤组织中的扩散，设计 ADCs 时会考虑减小抗体尺寸，如去除 Fc 段。

（二）连接子

1. 功能与特性

• 连接子将抗体与细胞毒性药物连接，在血液循环中需保持稳定，防止药物过早释放，同时在肿瘤细胞内要能有效释放药物。它还应确保抗体的结合特异性不受影响，并保证 ADC 的良好溶解性。

• 主要为硫醚或马来酰亚胺己酰（MC）类型，与可裂解连接子相比，在血浆中更稳定，能抑制蛋白水解裂解。ADC 内化后需经溶酶体酶完全降解抗体才能释放有效载荷，药物释放依赖于抗体降解，如曲妥珠单抗 - 美坦新偶联物中的连接子。不可裂解连接子的 ADCs 通常无法产生旁观者效应，但其血浆稳定性高，有望降低脱靶毒性。

• pH 敏感型 ：如含有酰肼基团的连接子，在溶酶体低 pH 值下释放药物，如 BR96 - Dox 中的酰肼连接子，但这类连接子在生理条件下可能不稳定。
• 还原敏感型 ：含二硫键，利用癌细胞内高浓度的谷胱甘肽还原断裂释放药物，产生旁观者效应，如 Cantuzumab ravtansine 中的二硫键连接子。
• 磷酸酯型 ：能显著提高连接子亲水性，水解机制虽未完全明确，但在体外研究中表现出优势，如抗 CD70 ADCs 中的磷酸酯连接子。
• 肽基型 ：在全身循环中保持 ADC 稳定，通过特定细胞内蛋白酶（如组织蛋白酶 B）裂解释放药物，如 Val - Cit 和 Val - Ala 等连接子，在许多 ADCs 中使用，能保持血浆中 ADC 稳定性并利于在细胞内酶解。
• β - 葡萄糖醛酸苷型 ：通过溶酶体中的 β - 葡萄糖醛酸酶裂解释放药物，引入自毁基团可提高稳定性和释放安全性，已用于多种 ADCs 中偶联不同细胞毒性药物。

（三）有效载荷

1. 作用与要求

• 有效载荷是通过连接子与单克隆抗体偶联的细胞毒性分子，在溶酶体裂解或环境变化（如氧化还原电位改变）后释放到细胞内，抑制肿瘤细胞增殖。
• 理想的有效载荷应具有高细胞毒性、亲脂性、作用靶点在细胞内、分子小、无免疫原性、在水性缓冲溶液中有足够溶解度且在血浆中稳定等特点。

• 微管抑制剂 ：如美坦新类（如 DM1、DM4 等，其中 T - DM1 是首个获批用于实体瘤治疗的 ADC）和奥瑞他汀类（如 MMAE 等，抑制微管聚合，导致有丝分裂阻滞和细胞死亡）。
• DNA 影响剂 ：包括拓扑异构酶 I 抑制剂（如 sacituzumab govitecan 和曲妥珠单抗 deruxtecan 等，可增加抗肿瘤免疫反应）、DNA 烷基化剂（如卡奇霉素、吡咯并苯并二氮杂卓二聚体、吲哚并苯并二氮杂卓、多卡霉素等，可导致 DNA 链断裂，诱导细胞凋亡）。

抗体 - 药物偶联与效率

（一）偶联方式与药物 - 抗体比（DAR）

1. 传统偶联方式及问题

• 传统药物偶联在单克隆抗体骨架上进行，如通过烷基化或酰化赖氨酸侧链（如 GO 和曲妥珠单抗 - 美坦新），或还原二硫键释放半胱氨酸残基进行偶联（如 BV），但这些方法随机且导致 ADC 异质性，影响药代动力学、疗效和安全性。

• DAR 是评估 ADC 效率的关键因素，定义为结合到单克隆抗体上的药物分子数量，其值通常为 2 - 8，理想 DAR 因有效载荷性质而异。
• DAR 影响药物疗效和毒性，低载药量降低效力，高载药量影响毒性和药代动力学。例如，BV 的 DAR 值不同，其生物活性和药代动力学特性有差异，高 DAR 的 ADC 在体外活性高、血浆分布快，但可能因疏水性增加影响体内耐受性和清除率。

（二）提高 ADC 效率的策略

1. 优化 DAR

• 特定的偶联技术可调节 DAR，位点特异性偶联（SSC）方法可合成更均质的 ADC，优化偶联位置，提高生物活性和分析表征，增强疗效。例如，通过 SSC 方法控制 DAR，可避免异质性问题，提高 ADC 的治疗效果。

• 除优化 DAR 外，还可通过选择合适的连接子和有效载荷来提高 ADC 效率。例如，使用亲水性连接子调节疏水性，应用化学结构 - 治疗活性关系，选择高效细胞毒性 payload，提高血浆稳定性和 DAR 分布均匀性等。

ADCs 的发展历程

（一）第一代 ADCs

1. 特点与问题

• 以鼠源单克隆抗体与细胞毒性药物（如 DNA 破坏剂）偶联为特征，连接子为单价、不可裂解或酸不稳定型，稳定性差，治疗指数窄，缺乏精准肿瘤靶向性，且免疫原性高，易引发人体免疫反应。

• Gemtuzumab ozogamicin（GO）曾获批用于治疗 CD 阳性淋巴细胞白血病，但因多种问题（如与其他化疗药物相比无显著优势、严重肝毒性、连接子不稳定导致药物过早释放等）自愿撤市，后又重新获批。Inotuzumab ozogamicin 于 2017 年获批，是一种人源化单抗偶联药物，用于治疗表达 CD22 标志物的急性淋巴细胞白血病，不良反应较传统化疗少。

（二）第二代 ADCs：位点定向偶联

1. 改进之处

• 随着单克隆抗体技术发展，采用人源化抗体降低免疫原性，选择更有效的细胞毒性 payload，使用更稳定的连接子（如蛋白酶、肼、聚乙二醇和二硫键连接子等），提高了 ADC 的有效性和安全性。

• 仍存在治疗窗口窄、脱靶毒性、ADC 聚集、药物代谢快和清除迅速等问题。大多数第二代 ADC 的平均 DAR 值不同，DAR 大于 4 时，体内耐受性降低，血浆清除率增加，有效性下降。

（三）第三代 ADCs

1. 创新技术与特点

• 采用多种创新技术，如开发双特异性单克隆抗体（IgG 样和非 IgG 样），具有两个不同结合位点，可通过旁观者效应释放毒素并激活自然杀伤细胞；使用抗原结合片段（Fabs）替代完整单克隆抗体，具有稳定性高、易内化、易纯化和免疫原性低等优点；发展位点特异性偶联技术，获得均质 ADC，优化 DAR，降低未结合抗体比例，提高 ADC 效率。

• 2019 - 2022 年间，多种第三代 ADC 获批用于不同肿瘤治疗。如用于液体肿瘤的 polatuzumab vedotin、loncastuximab tesirine 等，用于固体肿瘤的 trastuzumab deruxtecan、enfortumab vedotin、sacituzumab govitecan 等。部分 ADC（如 sacituzumab govitecan 和 loncatuximab tesirine）在连接子技术中引入 PEG 链，增强体内溶解度和稳定性。

安全性问题

（一）脱靶效应

1. 产生原因

• ADC 中的单克隆抗体可能与健康细胞表面表达的少量抗原相互作用，释放有效载荷导致正常细胞死亡；正常细胞表达的特定抗原也可导致脱靶细胞毒性；此外，ADC 在全身循环中，细胞毒性药物可能与其他脱靶抗原结合产生毒性；连接子不稳定导致有效载荷过早释放也会造成脱靶效应。

（二）肿瘤异质性

1. 影响机制

• 肿瘤细胞表面抗原表达水平不同，部分细胞抗原表达高，部分低或不表达，加上正常细胞的抗原表达，导致药物抵抗和疾病复发，影响 ADC 治疗效果。

（三）其他安全性问题

1. 免疫系统相互作用

• 免疫系统与 ADC 相互作用，可导致 ADC 消除，也可能激活针对正常细胞表达的靶抗原的免疫反应。

• 有效载荷治疗剂量和毒性剂量差异小，会增加脱靶效应风险。