在過去幾十年里,癌癥治療經(jīng)歷了一場深刻的變革,從傳統(tǒng)的細(xì)胞毒性化療,逐步邁向精準(zhǔn)醫(yī)療的新紀(jì)元。抗體偶聯(lián)藥物(ADC)的出現(xiàn),無疑是這場革命中最耀眼的明星之一。
ADC藥物巧妙地將抗體的靶向精準(zhǔn)性與化療藥物的強(qiáng)效細(xì)胞毒性結(jié)合在一起,如同賦予了化療藥物一個“精確制導(dǎo)系統(tǒng)”,旨在提升治療效果的同時,最大程度地減少對正常細(xì)胞的傷害,因此也被形象地稱為“魔法子彈”。自2000年首個ADC藥物獲批以來,截至目前,已有20多款A(yù)DC藥物獲得了美國FDA、歐洲EMA和中國NMPA的批準(zhǔn),為無數(shù)癌癥患者帶來了新的希望。
然而,和所有抗癌藥物一樣,耐藥性的出現(xiàn)成為了阻礙ADC藥物發(fā)揮其全部潛力的最大“攔路虎”。腫瘤細(xì)胞會通過多種狡猾的機(jī)制來逃避ADC藥物的殺傷,導(dǎo)致治療失敗。
今天為大家解讀一篇關(guān)于ADC藥物耐藥性相關(guān)文章,深度解析ADC藥物的作用機(jī)制,系統(tǒng)梳理其耐藥性產(chǎn)生的復(fù)雜原因,并重點介紹當(dāng)前為攻克耐藥性而開發(fā)的一系列創(chuàng)新策略和前沿進(jìn)展,以期為大家在ADC藥物研發(fā)以及克服耐藥性方面提供參考。
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一、ADC藥物的“精密構(gòu)造”與“制導(dǎo)過程”
要理解耐藥性從何而來,我們首先需要了解ADC藥物是如何工作的。ADC藥物就像一個三合一的“生物導(dǎo)彈”,其作用過程可分為四個關(guān)鍵步驟(圖1)。
1. 識別與結(jié)合:藥物進(jìn)入體內(nèi)后,其抗體部分會像鑰匙一樣,精準(zhǔn)識別并鎖定癌細(xì)胞表面特有的“鎖”——即腫瘤相關(guān)抗原。
2. 內(nèi)化: 當(dāng)ADC與抗原結(jié)合后,癌細(xì)胞會通過內(nèi)吞作用,將這個“藥物-抗原”復(fù)合物吞入細(xì)胞內(nèi)部。
3. linker斷裂與毒素釋放: 進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的ADC會被運輸?shù)饺苊阁w中。在溶酶體的酸性環(huán)境或特定酶的作用下,連接抗體和毒素的linker斷裂,釋放出劇毒的有效載荷。
4. 發(fā)揮毒性作用: 被釋放的毒性載荷會攻擊細(xì)胞內(nèi)的關(guān)鍵靶點(如DNA或微管),最終導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡。
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圖1. ADC藥物作用機(jī)制示意圖
ADC的三核心組件(圖2)
ADC的強(qiáng)大功能源于其三大核心部件的精妙配合:
抗體(Antibody):負(fù)責(zé)精準(zhǔn)導(dǎo)航。理想的抗體應(yīng)具備高親和力、高特異性、低免疫原性和長半衰期。目前獲批的ADC主要使用IgG1亞型。
連接子(Linker):負(fù)責(zé)穩(wěn)定連接抗體和毒素,并在到達(dá)腫瘤細(xì)胞內(nèi)后高效釋放。主要分為兩類:
可裂解連接子:在腫瘤微環(huán)境或溶酶體的酸性條件或特定酶作用下裂解,釋放出的毒素往往具有細(xì)胞膜滲透性,能產(chǎn)生“旁觀者效應(yīng)”,殺死周圍的抗原陰性癌細(xì)胞。
不可裂解連接子:更加穩(wěn)定,需要抗體被完全降解才能釋放毒素,釋放的毒素通常無法穿過細(xì)胞膜,不具備旁觀者效應(yīng)。
有效載荷(Payload):負(fù)責(zé)“炸毀”癌細(xì)胞的彈藥。為了達(dá)到治療效果,載荷必須具有極高的毒性(IC50通常在納摩爾甚至皮摩爾級別)。目前主要分為三類:
微管抑制劑:如auristatin衍生物(MMAE, MMAF)和maytansinoid衍生物(DM1),破壞細(xì)胞有絲分裂。
DNA損傷劑:如卡奇霉素,直接破壞DNA結(jié)構(gòu)。
拓?fù)洚悩?gòu)酶1抑制劑:如DXd和SN-38,是新一代ADC藥物的熱門選擇。
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圖2. ADC藥物關(guān)鍵組件及靶點匯總
表1. 截至2025年12月FDA、EMA、NMPA 批準(zhǔn)的ADC類藥物匯總
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二、破解“盔甲”——ADC耐藥機(jī)制深度解析
盡管ADC設(shè)計精妙,但癌細(xì)胞總能找到方法逃逸。耐藥機(jī)制可以發(fā)生在ADC作用的全過程中的任何一個環(huán)節(jié)(圖3)。
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圖3. ADC耐藥性產(chǎn)生的多種機(jī)制
1. 抗原相關(guān)耐藥
ADC發(fā)揮作用的第一步就是識別抗原,因此,癌細(xì)胞最常見的抵抗方式就是改變抗原本身。
抗原下調(diào):癌細(xì)胞通過降低表面抗原的數(shù)量來躲避ADC的識別。
臨床證據(jù):在DAISY臨床試驗中,HER2高表達(dá)、低表達(dá)和不表達(dá)的乳腺癌患者接受T-DXd(德曲妥珠單抗)治療后,客觀緩解率(ORR)分別為70.6%、37.5%和29.7%,中位無進(jìn)展生存期(PFS)分別為11.1、6.7和4.2個月,清晰證明了抗原表達(dá)水平與療效的直接關(guān)聯(lián)。
抗原突變:抗原基因發(fā)生突變,改變了抗體結(jié)合區(qū)域的蛋白結(jié)構(gòu),導(dǎo)致ADC無法有效結(jié)合。例如,在對SG(戈沙妥珠單抗)耐藥的三陰性乳腺癌中,就發(fā)現(xiàn)了TROP2蛋白的T256R突變,導(dǎo)致其無法正確定位到細(xì)胞膜上。
腫瘤異質(zhì)性:腫瘤內(nèi)部并非“鐵板一塊”,存在一群天然不表達(dá)或低表達(dá)目標(biāo)抗原的癌細(xì)胞。ADC治療會清除掉抗原陽性的敏感細(xì)胞,而留下這些“潛伏”的抗原陰性細(xì)胞,最終導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)。
即使ADC成功結(jié)合抗原,如果內(nèi)化過程受阻,同樣無法進(jìn)入細(xì)胞。
內(nèi)吞途徑改變:研究發(fā)現(xiàn),對T-DM1(恩美曲妥珠單抗)耐藥的胃癌細(xì)胞會更多地利用小窩蛋白(Caveolin-1)介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑,而這條途徑效率較低,導(dǎo)致藥物進(jìn)入細(xì)胞后無法有效送達(dá)溶酶體,而是被“擱置”或“吐回”細(xì)胞外。
腫瘤微環(huán)境(TME)影響:缺氧、酸性環(huán)境等不良的腫瘤微環(huán)境也會抑制網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用,降低ADC的攝取效率。
ADC被內(nèi)吞后,需要在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過復(fù)雜的“物流系統(tǒng)”才能到達(dá)溶酶體。
轉(zhuǎn)運蛋白異常:負(fù)責(zé)調(diào)控囊泡運輸?shù)腞ab GTPases等蛋白一旦發(fā)生失調(diào),會導(dǎo)致ADC-抗原復(fù)合物被運送到非生產(chǎn)性的隔室,無法與溶酶體融合,或者被過早降解。
內(nèi)體酸化受阻:溶酶體的酸性環(huán)境是許多可裂解連接子釋放毒素的關(guān)鍵。癌細(xì)胞可以影響液泡ATP酶的活性,導(dǎo)致溶酶體pH值升高(堿化),從而阻礙連接子的裂解和毒素的有效釋放。
溶酶體是ADC釋放毒素的“最后車間”。如果溶酶體功能異常,毒素就無法被釋放到細(xì)胞質(zhì)中。
溶酶體蛋白酶活性降低:研究發(fā)現(xiàn),T-DM1耐藥的細(xì)胞系中,組織蛋白酶B等關(guān)鍵蛋白酶的活性顯著下降,導(dǎo)致ADC降解不充分。
溶酶體轉(zhuǎn)運蛋白缺陷:SLC46A3是一種將maytansinoid類毒素從溶酶體轉(zhuǎn)運到細(xì)胞質(zhì)的關(guān)鍵蛋白。在T-DM1耐藥的細(xì)胞中,SLC46A3的表達(dá)顯著下調(diào),導(dǎo)致毒素被困在溶酶體內(nèi)無法發(fā)揮作用。
當(dāng)毒素成功進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后,癌細(xì)胞仍可通過多種機(jī)制解毒或外排毒素。
藥物外排泵過表達(dá):這是最經(jīng)典的多藥耐藥機(jī)制。癌細(xì)胞通過高表達(dá)ATP結(jié)合盒(ABC)轉(zhuǎn)運蛋白家族(如P-糖蛋白P-gp、BCRP等),像“水泵”一樣將進(jìn)入細(xì)胞的毒素泵出。
關(guān)鍵發(fā)現(xiàn):許多常用ADC載荷(如MMAE, SN-38)都是這些外排泵的底物。一項2025年ASCO大會的研究指出,序貫使用共享同一載荷類型(特別是TOP1抑制劑)的多個ADC,可能導(dǎo)致交叉耐藥,提示載荷類型是決定耐藥軌跡的關(guān)鍵因素。
細(xì)胞周期與凋亡通路改變:
Cyclin B下調(diào):T-DM1耐藥細(xì)胞中,調(diào)控有絲分裂的Cyclin B水平降低,使細(xì)胞對藥物不敏感。
抗凋亡蛋白上調(diào):癌細(xì)胞通過上調(diào)BCL-2、BCL-XL等蛋白,使自身更難被毒素誘導(dǎo)的凋亡信號殺死。
載荷靶點突變:毒素攻擊的靶點本身也可能發(fā)生突變。例如,在對SG耐藥的患者中發(fā)現(xiàn)了拓?fù)洚悩?gòu)酶1(TOP1)的E418K突變,該突變可能阻礙了毒素SN-38與TOP1-DNA復(fù)合物的結(jié)合。
面對復(fù)雜的耐藥機(jī)制,科學(xué)家們并未止步,而是從分子設(shè)計和聯(lián)合用藥兩個維度展開了全面的反擊。
一)、 分子設(shè)計創(chuàng)新:打造更聰明的“下一代ADC”
1. 靶向多個抗原(雙特異性ADC, BsADC)
為了應(yīng)對抗原異質(zhì)性和抗原逃逸,研究人員將雙特異性抗體與ADC技術(shù)結(jié)合,創(chuàng)造出可以同時靶向兩個不同抗原的BsADC。
優(yōu)勢:增強(qiáng)了對腫瘤的選擇性,即使其中一個抗原下調(diào),仍可通過另一個抗原進(jìn)入細(xì)胞,并顯著改善內(nèi)化效率。
代表藥物:
Zanidatamab zovodotin (ZW49):靶向HER2的兩個不同表位,臨床前研究顯示其內(nèi)化和抗腫瘤作用強(qiáng)大。
IzaBren (BL-B01D1):全球首個靶向EGFR×HER3的雙抗ADC,在EGFR-TKI耐藥的NSCLC患者中展現(xiàn)出33.3%的確認(rèn)客觀緩解率,首次臨床驗證了雙靶點ADC在克服耐藥方面的價值。
2. 改良連接子與偶聯(lián)技術(shù)
定點偶聯(lián):傳統(tǒng)的非定點偶聯(lián)會導(dǎo)致DAR值不均一,影響療效和安全性。新一代的定點偶聯(lián)技術(shù)(如Thiomab技術(shù))能將載荷精準(zhǔn)地連接在抗體的特定位置,獲得均一的DAR,提升治療窗口。
親水性連接子:聚乙二醇(PEG)化等連接子可以改善ADC的藥代動力學(xué)和疏水性,使其更穩(wěn)定、更安全。
3. 載荷創(chuàng)新:引入新機(jī)制,打破“老套路”
更換載荷類型:當(dāng)腫瘤對一種載荷產(chǎn)生耐藥時,更換另一種不同機(jī)制的載荷是直接有效的策略。例如,T-DM1(載荷DM1,微管抑制劑)耐藥的胃癌細(xì)胞,對T-DXd(載荷DXd,TOP1抑制劑)仍然敏感。
雙載荷ADC:將兩種不同機(jī)制或特性的載荷裝到同一個抗體上,實現(xiàn)“一石二鳥”。例如,同時連接具有強(qiáng)旁觀者效應(yīng)的MMAE和能殺傷MDR+細(xì)胞的MMAF,可以更有效地對抗腫瘤異質(zhì)性和耐藥性。
免疫刺激抗體偶聯(lián)物(ISAC):這是一種顛覆性的思路。ISAC不再直接攜帶細(xì)胞毒性藥物,而是攜帶免疫激動劑(如TLR7/8激動劑),旨在激活腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞,將“冷腫瘤”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盁崮[瘤”,激發(fā)持久的抗腫瘤免疫記憶。雖然部分早期臨床因細(xì)胞因子風(fēng)暴而受挫,但其聯(lián)合PD-1抑制劑的策略在臨床前模型中顯示出巨大潛力。
將ADC與其他療法聯(lián)合使用,是當(dāng)下和未來的主流方向(圖4)
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圖4. ADC聯(lián)合治療策略及機(jī)制
聯(lián)合化療:
策略:利用化療藥物(如鉑類、吉西他濱)上調(diào)腫瘤細(xì)胞表面抗原的表達(dá),讓ADC更容易結(jié)合;或通過序貫給藥(先給DNA損傷劑,再給ADC),實現(xiàn)細(xì)胞周期同步化殺傷。
聯(lián)合靶向治療:
成功案例:基于III期DESTINY-Breast09試驗的突破性結(jié)果,T-DXd聯(lián)合帕妥珠單抗已于2025年12月獲FDA批準(zhǔn),用于HER2陽性晚期乳腺癌的一線治療,相比標(biāo)準(zhǔn)方案將疾病進(jìn)展或死亡風(fēng)險降低了44%。
克服耐藥:在EGFR突變的NSCLC中,TROP2 ADC(Datopotamab deruxtecan)聯(lián)合奧希替尼,在接受TKI治療后耐藥的患者中顯示出令人鼓舞的活性,提示ADC可以根除TKI耐藥后產(chǎn)生的異質(zhì)性耐藥克隆。
聯(lián)合抗血管生成治療:
策略:抗血管藥物(如貝伐珠單抗)可使腫瘤血管正常化,改善ADC在腫瘤組織中的滲透和分布。
臨床數(shù)據(jù):在鉑耐藥、FRα高表達(dá)的卵巢癌患者中,Mirvetuximab soravtansine聯(lián)合貝伐珠單抗治療,ORR達(dá)到39%,優(yōu)于AURELIA試驗中貝伐珠單抗聯(lián)合化療的27%的基準(zhǔn)。
聯(lián)合免疫治療:
策略:ADC誘導(dǎo)的免疫原性細(xì)胞死亡可以釋放腫瘤抗原,激活T細(xì)胞,從而與PD-1/PD-L1抑制劑產(chǎn)生協(xié)同作用,將“冷”腫瘤“加熱”。
歷史性突破:III期EV-302試驗顯示,在初治的局部晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌患者中,Enfortumab vedotin聯(lián)合帕博利珠單抗,相比標(biāo)準(zhǔn)化療,中位PFS(12.5 vs 6.3個月)和OS(31.5 vs 16.1個月)幾乎翻倍,已成為該類患者的新一線標(biāo)準(zhǔn)治療。
盡管前景光明,但在攻克ADC耐藥的道路上仍面臨諸多挑戰(zhàn)。
雙特異性ADC需要腫瘤同時表達(dá)兩個靶點,且可能帶來新的脫靶毒性(如ZW49的角膜炎)。
定點偶聯(lián)技術(shù)推高了生產(chǎn)成本,增加了患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
ISAC面臨系統(tǒng)性免疫激活引發(fā)“細(xì)胞因子風(fēng)暴”的風(fēng)險,治療窗口狹窄。
聯(lián)合治療面臨著毒性疊加(如嚴(yán)重的骨髓抑制、高血壓)和如何精確篩選獲益人群的問題。
展望未來,要真正實現(xiàn)ADC藥物的全部潛力,需要:
開發(fā)生物標(biāo)志物:不僅檢測抗原表達(dá)水平,更要評估腫瘤的耐藥通路狀態(tài),對患者進(jìn)行精準(zhǔn)分層。
設(shè)計“多機(jī)制”ADC:如雙載荷ADC,甚至載荷+免疫激動劑,同時靶向腫瘤細(xì)胞和微環(huán)境。
優(yōu)化聯(lián)合方案:探索最佳的給藥順序、劑量和周期,實現(xiàn)最大化協(xié)同,最小化毒性。
建立更優(yōu)的臨床前模型:能夠真實反映人類腫瘤異質(zhì)性和動態(tài)耐藥過程的模型,以指導(dǎo)臨床決策。
總之,ADC耐藥是癌癥治療面臨的重大挑戰(zhàn),但同時也是推動藥物創(chuàng)新和治療策略優(yōu)化的強(qiáng)大驅(qū)動力。通過深入理解耐藥機(jī)制,并積極擁抱分子工程和聯(lián)合治療領(lǐng)域的創(chuàng)新,正一步步將這把“魔法子彈”打磨得更鋒利、更精準(zhǔn),為更多癌癥患者帶來長期生存的希望。
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