近几年，抗体-药物偶联物（Antibody-Drug Conjugate，ADC）已成为发展最为迅猛的抗肿瘤药物赛道之一。在介绍许多新型 ADC 时，常常强调其具备高载荷、高药物与抗体比率、可裂解连接子等一系列显著优势。然而，大部分肿瘤医师并未系统学习过 ADC 研发相关技术，对于这类药物的介绍往往一知半解。在 ADC 蓬勃发展的当下，能够正确、客观地理解 ADC 各参数指标的意义，已然成为肿瘤专业相关医务人员的必备技能。今天，我们就来学习一些关于 ADC 的基础知识。
ADC 属于靶向生物药剂，它借助特定连接头，把具有靶标特异性的单克隆抗体与杀伤性强的细胞毒性小分子药物偶联在一起，能够以单克隆抗体作为载体，将细胞毒性小分子药物精准且高效地运送至目标肿瘤细胞。ADC 的概念最早可追溯到 100 年前 Paul Ehrlich 提出的「魔法子弹」概念，其核心是期望找到一种治疗手段，能精准靶向并消灭癌细胞，同时不损害正常细胞。不过，直到 20 世纪 80 年代，随着非免疫原性（特别是人源化）单克隆抗体研发取得重大突破，ADC 才迎来飞速发展。
总体而言，目前 ADC 的发展已经经历了 3 代：第一代 ADC：初探（2000-2010 年代）：
第一代 ADC 的代表性药物是 2000 年由辉瑞研制的吉妥珠单抗，该药是全球首款获批的 ADC，有效载荷为卡奇毒素（calicheamicin），用于治疗 CD33 阳性急性髓系白血病（AML）。吉妥珠单抗使用不可降解连接子和人源化 IgG4 单克隆抗体，药物分布异质性强，易脱靶。因严重毒性（如肝损伤）于 2010 年撤市，后优化剂量于 2017 年重新上市。
第二代 ADC：技术改进（2011-2018 年）
第二代 ADC 采用了人源化/全人源抗体降低免疫原性，引入高效毒素（如微管抑制剂 DM1、MMAE），提升肿瘤杀伤力。2011 年，由 Seagen（原 Seattle Genetics）原研并与 Takeda 联合开发的维布妥昔单抗（靶向 CD30）获 FDA 批准，标志着第二代 ADC 的诞生。2013 年，罗氏的恩美曲妥珠单抗（T-DM1，靶向 HER2）获批，进一步优化了抗体靶向性和连接子稳定性。
第三代 ADC 通过优化抗体人源化、连接子可裂解性及定点偶联技术，显著提升了疗效。2019 年成为 ADC 发展的分水岭：罗氏旗下子公司基因泰克的维泊妥珠单抗（靶向 CD79b）、Seagen 与安斯泰来的维恩妥尤单抗（靶向 Nectin-4）、第一三共和阿斯利康的德曲妥珠单抗（T-DXd/DS-8201，靶向 HER2）相继获批，T-DXd 凭借人源化抗体、定点偶联技术及高药物抗体比（DAR = 8），在 HER2 阳性乳腺癌等多个适应证中展现出了颠覆性疗效。次年，吉利德的戈沙妥珠单抗（SG，靶向 TROP2）和 GSK 的玛贝兰妥单抗（Belantamab mafodotin，靶向 BCMA）获批。在往后的几年中，又有多款 ADCs 相继步入市场，走向临床。
ADC 融合了抗体靶向性与选择性强，以及细胞毒性药物抗肿瘤活性高的优势。在保留细胞毒性药物杀伤肿瘤细胞特性的基础上，选择性地降低了其脱靶带来的副作用，显著提升了抗肿瘤治疗的获益风险比。正因如此，近年来 ADC 药物始终是肿瘤精准治疗领域备受关注的热门研究方向之一。ADC 主要由三部分组成：特异性抗体（antibody，单克隆抗体）、连接子（linker）以及细胞毒性药物（Payload，有效载荷）。其中，抗体部分能够精准识别肿瘤细胞表面的特异性抗原，如同精准定位的「导航仪」；连接子的作用是将毒性药物与抗体稳固相连，并在抵达目的地后的合适时机，触发毒性药物的释放，恰似智能「纽带兼触发器」；细胞毒性药物则承担杀伤肿瘤细胞的关键任务，无疑是强效的「破坏武器」。抗体是 ADC 的主要组成部分，占其分子质量的 80% 以上，ADC 的潜在免疫原性主要来源于抗体。人源化 IgG 最常用于癌症免疫治疗，根据重链区和铰链区的不同又分为 IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。IgG1 抗体和 FcγR 结合效率更高，诱导抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用（ADCC）、抗体依赖性吞噬作用（ADCP）和补体依赖性细胞毒性作用（CDC）等强效应功能，因此，目前大部分 ADC 采用 IgG1 抗体。作为 ADC 的主体框架结构和导航系统，理想的抗体组分需具备较低的免疫原性、特异性的靶点结合和高亲和力、较长的半衰期、良好的血液循环系统稳定性以及能介导高效的内吞效应等特性。
ADC 的靶向杀伤作用高度依赖抗体与靶点抗原的亲和力平衡。目前，业界主要通过 ELISA 和表面等离子体共振（SPR）技术测定抗体-抗原解离常数（Kd 值）来表征这种结合能力，Kd 值越低代表亲和力越高。
越来越多的研究表明，Kd 值似乎并非越低越好，而是存在一定的最佳范围，但目前尚未就最佳阈值形成书面共识。该观点的理论依据在于：ADC 需通过抗原-抗体复合物内吞进入溶酶体释放细胞毒性载荷，而过度优化的高 Kd 值可能引发「结合位点屏障」效应，即超亲合力导致 ADC 分子被截留在肿瘤组织表面，难以渗透至实体瘤内部微环境，最终削弱治疗效果（内化效率的量化评估通常采用流式细胞术：通过荧光标记抗体，计算 37℃ [内化条件] 与 4℃ [对照] 样品平均荧光强度 [MFI] 下降比例）。
ADC 的抗体亲和力设计还需考虑靶点抗原在体内的分布情况，如 TROP2 在正常组织中的分布相对较广，这对靶向 TROP2 ADC 的设计提出了新的挑战。目前靶向 TROP2 的三款明星药物戈沙妥珠单抗、芦康沙妥珠单抗（SKB264）和德达博妥单抗（Dato-DXd/DS-1602）的 Kd 值分别为 0.3 nM、0.3 nM（SG 和 SKB264 采用相同的人源化 IgG1 抗体）和 27 nM，相差较大。各研发中心对于 ADC 抗体亲和力的设计与平衡存在各自的目的与考量，Kd 值与疗效及安全性的相关性以及最佳 Kd 值的范围尚待更多研究提供数据。
ADC 目前面临的挑战之一是分子质量过大，难于穿越各种生物屏障到达并穿透实体瘤组织，影响其治疗实体瘤的效果。为了提高 ADC 疗效，研究者们希望通过缩小抗体框架结构来降低 ADC 的总体分子大小，增强其肿瘤穿透力。很多缩小版的抗体都已被用于探索开发缩小版 ADC，纳米抗体的 ADC 也展现出了良好的体外和体内肿瘤杀伤作用。对 ADC 药物来说，连接子需要承担两个任务：首先，它要保证 ADC 在血液中有较好的稳定性；其次，它要保证 ADC 能精准地将载荷在目标位置释放。评价 ADC 连接子需综合稳定性、释放效率、旁观者效应、药代动力学特性及结构设计。理想连接子应在血液循环中保持稳定，在靶细胞内高效释放药物，并可能引发旁观者效应以增强疗效。ADC 的连接子分为不可裂解连接子和可裂解连接子两种类型。不可裂解连接子在细胞内新陈代谢过程中保持完整，带有此类连接子的 ADC 需要通过抗体的溶酶体降解途径来释放有效载荷；可裂解连接子在细胞内新陈代谢过程中会发生分裂，生成含有细胞毒剂的代谢物，这类代谢物中可能仍保留部分连接子结构。关于 ADC 的旁观者效应，可查看往期推文《「旁观者效应」是什么？会影响 ADC 的疗效吗？》。
有效载荷是 ADC 中主要负责执行细胞杀伤功能的组件，它需要具备较高的活性使之能在较低的剂量下有效杀伤肿瘤细胞。同时，它还需要具备很好的稳定性，使之在循环系统和溶酶体中保持结构完整和活性。另外，它还需要分子质量足够小，免疫原性低，也需具备方便与链接体进行化学反应的位点。目前常见的毒素小分子主要包括微管蛋白抑制剂和 DNA 复制的抑制剂，随着德曲妥珠单抗应用拓扑异构酶抑制剂的成功，越来越多的细胞毒性相对较低的小分子进入到 ADC 开发者的工具箱，如针对拓扑异构酶的喜树碱类、RNA 聚合酶抑制剂、细胞凋亡调控药物等。
其他的各类作用机制的毒素也被逐步应用于 ADC 的开发，如 Bcl-xL 抑制剂、RNA 剪切酶抑制剂等。另一类作用于细胞膜表面靶标或者肿瘤组织基质靶标的毒素小分子则被用于非内吞型 ADC 的开发，如 NKA（Na+/K+ ATP 酶）抑制剂、基质金属依赖性蛋白酶（MMP）抑制剂和免疫激动剂等。
药物抗体比（DAR）是指附在单个单抗上的有效载荷分子的平均数量，是 ADC 特有的参数指标。DAR 一般控制在 2～4，少数情况下可达到更高（如前文提到的 T-DXd 和 SG）。
ADC 的抗肿瘤效果与 DAR 密切相关，DAR 的大小决定了「魔法子弹」的「载弹量」，但与 Kd 类似，DAR 存在一定的最佳范围，并非越高越好。「载弹量」低会导致 ADC 的抗肿瘤效力降低，而高 DAR 则可能改变 ADC 分子的药代动力学和毒性特征，并使其更容易被人体清除。
- 靶点选择将扩展到成纤维细胞抗原等肿瘤微环境中的新靶点，以解决靶点相关的耐药性问题。
- 开发更小尺寸的非抗体框架 ADC，如抗体片段或纳米抗体，以提高肿瘤组织穿透力。
- 通过在抗体上偶联两种不同的细胞毒小分子的多载荷技术，以应对肿瘤组织中癌细胞的高度异质性和耐药性。
- 探索亲水性更好的链接体，改善 ADC 的载药量和理化性质。
- 使用不同作用机制的小分子药物以降低毒副作用，并拓展 ADC 的应用领域。
- 广泛应用定点偶联技术以改善载药均一性和药代动力学特性。
这些新策略将有助于克服现有 ADC 的不足，为肿瘤治疗带来新的突破。[1] Giugliano F, Corti C, Tarantino P, Michelini F, Curigliano G. Bystander effect of antibody-drug conjugates: fact or fiction? Curr Oncol Rep. 2022 Jul;24(7):809-817. doi: 10.1007/s11912-022-01266-4. Epub 2022 Mar 19.[2] Tsuchikama K, Anami Y, Ha SYY, Yamazaki CM. Exploring the next generation of antibody-drug conjugates. Nat Rev Clin Oncol. 2024 Mar;21(3):203-223. doi: 10.1038/s41571-023-00850-2. Epub 2024 Jan 8. PMID: 38191923.[3] Joubert N, Beck A, Dumontet C, Denevault-Sabourin C. Antibody-Drug Conjugates: The Last Decade. Pharmaceuticals (Basel). 2020 Sep 14;13(9):245. doi: 10.3390/ph13090245. PMID: 32937862; PMCID: PMC7558467.[4] Drago JZ, Modi S, Chandarlapaty S. Unlocking the potential of antibody-drug conjugates for cancer therapy. Nat Rev Clin Oncol. 2021 Jun;18(6):327-344. doi: 10.1038/s41571-021-00470-8. Epub 2021 Feb 8. PMID: 33558752; PMCID: PMC8287784.[5] 刘文超, 李鸿峰, 胡朝红. 抗体偶联药物的技术现状和展望 [J]. 生物化学与生物物理进展,2023,50(05):1167-1189.DOI:10.16476/j.pibb.2023.0141.[6] 郑航, 郑源强, 石艳春, 等.HER-2 靶向抗体偶联药物的研究进展 [J]. 中国免疫学杂志,2023,39(03):640-645+652.[7] 冯恬, 张慧林, 童华. 肿瘤靶向药物抗体-药物偶联物的研究进展 [J]. 河北医药,2022,44(03):447-452.[8] 中国抗癌协会肿瘤药物临床研究专业委员会, 国家抗肿瘤药物临床应用监测专家委员会, 国家肿瘤质控中心乳腺癌专家委员会, 等. 抗体药物偶联物治疗恶性肿瘤临床应用中国专家共识 (2023 版)[J]. 中华肿瘤杂志,2023,45(09)：741-762.DOI:10.3760/cma.j.cn112152-20220713-00489[9] 辛英豪, 王丽丽, 李明洋, 等. 抗体介导偶联药物开发中的几个关键点 [J]. 中国食品药品监管,2023,(12):92-111.[10] John Lambert, et al.The ABC of ADCs: history, mechanism of action, mechanisms of resistance. 2024 SABCS. Educational Session 7: People's Choice – Future Directions in Antibody Drug Conjugates.
