揭秘双载荷ADC：下一代抗癌利器

在当前ADC药物研发的热潮中，差异化竞争成为脱颖而出的关键。尽管ADC技术经历了多次迭代，但许多单一有效载荷的ADC在临床研究中仍面临剂量限制和效果不及预期的问题。例如，微管蛋白抑制剂MMAE对静息期肿瘤细胞效果较弱，且易产生耐药性。这些问题可能与肿瘤组织的异质性、ADC药物的耐药性以及毒素机制的差异性有关。耐药机制涉及抗原表达减少、ADC转运和处理能力下降、细胞毒性有效载荷的抗药性以及药剂流出细胞的增加等。

研究发现，通过精确控制两种药物的比例，将两种协同有效载荷递送到癌细胞中，可以实现更有效的疗效，并且随着两种不同机制的有效载荷的应用，耐药性的发生率将显著降低。基于不同毒素之间的作用机制互补性，开发提高协同药效的双载荷ADC药物，可能成为下一代ADC药物研发的热点，成为差异化竞争的关键。

双载荷ADC通过在一种抗体上偶联两种或多种不同载荷或同一载荷的两种不同Linker，灵活调整药抗比（DAR）值，提高ADC活性，产生添加或协同效应，提高治疗效果，扩展适应症范围，并克服耐药性。然而，两种生物活性分子因作用机制不同、生物活性各异、药代性质差别，其起效剂量、毒性剂量均有不同，采用简单的1：1的比例与抗体偶联形成的ADC，难以保证分子有效且安全，成药的可能性较低。选择合适的荷载药物及其和抗体连接方式是成功的关键。

双载荷ADC药物采取不同机制设计。毒素的组合方式决定了作用机制和疗效。在构建双载荷ADC方面，研究者们已经探索出多种方法：一种是利用两个反应位点分步进行构建，在抗体的不同位点引入单链Linker和有效载荷；另一种就是利用单一反应位点引入分支Linker，再通过点击化学反应引入有效载荷。尽管双载荷ADC构建方法目前已经较为成熟，但仍需进一步研究和改进。

多有效载荷ADC的构建方法

在双载荷ADC的研究中，已有一些显著成果。例如，Levengood等人制备的包含两种不同微管蛋白聚合抑制剂（MMAE和MMAF）的ADC，将MMAE和MMAF与CD30抗体偶联，发挥互补的抗癌活性，并在单药耐药的间变性大细胞淋巴瘤异种移植模型中表现出显著的治疗效果。这些结果表明，使用两种靶向微管但具有不同作用机制的有效载荷，可以潜在地克服因细胞异质（多种细胞周期状态）产生的治疗抗性和肿瘤复发。

双有效载荷ADC项目

除了MMAE和MMAF联合有效载荷的ADC外，也在探索结合两种不同有效载荷类别的双载荷ADC的临床潜力。Kumar等人报道的另一种双载荷ADC含有MMAE和一种吡咯苯二氮卓（PBD）二聚体，利用三功能Linker将两种药物偶联到抗体上的相同位点。这种策略在表达HER2的MDA-MB-453细胞中显示出明显的体外抗肿瘤效果。

Kyoji Tsuchikama通过化学酶连接法构建了一系列具有明确DAR值的双载荷ADC，DAR组合分别为2+2、4+2和2+4。其中，DAR为（4+2）的MMAE/MMAF双有效载荷ADC在治疗剂量下显示出特异性的HER2细胞杀伤能力、理想的药代动力学特性、最小的炎症反应和边际毒性。在JIM·T-1/MDA-MB-231混合异种移植物的小鼠模型中，HER2表达的异质性和对TDM1耐药性增加，双载荷ADC比两种单药联合具有更大的治疗效果和生存获益。

然而，并非所有双载荷ADC的研究都证明了协同效应，特别是那些涉及不同有效载荷类别的研究。选择有效载荷与适当的机制配合的重要性，确保所选两种有效载荷之间的平衡效力，优化DAR值以达到最佳治疗效果。

宜联生物在双载荷ADC领域的创新研究中取得了显著进展，其专利WO2024153149A1展示了公司在开发不同DAR值的双载荷ADC方面的多样化偶联技术。宜联生物的双毒素ADC特点包括自主开发的三肽TMALIN连接子、五种不同的毒素（包括艾日布林类微管抑制剂和拓扑异构酶抑制剂YL0014（C24）），以及两种偶联方式：赖氨酸偶联的微管抑制剂和半胱氨酸迈克尔加成偶联的拓扑异构酶抑制剂毒素YL0014（C24）。DAR值方面，拓扑异构酶抑制剂TMALIN-YL0014（C24）的DAR值为8，而微管抑制剂的DAR值则在1-3之间。研究结果显示双载荷ADC分子在N87和NCI-N87肿瘤细胞系上均有明显的增殖抑制活性，且双载荷ADC在人ABCB1和ABCB2过表达的N87肿瘤细胞中均保持良好活性。这些特性共同为双毒素ADC的研究和开发提供了新的方向。

总结

双载荷ADC的研究还处于早期阶段，尽管双载荷ADC领域取得了一些进展，但仍面临诸多挑战，包括如何灵活调整两个有效载荷的比例和DAR值、如何选择合适的偶联技术、如何解决分子均一性差以及工艺问题等，未来仍需要通过在多种目标/药物组合中对多载荷ADCs与其他治疗方案的有效性进行全面的体内评估。除了采用双毒素有效载荷，也可以采用毒素和免疫激动剂联用或者毒素跟PROTAC, 多肽等做成双载荷。

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