Nature：设计体内组装“抗体-ADC”，让耐药肿瘤退无可退

抗体偶联药物（ADC），正在改变多种肿瘤的治疗方式。

它的作用机制，是将识别肿瘤抗原的单克隆抗体与高细胞毒性的小分子药物进行偶联，从而精准地将毒性载荷递送至肿瘤细胞内部。

不难看出，ADC的抗癌效果高度依赖一个前提，即，靶抗原需要在肿瘤细胞表面充分表达，并且能够将结合的ADC有效带入细胞。

然而，在肿瘤内部，不同区域的靶抗原表达可能差异很大；治疗压力还会筛选出靶抗原降低、丢失或转而依赖旁路信号的癌细胞。靶点异质性因此成为ADC耐药的重要来源。

近日，由

圣路易斯华盛顿大学医学院Patrícia M. R. Pereira

领衔的研究团队，在《自然》杂志上发表一篇重要研究论文。

他们



开发出一种“抗体-ADC体内点击”策略：先向体内注射靶向


EGFR




的修饰抗体，间隔24小时再注射携带互补化学基团的HER2靶向ADC，让二者在体内发生快速且选择性的点击反应，形成新的“抗体-ADC”复合物。

这一策略在HER2低表达、超低表达、阴性、空间异质性以及对HER2靶向治疗耐药的小鼠肿瘤模型中，均显著提高了ADC进入肿瘤和进入细胞的效率，并增强了抗肿瘤活性。

这项工作的关键，在于将两种药物分开给药，再让它们在体内完成组装。

研究团队选择了两个临床上十分重要的靶点：HER2和EGFR。曲妥珠单抗、帕妥珠单抗，以及


德曲妥珠单抗




（T-DXd）和恩美曲妥珠单抗（T-DM1）均围绕HER2展开；帕尼单抗则靶向EGFR。EGFR在多种肿瘤中表达，也与HER2靶向治疗耐药密切相关。更重要的是，



HER2和EGFR在肿瘤组织中的分布往往互补：HER2高表达区域不一定同时拥有高EGFR表达，EGFR高表达区域则可能恰好是HER2靶向ADC递送不足的区域

。

研究人员给



第一种抗体接上反式环辛烯（TCO基团），给第二种抗体或ADC接上


四嗪基团




。

TCO和四嗪遇到后，可通过一种生物正交点击反应迅速形成稳定共价键。所谓“生物正交”，指这对化学基团能在复杂生物环境中优先彼此反应，较少干扰常规生化过程。

在实验中，帕尼单抗-TCO先进入体内，24小时后再注射四嗪修饰的ADC。两种成分可在血液循环和肿瘤组织中发生连接，

形成的复合物具备识别EGFR和HER2的能力。研究显示，这类复合物更容易被细胞内吞，并进入溶酶体，这对于依赖细胞内释放毒性载荷的ADC来说尤为关键

。

研究团队首先在细胞水平验证了这一过程。在EGFR高表达、HER2阴性的胰腺癌和三阴性乳腺癌细胞中，帕尼单抗-TCO与曲妥珠单抗-四嗪的点击组合，显著提高了后者的内吞和向溶酶体转运。缺乏EGFR或HER2的对照细胞中，这种增强并不明显，说明靶点识别依然是该策略发挥作用的基础。

随后，研究人员用PET成像观察药物在活体内的去向。在同时携带HER2高表达胃癌模型和HER2超低表达、EGFR高表达


表皮样癌




模型的双侧移植瘤小鼠模型中，单独使用曲妥珠单抗时，HER2超低表达肿瘤中的摄取很低；在引入帕尼单抗-TCO后，带有四嗪基团的曲妥珠单抗在这类肿瘤中的摄取提高约3.2倍。这意味着，



EGFR抗体成功充当了额外的“定位和内吞通道”，将HER2靶向药物生生拉进了信号不足的肿瘤区域

。

临床前实验显示，帕尼单抗-TCO与四嗪修饰T-DXd的联合策略，不仅对HER2高表达和超低表达肿瘤产生更强抑制，更使HER2高表达胃癌模型小鼠实现了100%的完全缓解。

真正体现这一设计创新价值的，是它在常规ADC反应不佳肿瘤模型中的表现。在HER2低表达混合乳腺癌模型和HER2阴性、EGFR高表达胰腺癌模型中，不论是T-DXd还是T-DM1单药，抑或是抗体与ADC联用，疗效均十分有限。然而，

经过点击修饰的组合（帕尼单抗-TCO加T-DXd-四嗪或T-DM1-四嗪），却能极显著地抑制肿瘤生长，并大幅延长小鼠生存期

。

研究团队还测试了获得性耐药模型。在接受德曲妥珠单抗后仍进展的胃癌模型中，研究人员发现肿瘤的EGFR蛋白水平代偿性升高了约2.1倍。于是，他们巧妙利用了这一点，对这部分小鼠改用帕尼单抗-TCO加四嗪修饰T-DXd的点击疗法，结果使9只既往无响应小鼠中的5只出现了肿瘤生长减缓。这意味着，

肿瘤为了逃避HER2治疗而上调EGFR，反而为体内点击ADC暴露出了新的递送接口。

值得注意的是，传统的随机偶联方法往往会导致抗体结合不稳定以及较高的脱靶积累风险。为扫清临床转化的障碍，研究团队进一步



开发了基于酶促反应的“定点偶联”技术，精准地在抗体Fc段


糖基化位点




连接点击基团。实验证明，定点偶联不仅保持了高效的靶向能力，大幅减少了批次间差异，更将其在肝脏等脱靶器官的摄取量降至原来的二分之一，同时没有表现出任何引发体重下降或其他毒副作用的安全隐患。

不难看出，这项研究意义深远，它将ADC开发的思路从死磕一个完美的单一靶点，升级成为不完美的靶点建立协同递送网络。未来，如果能充分利用互补受体的空间分布规律和内吞特性，这种模块化的体内点击ADC策略，有望让精准靶向疗法覆盖更广泛的癌症患者群。