黄艳，张献全,2

（1.重庆医科大学附属第二医院，重庆；2.重庆（中美）海吉亚国际肿瘤医院，重庆）

0 引言

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，也是全球女性癌症相关死亡的主要原因。尽管早期检测手段有所改善，但仍有很大一部分患者会复发并死于转移性疾病。人表皮生长因子受体2（HER-2）阳性乳腺癌约占全部乳腺癌的20%-25%，该类乳腺癌被认为是最具侵袭性的亚型，在采用抗HER2 靶向治疗之前，有很高的复发率。曲妥珠单抗目前作为HER2 阳性乳腺癌的一线治疗，能显著降低该类乳腺癌的复发率及死亡率。然而，当疾病进展发生在曲妥珠单抗治疗期间或之后不久，抗体药物偶联物(ADCs) 是当前推荐的选择。

1 抗体药物偶联物的分子特征

抗体药物偶联物(ADCs)是一种新型的抗癌治疗方法，它通过抗体与癌细胞表面分子的抗原特异性结合，向癌细胞靶向传递有效的细胞毒性物质。充分发挥了单克隆抗体的高选择性和细胞毒药物高效的抗肿瘤活性，达到了高效低毒的抗肿瘤效果。ADCs 是由重组单克隆抗体、细胞毒药物(称为药物载荷或弹头)、化学连接键三部分共价结合的[1]。这三个因素都会影响ADCs 的活性，因此，每一个组成部分的选择都非常关键。

1.1 抗体的选择

抗体的选择是设计ADCs 药物的第一步。抗体通常与细胞表面抗原结合后，被内化至细胞内，通过溶酶体作用并释放细胞毒药物发挥药效。理想情况下，细胞表面蛋白作为ADCs 的良好靶点，在肿瘤细胞或肿瘤细胞亚群中大量特异性的表达，在正常组织中表达有限或不表达[2]。因此，临床试验常常通过检测靶向抗原的表达水平来选择相应的治疗人群。目前用于临床试验的抗体包括IgG1、IgG2 和 IgG4 三种亚型，其中IgG1 是ADCs 最常用的IgG亚型[1]。抗体优化的关键因素是抗体的精确结构和分析表征，很大程度上依赖于现代液相色谱和质谱技术。药物-抗体比(DAR)是指结合到单一抗体上的药物分子的平均数量，是影响ADCs 疗效和毒性的重要因素。大多数ADCs 的DAR 在3 到4 之间，即3到4 个药物分子平均负载于一个抗体上[3]。当DAR 过低时，未结合的抗体一般不参与抗肿瘤活性，通常与ADCs 竞争抗原结合。当DAR 大于4 时，ADCs 大量聚集可导致药物活性降低、肝毒性增加[3]。因此，DAR 必须具有最佳的药代动力学、药效学和安全性[4]。

1.2 细胞毒药物

细胞毒药物是ADCs 发挥抗肿瘤作用的关键。通过ADCs 传递的细胞毒药物分子的数量取决于以下3 个方面：1）供抗体结合的靶细胞表面抗原数量；2）靶细胞表面抗原抗体复合物的内化率；3）细胞内抗原抗体复合物释放有效细胞毒药物的含量[5]。由于进入靶细胞的分子数量有限，因此细胞毒药物必须具有高活性才能达到抗肿瘤的作用。目前，细胞毒药物根据作用机制可分为两类：1）微管蛋白抑制剂auristatins 和美登素衍生物 (maytansine)。前者包括auristatin E(MMAE) 和auristatin F(MMAF) 以及其他类似物，主要通过抑制微管蛋白聚合从而导致细胞凋亡[6]。后者包括DM1 和DM4，其作用机制与长春花生物碱类似，在根瘤菌素结合位点与微管蛋白结合，抑制微管组装，从而导致肿瘤细胞凋亡[1]；2）作用于DNA 的细胞毒素，包括pyrrolobenzodiazepine(PBD)、喜树碱类似物、多卡霉素（duocarmycin）等。PBD 作为天然抗肿瘤抗生素，在和DNA 小沟结合以后与N2 位置形成共价键，常作为rovalpituzumabtesirine (Rova-T) 的组成部分用于小细胞肺癌的治疗[7]。喜树碱类似物，结构为7-乙基-10-羟基喜树碱，是一种伊立替康代谢物，通过抑制DNA 拓扑异构酶I 而发挥作用，主要用于sacituzumab govitecan 的合成[8]。多卡霉素是前药，是一种以DNA 小沟为靶点的烷基化剂，具有良好的临床前抗癌活性[9]。在临床前试验中，其他种类的细胞毒素包括刺孢霉素（calicheamicin）、tubulysin、阿霉素（doxorubicin）等[10]。

1.3 偶联链

偶联链是连接抗体与细胞毒药物的桥梁。理想的偶联链应在循环中保持稳定，以避免脱靶毒性，并能在ADCs 内化到靶细胞后有效地释放毒素。它们还应具有足够的亲水性，以防止ADCs 聚集导致肝毒性和免疫原性。因此，偶联链的结构和化学性质以及连接策略对成功构建临床有效的ADCs 至关重要。偶联链分为可分裂和不可分裂。

可裂解的偶联链包含化学键，可以通过溶酶体酶、酸性或还原条件在靶细胞中选择性地裂解。含有缬氨酸-瓜氨酸 (vc) 的二肽连接键是目前应用最广泛的偶联链之一，可经组织蛋白酶(cathepsin B)催化水解而分裂[11]。例如Rova-T 被内化进入细胞后，溶酶体内高表达的组织蛋白酶便选择性水解偶联链，随后与马来酰胺基团作用而将其裂解，从而释放出PBD 发挥作用。腙连接键 (hydrazone)是一类pH 敏感性偶联链，在血液循环中相对稳定，进入细胞内酸性环境下可发生裂解，比如溶酶体或核内体。比如sacituzumab govitecan 即采用了腙连接键将7-乙基-10-羟基喜树碱与抗体连接，进入溶酶体后发生裂解而释放出细胞毒素[12]。二硫键是另一类应用广泛的偶联链，常用于anetumab ravtansine和lorvotuzumab mertansine 的合成。由于肿瘤细胞内含有高浓度的谷胱甘肽，因此二硫键在血清中相对稳定，而进入细胞内可迅速裂解，释放细胞毒药物[13]。通常在二硫键的α 碳原子上添加一两个甲基，可以进一步增强其在血清中的稳定性[14]。不可裂解的偶联链在血液循环和细胞质中具有高稳定性，比如lupartumab amadotin 中的烷基肼连接键和T-DM1 中的硫脒键。该类ADCs释放细胞毒素完全依赖于抗体的完全降解[12]。赖氨酸酰胺偶联和半胱氨酸偶联是细胞毒药物与抗体偶联最广泛应用的化学偶联策略。

2 抗体药物偶联物在HER2 阳性乳腺癌中的进展

人表皮生长因子受体2 (HER2) 是HER 受体家族的成员，在多种癌症中过表达，包括膀胱癌、乳腺癌、宫颈癌、直肠癌、子宫内膜癌、食道癌、肝癌、肺癌、卵巢癌等[15]。完整的HER2 蛋白由三个功能区域组成：可以与HER2 家族成员结合的细胞外端(ECD)、亲脂性跨膜段和具有酪氨酸激酶活性的细胞内端。既往研究显示，20%-25%的乳腺癌患者存在HER2 基因扩增和过表达。目前HER2 过表达被认为是乳腺癌的独立预后因素，其表达水平被作为评价肿瘤生物学行为的独立指标，因此，HER2 也被认为是治疗HER2 阳性乳腺癌的重要治疗靶点。

2.1 T-DM1

T-DM1 是迄今为止唯一批准用于晚期HER2 阳性乳腺癌的ADCs。III 期临床试验TH3RESA[16]比较了T-DM1 与医生选择的治疗方案的疗效。结果显示，T-DM1 治疗组无进展生存期（PFS）是6.2 个月，和医生选择组的3.3 个月相比延长了3 个月，具有统计学意义。最近发表了一项III 期临床试验的结果[17]，在新辅助化疗或抗HER2 治疗后存在残余病变的HER2 阳性乳腺癌患者中，将T-DM1 或曲妥珠单抗进行了比较。试验结果显示，T-DM1组3 年无疾病进展的患者占88.3%，曲妥珠单抗组则为77.0%。同时T-DM1 组10.5% 的患者发生远处转移，曲妥珠单抗组则为15.9%。由于T-DM1 的良好疗效，其在新辅助治疗后的应用将在2019 年得到批准。

2.2 SYD985（Trastuzumab Duocarmazine）

SYD985 通过一种可分裂的偶联链将曲妥珠单抗和合成的多卡霉素类似物连接。一旦被靶细胞摄取后释放细胞毒药物，导致不可逆的DNA 损伤和细胞死亡。临床前试验表明，在曲妥珠单抗敏感的BT474 小鼠异种移植模型中，SYD985 的抗肿瘤活性呈剂量依赖性[18]。1 mg/kg SYD985 的抗肿瘤活性相当于5 mg/kg 曲妥珠单抗，同时5 mg/kg 的SYD985 与同剂量曲妥珠单抗相比明显减缓了肿瘤的生长。在HER2 阳性乳腺癌细胞系(SK-BR-3) 和曲妥珠单抗耐药乳腺癌细胞系(UACC-893)中，SYD985 和T-DM1表现出相似的疗效[19]。但在HER2 低表达细胞系MDA-MB-175-VII 和ZR-75-1 中，SYD985 仍保留其活性，而T-DM1 的活性较低[19]。一项随机、开放的多中心的临床试验(NCT03262935)正在进行，本试验将SYD985 与医生推荐方案治疗局部晚期或远处转移的HER2 阳性乳腺癌的疗效进行比较，试验结果将在未来两年内发布。

2.3 DS-8201a (Trastuzumab Deruxtecan)

DS-8201 是一种结合曲妥珠单抗、肽基连接剂和拓扑异构酶I抑制剂的分子。最近，一项I 期剂量递增的研究（NCT02564900）结果公布[20]，以评估DS-8201a 在既往接受过T-DM1 治疗后进展的HER2 阳性乳腺癌中的安全性、耐受性。试验给药剂量为5.4 mg/kg 或6.4 mg/kg，每3 周一次，结果表明，常见的3 级或以上的不良事件包括贫血19 例（17%），中性粒细胞减少16 例（14%），白细胞减少10 例(9%)和血小板减少9 例(8%)。试验表明DS-8201具有可控的安全性。目前，一项随机、开放、多中心的III 期临床试验(NCT03529110)正在进行，该研究纳入了500 名既往接受过曲妥珠单抗或紫杉醇类药物化疗的HER2 阳性、不可切除和/ 或转移性乳腺癌患者，试验组使用DS-8201 治疗，对照组为TDM1。研究的主要终点为PFS，次要终点为总生存期（OS）、ORR。

2.4 XMT-1522（Mersana Therapeutics）

XMT-1522 是建立在新型IgG1 抗HER2 单克隆抗体(HT-19) 基础上的一种ADC，该单克隆抗体与一种auristatin 类似物（Dolaflexin）偶联，Dolaflexin 通过抑制细胞分裂过程中的微管蛋白聚合而导致G2/M 期阻滞和细胞凋亡。目前正在进行1b 期剂量增加和扩大试验 (NCT02952729)，研究对象为进行标准治疗后进展的晚期HER2 阳性乳腺癌、胃癌和非小细胞肺癌患者。XMT-1522 每3 周静脉给药一次。截止2018 年2 月，19 个病人已完成6 个剂量水平（每3 周2-21.3 mg/m2）的剂量限制毒性评估，由于没有出现剂量限制性毒性，因此继续增加剂量。最常见的治疗相关性不良反应主要表现为肝酶升高、疲劳、恶心、呕吐、头痛和厌食。剂量为16 或21.3 mg/m2时，ORR 为17%，DCR 为83%。但在剂量小于16 mg/m2的患者中，DCR 为25%(3/12)，未观察到相应的不良反应。1b 期临床试验的最终结果也将在明年公布。

2.5 RC48 (Hertuzumab-vc-MMAE)

RC48 是一种新型靶向HER2 的抗体-药物偶联物，可选择性地将抗癌药物MMAE 递送到过表达HER2 的肿瘤细胞中。目前正在进行一项关于HER2 阳性乳腺癌患者的剂量递增、随机开放、单中心I 期临床试验（NCT02881138）。该试验对23 名患者进行剂量递增研究（MTD），目前接受了5 个剂量组(剂量水平为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/kg)的治疗，给药间隔为两周一次。结果显示，最高给药剂量为2.0 mg/kg 时尚未出现剂量限制性毒性反应。最常见的副作用包括转氨酶升高(50%)，中性粒细胞减少(33.3%)和麻木(23.3%)。发生3 级不良事件的有4 例(13%)，包括：中性粒细胞减少症(10%)和白细胞减少症(6.7%)。另外，一项随机、多中心、双臂、开放的II 期临床试验(NCT03500380) 正在中国的试验中心招募，试验组给予RC48 (2.0 mg/kg，Q2W)，对照组为卡培他滨联合拉帕替尼（Q3W，直至疾病进展），比较两组对既往接受过曲妥珠单抗治疗的晚期HER2 阳性乳腺癌患者的疗效及安全性。

2.6 MEDI4276

MEDI4276 是一类HER2 双特异性抗体ADC，靶向HER2上两个不同的表位，通过特异性地偶联强效微管蛋白酶抑制剂AZ13599185 而诱导细胞凋亡[21]。在体外试验中[22]，MEDI4276对HER2 过表达细胞系（SKBR-3）的作用至少是T-DM1 的10倍，同时对T-DM1 耐药的HER2 阳性细胞系（JIMT-1）也具有一定的疗效。在HER2 低表达细胞系(MCF7-GTU 和ZR-75-1)中，MEDI4276 表现出了明显的抗肿瘤活性，而T-DM1 则没有作用。在一项1/2 期剂量递增和剂量扩展试验中(NCT02576548)，MEDI4276 被用于治疗晚期HER2 阳性乳腺癌或胃癌患者。截至2017 年11 月，43 名患者使用不同剂量组(每3 周给予0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.75 或0.9 mg/kg)进行治疗。测定MTD 为0.9 mg/kg。结果报告了88%的患者出现了与药物相关的不良反应，其中12%的患者出现≥3 级的不良反应。由于该药毒性反应较大，在未来临床中的应用需进一步研究。

3 抗体偶联物在其他靶点中的进展

目前，大多数ADCs 以HER2 为靶点，但也有其他受体如HER3、锌转运体LIV1、酪氨酸激酶样孤儿受体2 (ROR2) 和滋养层细胞表面（Trop-2）作为研究的靶点。

3.1 Sacituzumab Govitecan

Sacituzumab govitecan 是通过将抗Trop-2 抗体和细胞毒素SN-38（7- 乙基-10- 羟基喜树碱）偶联而发挥抗肿瘤活性。Trop-2 是一种跨膜蛋白，其胞外结构域在多种肿瘤细胞中过表达，特别是三阴性乳腺癌（TNBC）细胞中，是ADCs 的理想靶点。一项单臂、多中心的II 期临床试验对Sacituzumab govitecan 治疗复发/难治性转移性TNBC 患者的疗效及安全性进行了评估[23]。结果显示，Sacituzumab govitecan 治疗的ORR 为30%，其中2 名为完全缓解、19 名为部分缓解，中位PFS 为6 个月，中位OS 为16.6 个月。经免疫组织化学检测，88% 的患者Trop-2 表达呈中度至强阳性。≥3 级不良反应包括中性粒细胞减少(39%)、白细胞减少(16%)、贫血(14%) 和腹泻(13%)，发热性中性粒细胞减少的发生率为7%。试验结果表明Sacituzumab govitecan 对转移性三阴性乳腺癌的疗效及耐受性良好。目前，一项多中心、随机开放的III 期临床试验（NCT02574455）正在进行。研究对象为难治性/转移性TNBC 患者或至少接受2 次化疗后复发的患者。试验组选择sacituzumab govitecan 治疗，对照组方案则为医生选择的化疗药物(卡培他滨、艾日布林、吉西他滨和长春瑞滨)。主要研究终点为PFS，次要研究终点为OS、ORR 等指标。

3.2 SGN-LIV1A（Ladiratuzumab Vedotin）

SGN-LIV1A 是由靶向LIV1 的单克隆抗体及微管抑制剂MMAE 组成的ADC。LIV1 是一种具有锌转运蛋白和金属蛋白酶活性的跨膜蛋白，90%以上的乳腺肿瘤中高表达，但在正常组织中表达有限[24]。目前正在进行一项开放、剂量递增的I 期临床研究（NCT01969643），以评估SGN-LIV1A 在转移性乳腺癌患者中的安全性和耐受性。该研究的干预措施为SGN-LIV1A 单独使用或与曲妥珠单抗联合使用。主要研究终点为不良事件发生率，次要研究终点为SGN-LIV1A 及其代谢产物的血药浓度、ORR 等指标。目前，该药正在多项临床研究，将在未来两年公布研究结果。

3.3 Glembatumumab vedotin

糖蛋白NMB (gpNMB) 是一种新型的跨膜蛋白，在40% 至60% 的乳腺癌中过表达，其主要位于肿瘤细胞膜上，是ADCs的潜在靶点[25]。Glembatumumab vedotin 是由单克隆抗体glembatumumab 与auristatin 类似物(vedotin) 连接而成的ADC。在小鼠模型中进行的临床前研究表明，抗肿瘤疗效与GPNMB 的表达密切相关。一项I/II 期临床研究共纳入42 名既往至少使用过两种化疗方案[26]，包括紫杉烷、蒽环类和卡培他滨的晚期/转移性乳腺癌。试验结果表明，所有患者的PFS 为9.1 周， 其中TNBC为17.9 周，gpNMB 阳性肿瘤患者为18 周。因此，glembatumumab vedotin 具有可接受的安全性，还需进一步研究证实其疗效。最近一项II 期临床试验比较了glembatumumabvedotin 与卡培他滨治疗gpNMB 阳性的进展期TNBC 的疗效，试验结果表明与卡培他滨相比，glembatumumabvedotin 没有明显的优势[27]。因此，glembatumumab vedotin 不再进行大量的研究。

4 小结与展望

ADC 药物结合了单克隆抗体的靶向性和细胞毒药物的毒性，是化疗和靶向治疗后的重大改变。T-DM1 在乳腺癌治疗中的初步成功加速了这一领域的发展，目前有60 多个新的ADC 药物正在开发中。尽管如此，目前ADC 药物的发展仍面临巨大的困难及挑战——药物结构的复杂性、给药的靶向性、毒副反应等问题，导致临床试验结果并不理想。特别是当低于预期的疗效与高于预期的毒性相平衡时，也是一个值得关注的问题。这给我们设计新一代ADC 药物留下了发展的空间。总之，ADC 药物为改善乳腺癌患者预后提供了新机会，未来，通过不断优化药物分子的设计及靶点的选择，为乳腺癌的治疗提供更优的方案。