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1、ADC 藥物行業研究報告2021作者：周航聲明本報告僅供美柏醫?。ㄒ韵潞喎Q“本公司”）客戶使用，版權歸本公司所有。未經授權的轉載，本公司不承擔任何責任。本報告資料能找到出處都盡量注明，如有遺漏請聯系我們。本報告是美柏醫健團隊采用桌面研究、專家溝通、市場調查等研究方法制作。本報告所載資料的來源被認為是可靠的，但受調研方法及收集范圍的限制，本公司不保證其準確性或完整性，也不保證所包含的信息和建議不會發生任何變更。本報告中的信息、意見等均僅供客戶參考，客戶應當對本報告中的信息和意見進行獨立評估。本公司不對使用本報告內容產生的任何直接或間接損失承擔任何責任。目錄一、摘要4二、ADC 藥物概述4（一）A

2、DC 藥物結構與特點 4（二）ADC 藥物發展歷史回顧與分析 5三、ADC 藥物特點10（一）特異性結合 11（二）ADCC 效應 11（三）抑制下游信號通路 11（四）旁觀者效應 11四、ADC 藥物技術分析12（一）抗體部分 12（二）毒素分子(Payload）14（三）連接子(Linker）15（四）ADC 藥物生產技術 30五、ADC 藥物全球研發概覽34（一）ADC 藥物研發靶點分布情況 35（二）全球主要在研 ADC 藥物 37六、ADC 藥物中國研發概覽38七、國內外企業 ADC 管線一覽39（一）國外領先 ADC 企業管線 39（二）國內 ADC 企業管線 42八、總結與展望4

3、5（一）總結 45（二）展望 45九、結語464鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新一、摘要本研究報告旨在研究國內外 ADC 藥物行業發展及藥物研究開發進展情況，總結分析賽道競爭格局，對國內外研發情況進行分析比較，并分析總結 ADC 藥物行業發展趨勢，為中國制藥產業決策者提供參考。重要聲明：本報告內容及觀點僅供參考，不構成任何投資建議。二、ADC 藥物概述抗體偶聯藥物(AntibodyDrug Conjugates，ADC)由靶向特異性抗原的單克隆抗體藥物和小分子細胞毒藥物通過連接子偶聯而成，兼具傳統小分子化療的強大殺傷效應及抗體藥物的腫瘤靶向性。ADC 由三個主要部分組成：負責選擇性識

4、別癌細胞表面抗原的抗體，負責殺死癌細胞的藥物有效載荷，以及連接抗體和有效載荷的連接子。ADC 藥物依靠單抗對腫瘤細胞相關抗原的特異性和靶向性達到腫瘤細胞，并通過內吞作用進入細胞，偶聯鏈在細胞內低 PH 值或溶酶體蛋白作用下斷裂，釋放出細胞毒藥物導致腫瘤細胞死亡?？贵w偶聯藥物(antibody-drugconjugate,ADC)的研究可以追溯到 1980s，但是直到 2000 年，首個抗體偶聯藥物（商品名Mylotarg，Pfizer 研發）才被 FDA 批準用于治療急性粒細胞白血病，但由于偶聯技術、靶向性、有效性等受限，完整的抗體偶聯藥物在血液不穩定，導致致死性毒性的產生，于2010年撤市。

5、這使得本就不明朗的ADC藥物研究，更蒙上了一層陰影。但 是 隨 著 Takeda/SeattleGenetics 通 過 對 原 有 技 術 的 改 進，利 用 自 己 的 新 型 抗 體 偶 聯 技 術 開 發 了brentuximabvedotin(SGN-35，商品名 Adcetris)新型抗體偶聯藥物，并與 2011 年被 FDA 批準用于治療霍奇金淋巴瘤和系統性間變性大細胞淋巴瘤。2013 年抗體偶聯藥物再次取得突破，Genentech/ImmunoGen 聯合開發的 Ado-trastuzumabemtansine(T-DM1，商品名 Kadcyla)被 FDA 批準用于 HER2

6、 陽性乳腺癌，這是首個針對實體瘤的抗體偶聯藥物。隨著這兩個藥物的研發成功，ADC 藥物再次以火熱的狀態進入人們的研究視野。目前全球已有 12 款 ADC 藥物獲批，有約 110 款候選藥物正處于臨床階段。據弗若斯特沙利文報告稱，2030 年全球 ADC藥物規模預計達到 207 億美元，國內規模達到 42 億美元。（一）ADC 藥物結構與特點ADC 藥物由單克隆抗體、偶聯鏈(linker)和細胞毒性小分子藥物三部分組成。小分子藥物通過偶聯鏈連接至單抗，ADC 藥物依靠單抗對腫瘤細胞相關抗原的特異性和靶向性達到腫瘤細胞，并通過內吞作用進入細胞，偶聯鏈在細胞內低 PH 值或溶酶體蛋白作用下斷裂，釋放

7、出細胞毒藥物。ADC 藥物的出現填補了抗體藥物和傳統化療藥物之間的空白，提高了藥物的特異性并改善了治療窗口。ADC 藥物的設計思路是將抗體與細胞毒藥物進行偶聯，從而同時發揮抗體高特異性與細胞毒小分子的高毒性，利用抗體-5鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新抗原的高度靶向結合將藥物輸送至腫瘤部位，將細胞毒藥物強大的細胞殺傷能力集中于腫瘤細胞，降低正常組織的毒副作用。（二）ADC 藥物發展歷史回顧與分析抗體偶聯藥物(ADC)的理論基礎可以追溯到 1913 年諾獎得主 Paul Ehrlich 提出的“魔法子彈”概念，將能殺死癌細胞的藥物安裝在特異性靶向癌細胞的載體上，就能實現定向殺死癌細胞，

8、而不傷害人體正常細胞。1958 年，Mathe 首次將抗鼠白細胞免疫球蛋白與甲氨喋呤(MTX)偶聯用于白血病的治療，但當時技術比較落后，到 1983 年，才出現首次成功的 ADC臨床試驗。直到 2000 年，輝瑞研發的首個抗體偶聯藥物 Mylotarg 被 FDA 批準用于治療急性粒細胞白血病，不過由于被發現了嚴重的致命性肝損傷，輝瑞于2010年年主動撤市，受此影響，ADC藥物研究前景也受到質疑。近年來隨著偶聯技術、小分子毒素及抗體修飾技術的進步和突破，ADC 領域迎來重大突破，2019 年 FDA 批準了 3 款 ADC 藥物上市，從銷售業績來看，較早上市的 Adcetris 及 Kadcy

9、la 已突破 10 億美元關卡，躋身重磅炸彈行列，研究熱度迅速增長。一個成功的 ADC 藥物取決于兩個關鍵因素。第一需要一個穩定可靠的連接子連接抗體和有效載荷，這個連接子在血漿循環中保持穩定，并且在腫瘤細胞內吞后迅速切割，以便有選擇地將有效載荷傳遞到腫瘤中，并限制由于非靶向毒性引起的不良反應。連接子需要對溶酶體條件（蛋白酶、酸性和還原介質）敏感。第二個成功的關鍵因素是必須將一種強大的細胞毒性劑偶聯到抗體上。事實上，由于有效載荷（例如蒽環類藥物）的效力較低，第一批 ADC 的特點是治療指數較低，導6鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新致到達最大耐受劑量(MTD)時治療效果依然非常有限。1.

10、第一代 ADC 藥物在第一代 ADC 藥物中，絲裂霉素 C，伊達比星，蒽環類，N-乙酰馬法蘭，阿霉素，長春花生物堿和甲氨蝶呤等抗腫瘤藥物主要通過不可裂解的連接物（酰胺或琥珀酰亞胺）與鼠單抗偶聯。2000 年 美 國 FDA 批 準 首 款 抗 體 偶 聯 藥 物Gemtuzumab Ozogamicin（商品名Mylotarg，惠 氏，輝 瑞 子 公 司），靶 點 為 CD33，Gemtuzumab Ozogamicin 由三部分構成：1）重組人源化 IgG4 kappa 型單抗 Gemtuzumab；2）具有細胞毒性的 N-乙?；?卡奇霉素；3）由 4-(4-acetylphenoxy)-b

11、utanoic acid(AcBut)和 3-methyl-3-mercaptobutane hydrazide(dimethylhydrazide)組 成 的 酸 裂 解型雙功能 Linker 分子。Linker 分子將卡奇霉素共價連接到單抗，藥物抗體比率 ADR 平均為23。該藥物被靶細胞內吞后，通過水解 linker釋放卡奇霉素，誘導雙鏈 DNA 斷裂，致使細胞周期停滯并凋亡。該藥用于治療 CD33 陽性的急性骨髓性白血病。Gemtuzumab Ozogamicin 結構式7鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新隨后發現，與其它抗癌藥物比較 Gemtuzumab Ozogamicin

12、 沒有顯著的臨床優勢，而且具有嚴重的肝毒性。2010 年，Gemtuzumab Ozogamicin 上市 10 年后，主動撤出市場。Gemtuzumab Ozogamicin 潛在的治療缺陷包括，連接物具有不穩定性，約 48 小時釋放 50%的化學藥物；藥物中的卡奇霉素具有高度疏水性，與單抗結合率為 50%，毒性高，CMC較差。此外，也有研究證明單抗 Gemtuzumab 可通過外排泵(MDR1 和 MRP1)從細胞中清除出去，與其它抗癌藥物比較沒有顯著的臨床療效。2.第二代 ADC 藥物經過近 10 年單抗藥物的迅猛發展，以及更有效的抗癌小分子藥物被陸續發現(100-1000 倍)。第二代

13、 ADC 藥物比 第 一 代 具 有 更 好 的 CMC 特 性。第 二 代 藥 物 代 表 包 括 Brentuximab vedotin，Ado-trastuzumab emtansine，InotuzumabOzogamicin。然而，第二代藥物存在治療窗口狹窄的問題，主要原因在于低脫靶毒性，與非結合小分子藥物的抗體競爭腫瘤靶點。第二代具有不同藥物/抗體比率(DAR)0-8。通常 DAR 超過 4，會顯示低耐受性，血漿清除效率高和體內作用效能低 3。例如 Brentuximab vedotin 為 4，Ado-trastuzumab emtansine 為 3.5，InotuzumabO

14、zogamicin 為 6。1）AdcetrisBrentuximab vedotin(商品名 Adcetris)由 Seattle Genetics 和 Millennium（武田制藥的子公司）聯合研發，2011 年 8月獲美國 FDA 批準上市，靶點為 CD30，由三部分構成：1）靶向 CD30 的嵌合型 IgG1 kappa 單抗 Brentuximab；2）微管抑制劑 MMAE(monomethyl auristatin E)；3）蛋白酶裂解型 linker 分子 maleimidocaproyl-valyl-citrullinyl-p-aminobenzyloxycarbonyl(m

15、c-val-cit-PABC)。Linker 通過半胱氨酸殘基將 MMAE 共價偶聯到單抗，藥物單抗比率 DAR平均為 35。Brentuximab vedotin 被靶細胞內化后，通過蛋白酶裂解下來的 MMAE 可結合微管蛋白并破壞細胞的微管網絡，導致細胞周期停滯和細胞凋亡。適應癥為霍奇金淋巴瘤、系統性間變性大細胞淋巴瘤、套細胞淋巴瘤和蕈樣真菌病。Brentuximab vedotin 結構式2）Kadcyla8鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新Ado-trastuzumab emtansine（商品名 Kadcyla）由基因泰克（羅氏的子公司）研發，2013 年 2 月獲得美國 F

16、DA 批準上市，靶點為 HER2，由三部分構成：1)靶向 HER2 的曲妥珠單抗；2)穩定的硫醚類連接物 MCC(4-N-maleimidomethyl cyclohexane-1-carboxylate)；3)美登素衍生物類型的微管抑制劑 DM1。MCC-DM1 復合物稱之為 emtansine。藥物抗體比率 DAR 平均值為 3.5。Ado-trastuzumab emtansine 通過抑制 HER2 信號通路和破壞微管網絡誘導細胞周期停止和凋亡。適應癥為 HER2 陽性且之前至少接受過曲妥珠單抗、taxane 單獨或聯合治療的轉移性乳腺癌。Ado-trastuzumab emtansi

17、ne 結構式3）BesponsaInotuzumab Ozogamicin（商品名 Besponsa）由輝瑞公司和優時比聯合開發，2017 年 6 月獲得歐洲藥物管理局(EMA)批準上市，2017 年 8 月獲美國 FDA 批準上市，靶點為 CD22，由三部分組成：1）重組人源化 IgG4 kappa 型單抗 Inotuzumab；2）可引起胞內雙鏈 DNA 斷裂的 N-乙酰-卡里奇霉素(N-acetyl-gamma-calicheamicin)；3）酸 不 穩 定 性 的 可 裂 解 型 linker 分 子，即 由 4-(4-acetylphenoxy)-butanoic acid(AcB

18、ut)和 3-methyl-3-mercaptobutanehydrazide(也稱為 dimethylhydrazide)形成的縮合物。linker 分子將載荷 N-乙酰-卡里奇霉素偶聯到單抗上，每個單抗的平均有效載荷為 6 個，分布范圍為 28 個。當 Inotuzumab Ozogamicin 結合于 B 細胞上的 CD22 抗原時，它被內化至細胞，其中的細胞毒性劑被釋放從而破壞細胞。適應癥為單一療法用于治療成人的復發或難治性 CD22陽性的 B 細胞前體急性淋巴細胞白血病(ALL)，適用于至少接受過一種酪氨酸激酶抑制劑(TKI)治療失敗的患有費城染色體陽性(Ph+)的復發性或難治的 B

19、 細胞前體急性淋巴白血病(ALL)的成人患者。9鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新 Inotuzumab Ozogamicin 結構式3.第三代 ADC 藥物第三代藥物的關鍵是位點特異性結合，可確保具有明確 DAR 的抗體偶聯藥物，另外在抗體優化，連接物，結合小分子藥物方面可以顯著改善 ADC 藥物的治療作用。代表藥物分別是 Polatuzumab vedotin，Enfortumab vedotin，Fam-trastuzumab deruxtecan。通過小分子藥物與單抗特異性結合，從而開發 DAR 值為 2 或 4 的抗體偶聯藥物，沒有增加藥物毒性和未結合的單抗，顯著改善藥物的穩

20、定性和藥代動力學，增加藥物活性和對具有較低抗原水平細胞的結合活性。1）PolivyPolatuzumab vedotin(商 品 名，Polivy)，2019年 6 月獲美國 FDA 批準上市，最初由基因泰克（羅氏的子公司）和 Seattle Genetics 共同開發，之后日本中外制藥（羅氏控股）獲得藥物的研發授權。靶點為 CD79b，由三部分構成：1）靶向 CD79b 的重組人源化 IgG1 kapppa 單抗 Polatuzumab；2）可 裂 解 型 mc-val-cit-PABC(maleimidocaproyl-valyl-citrullinyl-paminobenzyloxyca

21、rbonyl)類 Linker；3）小分子藥物 MMAE（一甲基奧瑞他汀 E）?？贵w和MMAE 經 Linker 共價偶聯在半胱氨酰上，DAR平均值為 34，被批準與苯達莫司汀與利妥昔單抗聯合使用，用于治療難治的彌漫性大 B 細胞淋巴瘤成人患者。2）Padcev Inotuzumab Ozogamicin 結構式10鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新Enfortumab vedotin（商品名，Padcev）由 Agensys（安斯泰來的子公司）和 Seattle Genetics 共同研發，2019 年12 月獲美國 FDA 批準上市。靶點為結合素 4(NECTIN4)，Enfort

22、umab vedotin 由三部分組成：1）重組全人源 IgG1 kappa 型單抗 enfortumab；2）可裂解型 mc-val-cit-PABC 的 Linker 分子，即 maleimidocaproyl-valyl-citrullinyl-p-aminobenzyloxycarbonyl 型；3）小分子藥物 MMAE，一甲基澳瑞他汀 E。MMAE 通過 Linker 偶聯到單抗的半胱氨酰上，藥物單抗比率 DAR 平均為 3.8:1。被批準用于既往接受過 PD-1 或 PD-L1 抑制劑和含鉑化療的局部晚期或轉移性尿路上皮癌的成人患者。Enfortumab vedotin 結構式3)

23、EnhertuFam-trastuzumab deruxtecan（商品名，Enhertu），2019 年 12 月獲美國 FDA 批準上市，由第一三共開發。Fam-trastuzumab deruxtecan 是一種靶向于 HER2 的抗體偶聯藥物，由三部分構成：1）重組人源化 IgG1 kappa 型抗 HER2 單克隆抗體trastuzumab；2）組織蛋白酶 B 可裂解的四肽 GGFG分子型 Linker；3）有效負載為拓撲異構酶 I 抑制作用的喜樹堿衍生物。有效負載通過 linker 偶聯到單抗的半胱氨酰上，平均 DAR 值為 8。被批準用于既往接受至少 2 種抗 HER2 治療的不

24、可切除或轉移性 HER2 陽性乳腺癌成人患者的治療。三、ADC 藥物特點 Fam-trastuzumab deruxtecan 結構式11鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新（一）特異性結合抗體偶聯藥物通過其具有“制導”作用的抗體部分特異性結合癌細胞抗原表位,經過抗原介導的內吞作用使其進入癌細胞內部,在細胞內部通過特殊的環境(如溶酶體或低 pH 值環境)釋放出“彈頭”高活性細胞毒性藥物,最終實現特異性殺死癌細胞，其作用機制詳見圖?？贵w偶聯藥物也被認為是更高級的藥物遞送系統,其抗癌作用機制和抗體藥物完全不同,在業內被譽為具有新作用機制的抗體升級版藥物。圖：ADC 藥物機制（二）ADCC 效

25、應抗體偶聯藥物提高了抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)，該類藥物的抗體 Fab 段結合病毒感染的細胞或腫瘤細胞的抗原表位,其抗體的 Fc 段與殺傷細胞(NK 細胞、巨噬細胞等)表面的 FcR 結合，從而介導殺傷細胞（NK 細胞、巨噬細胞等）直接殺傷癌細胞。（三）抑制下游信號通路抗體偶聯藥物的抗體部分特異性結合癌細胞表位抗原靶點，抑制抗原受體下游信號傳導，如羅氏的抗體偶聯藥物 Kadcyla的抗體部分可與癌細胞 HER2 受體結合，抑制 HER2 與 HER1、HER3 或 HER4 形成異源二

26、聚體，抑制細胞生長信號傳導通路。同時 HER2 可以活化多種下游信號傳導通路包括 PI3K、MAPK 等，Kadcyla 的抗體阻礙了這些信號通路的正常傳導，將癌細胞阻滯于調定點，誘導癌細胞凋亡。（四）旁觀者效應“旁觀者效應”(bystander)：抗體偶聯藥物在癌細胞內釋放的藥物（或鏈接子-藥物組合物）是可滲透或跨膜，這些釋放的藥物能夠殺死相鄰癌細胞，這種現象稱為“旁觀者效應”。實體腫瘤細胞抗原的表達通常是異質性，因此抗體偶聯藥物可能無法直接有效地殺傷鄰近的抗原陰性癌細胞，當抗體偶聯藥物在癌細胞外或靶細胞內釋放細胞毒素后，可釋放出的小分子12鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新藥物不僅

27、可以殺死抗原陽性癌細胞，還可以通過旁觀者效應殺死附近的其他癌細胞。同時該類藥物旁觀者效應還破壞了腫瘤生長的環境，如腫瘤基質細胞和腫瘤血管，從而進一步增強殺傷癌細胞作用。圖：ADC 藥物“旁觀者”效應四、ADC 藥物技術分析ADC 藥物由 3 部分組成，抗體、連接子和毒物，由于成分組合復雜多變，為快速跟隨提供了更為廣闊的機會，但每一部分的改變都會對療效造成巨大影響，其實對機制的見解和工藝方面要求十分之高，是一條寬進嚴出的賽道。（一）抗體部分1.靶點選擇(Target)ADC 藥物目前主要應用于腫瘤領域，因此要求抗原靶標能夠在腫瘤細胞高表達，而在正常組織中低表達或者不表達，或僅在特定組織類型中有表

28、達。其次，目標抗原應該存在于細胞表面，以便循環的 mAb 可進入。同時抗原靶標應具有一定的內吞能力，觸發 ADC-抗原復合物轉運到細胞內。而腫瘤細胞表面抗原數量通常有限，抗原-抗體復合物的內化過程通常效率低下，所以，靶點的選擇具有一定挑戰性。目 前 已 上 市 的 ADC 藥 物 中，CD22、CD30、CD33、CD79b、BCMA 等 5 個 靶 點 的 適 應 癥 為 血 液 瘤；HER2、Nectin-4、Trop-2 這 3 個靶點的適應癥為實體瘤。在 ADC 藥物研發中用到了超過 50 種靶點，除了以上幾種已有上市產品外，針對 CD19、Mesothelin、PSMA、EGFR、N

29、ectin-4、CD56、CD138、CD74 等的 ADC 藥物也進展較快或較為熱門。2.抗體選擇(Target)高特異性和高親和力是 ADC 藥物中抗體應具有的主要特征。此外，抗體還應具有低免疫原性、低交叉反應性、適當的連接結合特性。目前所有的 ADC 抗體都是 IgG 分子，因其對靶點抗原的高親和力和在血液中有較長的半衰期。人 IgG1 和 IgG3 具有相對強的抗體依賴性細胞毒性(ADCC)和補體依賴性細胞毒性(CDC)，IgG3 抗體因其鉸鏈較長且多態性較高，半衰期較短，使它不能成為 ADC 的理想選擇。人 IgG4 還具有抗體依賴性細胞吞噬作用(ADCP)，但 IgG4 會發13鏈

30、 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新生 Fab 臂交換，可能形成新的雜合 IgG4；IgG2 具有獨特的二硫鍵異構結構和更復雜的鉸鏈區；相比其它 IgG 分子，IgG1的結合活性更好且更易于生產，多為 ADC 藥物開發的首選。早期的 ADC 多使用鼠源或嵌合抗體，容易引起人抗鼠抗體反應，目前 ADC 開發均采用人源化抗體或全人源化抗體。處于臨床及上市階段的 ADC 藥物涉及的靶點大約有 48 個，重復最多的幾個靶點是 HER2、EGFR、TROP2 和 MSLN。雖說是有幾個重復較多的靶點，但整體上來看，ADC 的抗體靶點選擇上分布是十分零散的。這么多的靶點，大大豐富了ADC 的適應癥范圍

31、，也避免了由于單個靶點抗原表達下調、缺失、突變或內源性配體的存在而造成的耐藥性。14鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新另外，ADC 抗體部分最為關鍵的因素在于它的內吞性，而不是阻斷功能。雖說這么多新靶點的內吞性到底孰優孰劣目前仍需做大量研究，但已經有公司將抗體部分由單抗延伸到雙抗了，往更具有挑戰性的方面去開發了，如 Zymeworks/百濟神州的 ZW-49。（二）毒素分子(Payload）毒素分子是 ADC 藥物研發成功的關鍵因素，注射入體內的抗體僅僅只有很小的一部分聚集在實體瘤組織中，因此首先具備亞納摩爾級別的毒性分子(IC50 值在0.01-0.1nM)才是合適的 payload

32、s。另外，毒性分子必須具有可偶聯的合適的功能基團，強大的細胞毒性，具有疏水性，且在生理條件下非常穩定。毒素方面，目前大約披露了 85 款藥物的毒素，按照毒素類型，絕大多數都是微管抑制劑和 DNA 合成抑制劑。從早期臨床階段來看，毒素的種類逐漸變得越來越多樣化，免疫刺激劑(TLR7/8)、放射劑(Thorium-227)和酶（DOS47 脲酶，提高 pH）等，不再局限于傳統的小分子細胞毒性藥物。15鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新任何一種小分子藥物使用時間長了，會自然而然地產生耐藥性，因此開發出更多種不同種類的 payload 是十分具有差異化優勢的。前段時間Science Trans

33、lational Medicine刊文了一種新型毒素，有點類似“合成致死”PARP抑制劑隔山打牛的原理，利用 POLR2A 抑制劑-amanitin 來殺滅 17p 缺失突變的 HER2 低表達乳腺癌。它不直接針對 17p 基因，而是針對對它十分敏感的 POLR2A，所以對新型毒素的選擇上仍存在十分廣闊的可能。2020 年日本批準了世界上首種“光免疫療法”cetuximab sarotalocan，同樣屬于 ADC 范疇，但它連接的 payload 不是毒素，而是一種光敏材料 IRDye700DX，通過體外照射近紅外線使得癌細胞受熱而死。（三）連接子(Linker）盡管根據腫瘤細胞的類型選擇特

34、異性抗體和 payloads 很重要，但就藥代動力學，藥理學和治療窗口來說，通過選擇合適的 linker 來約束抗體和 payloads 是成功構建 ADC 的關鍵。連接子的加入不應誘導聚集，并且需要確?？山邮艿?PK 特性，同時限制有效載荷在血漿中的過早釋放（穩定性），并使活性分子在靶向作用位點有效釋放。理想的 linker 必須滿足以下條件：（1）linker 需要在血液循環系統中穩定存在，而定位在腫瘤細胞內或附近時能快速釋放活性 payloads，linker 的不穩定性會導致 payloads 的過早釋放，造成對正常組織細胞的損傷。也有一項臨床研究顯示，美登素生物堿的 ADC 穩定性于

35、不良反應呈相反的關系。因此，對于抗體，腫瘤組織和 payloads 的組合，確定具有最佳穩定性的 linker 非常重要。（2）ADC 一旦被內化到靶腫瘤組織中，linker 需要具有被快速裂解并釋放毒性分子的能力。（3）疏水性也是 linker 考慮的一個重要特性，疏水性連接集團和疏水性 payloads 通常會促進 ADC 小分子的聚集，從而引起免疫原性。連接子目前主要分為兩大類：一種為可切割型 linker(acid-labile linkers,protease cleavablelinkers，disulfide linkers)，ADC 藥物的主要類型；另一種為不可切割型 link

36、er，區別在于是否會在細胞內被降解。設計的可切割的 linker 是利用其在血液系統和腫瘤細胞的環境差異，例如，酸敏感 linker 通常在血液中非常穩定，但在低16鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新PH 值的溶酶體中不穩定，并快速降解，釋放游離活性毒分子(Mylotarg(gemtuzumab ozogamicin)。同樣，對蛋白酶敏感的 protease cleavable linkers 在血液中很穩定，但在富含蛋白酶（識別其特定蛋白序列的）的溶酶體中，迅速被切割釋放出活性毒分子，正如 Val-Cit 二肽交聯鍵被胞內 cathepsins 酶迅速水解(Adcetris(bren

37、tuximab vedotin)。設計的二硫鍵交聯的 linker 利用胞內還原谷胱甘肽的高水平表達，還原二硫鍵在胞內釋放出毒性分子(IMGN-901(anti-CD56-maytansine)。不可裂解 linker 由抗蛋白酶降解的穩定鍵構成，在血液中非常穩定，其依賴 ADC 抗體成分被胞質和溶酶體蛋白酶完全降解，最終釋放出與降解抗體衍生的氨基酸殘基相連的 payload 來殺傷癌細胞(例 ado-trastuzumab emtansine，T-DM1，或 Kadcyla)。同時不可切割 linker 的 ADC 藥物在胞外不能釋放，不能靠“旁觀效應”殺死附近癌細胞。當然，選擇何種類型的

38、linker 與靶標選擇密切相關。在具有可切割 linker 的 ADC 藥物中，靶標為 B 細胞抗原(CD19，CD20，CD21，CD22，CD79B,CD180）的，被證實在體內非常有效。相反，帶有不可切割 linker 的 ADC 藥物中，被證實在體內內吞并快速轉運到溶酶體的靶標包括 CD22，CD79b。保證游離藥物在腫瘤細胞內特異釋放是選擇 Linker 的最終目標，同時對藥物毒性的控制也非常重要。最終要通過 case by case 的分析來決定如何優化選擇合適 linker,靶標和毒物分子來平衡 ADC 藥物的有效性和毒性?，F將一些常見的連接子介紹如下。1.不可切割連接子基于不

39、可切割的連接子的 ADC 必須被內化，抗體部分需要被溶酶體蛋白酶降解以釋放活性分子。在 ADC 開發過程中已經探索了許多不可切割的連接子，最具代表性的是 N-琥珀酰亞胺基-4-（N-馬來酰亞胺甲基）環己烷-1-羧酸鹽(SMCC)，Kadcyla 就是使用的此類型連接子。這種結構的分解代謝導致 Lys-SMC-DM1 成為主要的腫瘤代謝物。此外，與這種連接子相連的藥物通常不能發揮旁觀者效應，因為釋放的分解代謝產物通透性較差。目前的研究主要集中在可切割的連接子上。2.可切割連接子使用可切割連接子對于具內化和不具內化 ADC 的設計同樣可行，因為釋放是由切割位點（溶酶體和/或腫瘤環境）的性質觸發的。

40、可切割連接子可以分為兩大類：酶依賴性和化學（即非酶）依賴性連接子。17鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新2.1 化學依賴性連接子含有二硫鍵的連接子受到硫醇的親核攻擊以釋放活性載荷。盡管血漿中人血清白蛋白(HSA)的還原形式就是最豐富的硫醇，但它對大分子的反應性很差。胞漿中還含有高水平的谷胱甘肽(GSH)，這是一種含有巰基的三肽，很容易與 S-親核蛋白發生反應。血液（微摩爾范圍）和細胞質（毫摩爾范圍）中 GSH 濃度的差異以及癌細胞引起的氧化應激有助于藥物在癌細胞內的優先釋放。含有二硫鍵的連接子主要與美登素類有效載荷相關。二硫鍵的反應性可由空間位阻調節：-甲基替換顯著影響還原速率和對硫醇

41、-二硫鍵交換的抗性。腙連接子顯示出依賴于 pH 的穩定性，在中性 pH 下穩定，并在酸性介質中水解（內體的 pH6，溶酶體的 pH5），形成相應的酮和肼。該方法已成功應用于 IMMU-110，包含一個可裂解?；赀B接子，由 4-馬來酰亞胺甲基環己烷-1-羧酸鹽(MCC)的酰肼與阿霉素中存在的酮基反應中形成。腙連接體也經常用于卡利霉素家族的有效載荷，在這種情況下，釋放是由兩步活化過程觸發的：第一步酸敏感腙被水解，第二步二硫鍵被 GSH 還原，使巰基中間體環化。這種連接子已經在上市的 Mylotarg 和 Besponsa 中使用，但是它們在血漿中的穩定性不如預期，也不如其他可切割連接子吸引人。2

42、.2 酶依賴性連接子為了限制有效載荷在內化前的釋放，從而防止或最小化目標細胞外的降解，溶酶體的蛋白質組分成為尋找能夠降解 ADC 并以高濃度存在的酶的合理場所。組織蛋白酶-B組織蛋白酶 B 是一種半胱氨酸蛋白酶，存在于哺乳動物的晚期內體和溶酶體中，在許多癌細胞中也過度表達。最初，一種可切割的二肽作為組織蛋白酶 B 的底物用作阿霉素前藥，這項工作建立了 SAR 的二肽部分：P1 位置需要親水性殘基（瓜氨酸或精氨酸），而 P2 位置的親脂性殘基增強血漿穩定性（苯丙氨酸、纈氨酸或丙氨酸）。此外，還引入了一個自降解間隔子來促進酶的進入，從而限制了有效載荷的空間位阻：對氨基芐基氨基甲酸酯(PABA)在酸

43、性介質中自發 1,6-消除，釋放二氧化碳、對氮雜醌甲酰胺和阿霉素。最終，這一發現從前藥轉移到 ADC 領域，證明了Val-Cit 和 Phe-Lys 二肽連接子的抗原驅動的細胞活性。Val-Cit 二肽是 ADCs 中最常用的可裂解連接子，目前有多達 25 個分子處于臨床階段，可能是因為其整體良好的血漿穩定性、釋放行為和化學可牽引性。兩個已獲批的 ADC 藥物(Adcetris 和 Polivy)都使用了相同的連接子 mc-VC-PABC，其中包含馬來酰亞胺基間隔子、作為組織蛋白酶底物的標準 Val Cit 二肽序列和 PABC 自降解間隔子。Val-Ala 二肽也被廣泛應用，有 7 個分子處

44、于臨床階段，進展最快的是 Loncastuximab tesirine，其包括一個聚乙二醇化間隔子，以平衡屬于 PBD 二聚體家族的有效載荷 SG3199 的親脂性。研究表明，由于沉淀和聚集，Val-Cit 很難實現高 DAR。相反，Val-Ala 連接子允許 DAR 高達 7.4，且聚集有限(10%)。與Val-Cit相比，Val-Ala的疏水性較低，這解釋了為什么這種連接子在親脂性的有效載荷（如PBD二聚體）方面表現卓越，7 個臨床候選 ADC 的 Val-Ala 連接子都連接 PBD。一些研究將 Val-Cit 和 Val-Ala 二肽結構與 MMAE 的有效載荷連接進行了比較。在非內化

45、抗體的情況下，結合到工程化半胱氨酸的 Val-Cit 和 Val-Ala 連接子都表現出類似的特征，并且比 Val-Lys 和 Val-Arg 類似物表現出更好的性能。在使用18鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新隨機半胱氨酸結合的抗 Her2 ADC 的情況下，與 Val-Cit 相比，Val-Ala 在高 DAR 結構中顯示出較少的聚集性。另一方面，兩種連接子顯示出相似的緩沖穩定性、組織蛋白酶 B 釋放效率、細胞活性和組織病理學特征。四肽 Gly-Gly-Phe-Gly 顯示出穩定和有效的可切割連接子的所有特性，已上市的 ADC 藥物 Enhertu 使用了此類連接子。第一三共的 E

46、nhertu 是一種血漿穩定的 ADC，DAR 為 7.7，在溶酶體中發生蛋白酶降解，釋放 DX-8951f，這是一種有效的拓撲異構酶 I 抑制劑，來源于 exatecan。由于連接子不含增溶劑，達到如此高的 DAR 是非?？捎^的，因為它與廣泛確立的原理相矛盾，即高 DAR 結合物可能具有較差的藥代動力學特征。這里使用的自降解間隔子是簡單和緊湊的半胺化，而不是 Val-Cit 連接子使用的 PABC。磷酸酶和焦磷酸酶與組織蛋白酶一樣，焦磷酸酶和磷酸酶也是在溶酶體中選擇性表達的水解酶。2016 年，默克公司的研究人員設計了含有磷酸和焦磷酸的連接子與組織蛋白酶 B 敏感的 Val-Cit-PABA

47、 搭配，旨在傳遞糖皮質激素：磷酸鹽/焦磷酸鹽部分結合在自降解間隔子 PABA 和有效載荷之間。內化后，有效載荷可通過組織蛋白酶 B、自降解間隔子和磷酸酶(n=1)的順序釋放。對于焦磷酸酯(n=2)，可能需要另一個涉及焦磷酸酶的步驟。這種親水性和永久性帶電基團的優點是溶解性，不僅能夠與親脂性糖皮質激素衍生物進行生物偶聯，而且促進 ADC 純化，ADC 中的殘余連接子少于 0.10%。含有磷酸和焦磷酸的 ADC 在體外都具有活性。默克公司的同一組研究人員還開發了一種獨特的基于焦磷酸酶的連接子，用于釋放含羥基有效載荷地塞米松和丙酸氟替卡松。此外，羥基附著點的性質對有效釋放至關重要。地塞米松的伯醇效果

48、良好，而更受阻的氟替卡松的仲醇需要一個縮醛間隔子，從而實現可接受的釋放。兩種 ADC 在體外均表現出良好的穩定性，對腫瘤細胞系具有較強的活性。-葡萄糖醛酸酶-葡萄糖醛酸酶是一類糖苷酶，催化-葡萄糖醛酸殘基的水解，它在溶酶體和腫瘤間質中高表達。西雅圖遺傳學的研究人員于 2006 年發表了一項開創性的工作，抗 CD70 ADC 使用了含葡萄糖醛酸的連接子，葡萄糖醛酸附著在自降解間隔子上。這種連接子表現出低水平的聚集、高血漿穩定性、以及強大的體內功效。該連接子還通過一個額外的二甲基乙二胺(DMED)自降解間隔子應用于其他含胺的有效載荷，如喜樹堿類似物、SN38、杜卡霉素和苦參堿。釋放順序從水解-葡萄

49、糖醛酸到自降解間隔子，DMED 的另一個環化反應自發發生，形成 1,3-二甲基咪唑啉-2-酮，并最終釋放含羥基藥物。由于連接子的親水性，與組織蛋白酶敏感連接子相比，該技術使 ADC 的 DAR=8制備更為容易。-半乳糖苷酶最近報道了一種使用-半乳糖苷酶裂解連接子的 ADC，其中包含 PEG10 間隔子。間隔子被硝基取代，以提高自降解速率。類比-葡萄糖醛酸酶連接子，其解離機制涉及水解-半乳糖苷酶部分，它賦予化學前體親水性。另一個優勢是-半乳糖苷酶僅存在于溶酶體中，而-葡萄糖醛酸酶在溶酶體中表達，也在實體瘤的微環境中表達。研究證明，在抗 HER2-ADCs 釋放 MMAE 的背景下，含-半乳糖苷酶

50、連接子的 ADC 在體外和體內均比 T-DM1 更為有效。硫酸酯酶最近，出現了硫酸酯酶裂解的連接子，硫酸酯酶在幾種癌癥類型中過度表達，表現出潛在的選擇性。研究涉及以 MMAE 為19鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新有效載荷的抗 Her2 抗體，與經典的可切割 Val-Cit 和 Val-Ala 連接子相比，硫酸酯酶連接子對 Her2+細胞系顯示出相似的效力。對 ADC 來說，連接子需要承擔的任務有兩個：第一，它要保證 ADC 在血液中有較好的穩定性；第二，它要保證 ADC 能精準地將效應分子在目標位置釋放。連接子在其發展過程中碰到了許多問題，大致有如下幾點：1）無法精準地在腫瘤區域釋

51、放效應分子而不在正常組織釋放。例如輝瑞的 Mylotarg，就是因為連接子不能區域選擇性地釋放效應分子而導致脫靶毒性，在 2010 年 Mylotarg 因肝毒性而撤市，雖然 2017 年又恢復了上市，但 FDA 對它打上了黑匣子的標簽；2）丁二酰亞胺連接子發生 retro-Michael-addition 反應而影響 ADC 效果。最典型的例子就是琥珀酰亞胺基-4-（N-馬來酰亞胺基甲基）環己烷-1-甲酸酯連接子（SMCC 連接子），這種連接子在血漿中 120h 后將只剩下 38%；3）連接子與效應分子的連接方式很欠缺。隨著人們對 ADC 的研究越來越多，效應分子的種類也急劇增加，但連接子的

52、種類相對還是比較少，無法跟上效應分子的開發速度。下面一部分將從四個方面介紹連接子的最新進展：連接子的斷裂位點、連接子與抗體的連接方式、連接子與效應分子的連接方式、連接子的 ADME 特性。連接子的斷裂位點連接子的斷裂直接控制著效應分子的釋放，要想減少 ADC 的脫靶毒性，就必須設計出具有選擇性的斷裂位點。1）組蛋白酶解位點Val-Cit 連接子是個典型的例子，這種連接子可被多種組蛋白酶(B、K、L 等)水解，導致采用這種連接子的 ADC 會產生很大的毒性，因為除了組蛋白酶 B 在腫瘤細胞特異性高表達，其他組蛋白酶在正常細胞也有較高表達。后來將纈氨酸的異丙基替換成四元環后（稱 cBu-Cit 連

53、接子），連接子就只對組蛋白酶 B 敏感了，大大提高了選擇性，與此同時還依舊保持與 Val-Cit 連接子一致的活性。Val-Cit 連接子和 cBu-Cit 連接子20鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新但是有研究表明，含有纈氨酸(Val)的連接子容易被小鼠血漿中的羧酸酯酶 1C(Ces1C)水解，為了解決這一問題，人們又發明了 CX 連接子。CX 連接子由三個甘氨酸構成（圖 2），在小鼠血漿中具有較好的穩定性，與 SMCC 連接子相當，同時比 SMCC 具有更高的體內外活性。CX 連接子2）酸解位點腫瘤區域的 pH 值一般在 4.0-5.0，而血漿的 pH 值約為 7.4，酸敏連接子就

54、是通過這種差異來發揮作用。Mylotarg 和Trodelvy 采用的就是這種策略，但它們的穩定性并不是很好，二者在血漿中的半衰期分別是 48h 和 36h。為了解決這一問題，硅脂結構的連接子出現了，它大大增加了 ADC 的穩定性，血漿半衰期提高到 1 周以上。傳統的酸敏連接子和硅脂連接子21鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新3）GSH 斷裂位點胞漿中的谷胱甘肽(GSH)濃度(1-10mmol/L)遠高于血漿中的濃度（約 5mol/L），而 GSH 可以水解二硫鍵，因此二硫鍵是一種可能的策略，但二硫鍵在血漿中的穩定性并不好。為了解決這一問題，人們通過基因工程技術將抗體的特定部位改為半胱

55、氨酸，然后將效應分子通過半胱氨酸直接連接到抗體上，這樣二硫鍵在抗體位阻的保護下降低了水解活性，大大增加了 ADC 的血漿半衰期。以上方法僅適用于含有巰基的效應分子，為了擴展到其他效應分子(如 MMAE)，人們在效應分子前增加了一個帶有巰基的連接子disulfide-carbamate 連接子。GSH 斷裂位點（A 為 DM 通過二硫鍵直接連接到抗體，以及 MMAE 通過 disulfide-carbamate 連接子連接到抗體，B 為 PBD 二聚體通過 disulfide-carbamate 連接子連接到抗體）4）二價鐵斷裂位點由于腫瘤細胞鐵元素的異常代謝會導致游離 Fe2+的濃度升高，因此

56、這種特性可以作為 ADC 連接子的設計策略。TRX 連接子是一種對 Fe2+敏感的連接子，氧雜環在 Fe2+的作用下斷裂形成羰基，然后通過-消除反應釋放出效應分子 MMAE。但這種連接子仍具有一定毒性，這是由于金剛烷與抗體產生位阻，導致氧雜環容易斷裂。為了解決這一問題，人們試圖在金剛烷與抗體之間插入 PEG 鏈來增加二者的空間距離，以減少位阻導致的副作用。22鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新 TRX 連接子及其斷裂機制5）新型酶解位點除了組蛋白酶，還有許多其他種類的酶用于 ADC 連接子的設計。-葡萄糖苷酸酶是最早的一個（下圖 B），后來人們還發現了-半乳糖苷酶也在腫瘤細胞中過表達，

57、并且具有水解活性。于是含有半乳糖苷的連接子出現了（下圖 A），這種連接子與葡萄糖苷連接子的活性在體內外都表現相當，并且與 Val-Cit 連接子相比，其體內外毒性都更低。硫酸酯酶也在腫瘤細胞中過表達，它是-半乳糖苷酶的同源蛋白。與糖苷連接子類似，硫酸連接子中的硫酸被酶水解后，就會釋放出效應分子（上圖C）。與 Val-Ala 連 接 子 和 Val-Cit連接子相比（半衰期 1h），硫酸連接子的血漿穩定性大大提升（半衰期 1 周以上），但體外毒性有所增加。磷酸酯和焦磷酸酯可提高連接-半乳糖連接子及其水解機制（A）和硫酸連接子水解機制（C）23鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新子的水溶性，

58、可用于攜帶脂溶性較高的效應分子。起初，為了提高水溶性，人們直接在 Val-Cit-PAB 連接子后加了焦磷酸酯基團，但穩定性太低（血漿半衰期只有不到 6h），這是因為兩個位點都可以被水解(下圖 A)。后來將 Val-Cit-PAB 替換為焦磷酸酯連接子（下圖 B），血漿穩定性大大提高（半衰期 1 周以上），并且仍然具有較好的水解活性，同時又增加了 ADC 的水溶性，減少了高脂溶性效應分子的聚集。焦磷酸酯連接子6）光敏位點顧名思義，光敏位點可以在特定波長的光照下發生裂解，從而釋放出效應分子。相比普通的連接子，光敏連接子往往可控性較高，減少脫靶毒性，并且有明確的斷裂機制，此外，其在細胞內的藥物釋放

59、不會受各種因素的限制（如酶、pH）。下圖 A 是一種對近紅外敏感的連接子，在 650-900nm 波長照射下可釋放出效應分子 CA-4。但這種連接子有一定聚集性以及光不穩定性，因此限制了它的使用。下圖 B 是一種對紫外敏感的連接子，這種連接子在自然光下幾乎不釋放毒性分子，但在 365nm 波長光照下即可立馬釋放，在體內實驗中，該連接子表現出更長的半衰期，與單獨的抗體相當。24鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新近紅外敏感連接子（A）和紫外敏感連接子（B 和 C）PC4AP（上圖 C）是另一種對紫外敏感的連接子，這種連接子含有兩處相同的斷裂位點，當收到 365nm 波長光照后，首先脫去兩個

60、Nv基團，隨后抗體上臨近的賴氨酸與PC4AP發生分子內加成反應，最終通過消除一份子CO2釋放出效應分子。這種連接子在自然光下毒性很小，并且在紫外下的毒力與純粹的效應分子相當。盡管如此，光敏連接子還是有它自身的缺陷。對紅外敏感的連接子往往具有復雜的結構、自身聚集性、光不穩定性，以及較差的體外藥代動力學性質。而對紫外敏感的連接子，其最大的缺陷就是，紫外光本身就會對機體產生較大的傷害，并且紫外光對機體組織的穿透能力較差，無法到達較深的部位。7）不可裂連接子還有一類連接子不含有化學敏感的位點，稱不可裂連接子。SMCC 是個經典的例子，但這種連接子穩定性較差，并且水溶性不夠好。后來在此基礎上，人們將 S

61、MCC 替換為 MD 連接子（將環己烷替換為 1,3-二氧六環），提高了水溶性和穩定性。25鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新 SMCC 連接子和 MD 連接子還有一種不可裂連接子用于PBD毒性分子，這種連接子如下圖所示，它們都包含一條PEG鏈，苯環用于連接兩個PBD分子，只有連接 PEG 和苯環的部分有所差別，但體內外活性表明只有炔和哌啶的結構效果較好，而三唑環的效果并不理想。含 PEG 鏈的連接子連接子與抗體的連接方式連接子與抗體的連接目前面臨兩大困難，一是馬來酰亞胺連接子的逆 Michael 加成反應，另一個是參差不齊的 DAR 值。26鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新

62、圖源：AntibodyDrug Conjugates:The Last Decade1）馬來酰亞胺連接子這種連接子具有較好的反應性和特異性，為了解決逆 Michael 加成反應的問題，人們改變 N 上的各種取代基，其中效果最好的是苯環取代。各種優化的馬來酰亞胺連接子2）Bis(vinylsulfonyl)piperazine 連接子這種連接子下圖上部分所示，其 DAR 值為 4，由于這種連接方式在鉸鏈區也有連接，因此會產生半抗體。后來人們開發出BVP 連接子（下圖下部分），避免了半抗原的產生，DAR 值變為 2。27鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新 BVP 連接子連接子與效應分子的連

63、接連接子與效應分子的連接方式十分有限，最常見的是酰胺鍵和酯鍵。隨著效應分子的結構越來越多樣化，有限的連接方式限制了其與連接子的連接。對此有兩條路可以走，一種是開發更多的連接子種類以適應多樣化的效應分子，另一種是開發適合現有連接子的效應分子。季銨結構作為一種較好的離去基團，應用于效應分子與連接子之間，可以很好地結合上文中-葡萄糖苷酶策略，這種連接方式的斷裂機制下圖 A 所示。季銨連接方式（A）和 OHPAS 連接方式（B）28鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新羥基或者酚羥基是效應分子中最常見的基團，如-amanitin、tubulysin B 和 PNU-159682 等。針對這類效應分

64、子，人們開發出了 OHPAS 連接方式（上圖 B），該結構包含兩個苯環，其中一個用于連接兩個效應分子（如 PBD），另一個用于連接化學切割位點（用于引發斷裂的發生），二者再通過一個磺酸基團連接，其斷裂機制如上圖 B 所示。連接子的 ADME 特性連接子最常出現的問題是水溶性太低，這會導致以下后果：1）DAR 值太低，即偶聯效率太低2）在血漿中容易聚集和沉淀3）造成脫靶毒性4）血漿清除率太高目前，針對這一問題主要有兩種應對方法，一種是在連接子中引入 PEG 鏈或磺酸酯，另一種則是開發高水溶性的連接子，如含磷酸酯或離子的連接子。1）提高連接子水溶性PEG 鏈具有很高的水溶性，將其引入到連接子中可改

65、善連接子的水溶性。研究表明，連接子中引入不同長度的 PEG 鏈后，PEG 鏈越長，連接子水溶性就越大，ADC 的血漿清除率就越低，肝毒性也越低。除了 PEG 鏈，PSAR 鏈也可用于增加連接子的水溶性。PSAR 的單體是肌氨酸，因此 PSAR 鏈相當于一條多肽，它對連接子的水溶性改善效果與 PEG 差不多。PSAR 鏈2）連接子影響效應分子在腫瘤中的動力學性質29鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新如下圖A所示，在該disulfide-PBD-ADC中，當R為甲基或環丁基時，ADC可較好地發揮作用，當R為環丙基時，則無效。這跟二硫鍵連接子的斷裂機制有關，二硫鍵斷裂后生成的巰基進攻 位的碳

66、，生成硫代三元環，由于環丁基的鍵張力相對較小，能夠生成螺環。但環丙基就不行了，只能停留在巰基那一步，不能完全釋放出效應分子。而甲基則會增加這種自切割反應的進行，因此有利于 ADC 發揮作用。下圖 C 所示的 ADC，增加一個甲基或者嵌入 PAB，都能提高效應分子在腫瘤中的傳遞能力，從而增加藥效。連接子影響效應分子在腫瘤中的動力學性質連接子在 ADC 中不僅僅是簡單的連接作用，它的性質直接影響到 ADC 的藥效、毒性、藥代動力學性質等。結構太復雜的連接子也會限制它的應用，因此在設計連接子的過程中，除了考慮它的藥學性能，也要讓結構盡可能地簡單易得。30鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新（四

67、）ADC 藥物生產技術1、藥物抗體比(DAR，drug-to-antibodyratio)每個抗體上連接的細胞毒藥物的個數即為藥物抗體比(DAR，drug-to-antibody ratio)。從圖可以看出，當 DAR 越大時，ADC 藥物的藥物代謝速率增加，半衰期降低，全身毒性也會隨之增加。理想狀態下，DAR 為 4 時，藥物的療效最高。因此在實際生產中，通過質量控制、純化工藝將 DAR 小于 2 或 DAR 大于 4 的藥物去除，以保證藥物的均一性。如 Thiomab技術，最早由 Genentech 公司報道，在特定位點插入半胱氨酸殘基，隨后與細胞毒藥物進行位點專一的偶聯，最終成品較為均一

68、，DAR 介于 2-4 的 ADC 藥物占比較高。圖：ADC 藥物受 DAR 影響藥代動力學2、關鍵質量因素31鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新3、抗體偶聯技術國際上 Seattle Genetics、ImmunoGen 和 Immunomedic 是抗體偶聯藥物研究領域的先驅和專業公司。大型制藥公司中,羅氏借助 ImmunoGen 構建了最大的抗體偶聯藥物研發管線和技術平臺，輝瑞、雅培從 Seattle Genetics 公司，禮來、諾華從 ImmunoGen 公司，默克從 Ambrx 公司分別引進抗體偶聯藥物技術平臺或產品。ADC 共經歷了三代技術變革，治療窗口得到較大改善。第一

69、代 ADC 的小分子毒性不夠強，ADC 不夠穩定，大多以失敗告終；第二代藥物采用毒性更強大的小分子，克服了第一代效力不足的弱點，并對抗體進行了優化，但仍采用傳統化學方式偶聯，抗體偶聯比(DAR)均一性差(0-8 個甚至更高)且接頭穩定性不佳，容易在血液中裂解造成嚴重毒副作用，目前共有兩個第二代 ADC 藥物獲批上市(Adcetris 和 Kadcyla);第三代 ADC 藥物的誕生主要得益于定點偶聯技術的發展，如ThioBridge 技術、非天然氨基酸偶聯、酶促偶聯等，更精確的偶聯技術可控制高活性藥物分子在抗體上偶聯的位置和數量，抗體偶聯藥物的異質性會直接影響其在體內的分布和代謝，因此抗體偶聯

70、藥物具有更高的均質性將會提高藥物純度、質控等。另外如抗體部分尺寸更小及結合力更高，藥物分子能更好深入滲透至實體腫瘤，如新一類 DARPin(designed ankyrin repeat proteins)-毒素偶聯藥物，DARPins 是新一代的靶標-結合蛋白，其尺寸更小、結合力更高，因此 DARPins 是理想的靶向藥物，可用于向腫瘤遞送毒性小分子藥物，實現高效定點殺死癌細胞。表：半胱氨酸和賴氨酸非定點偶聯對比（1）引入反應性半胱氨酸將抗體分子中某一氨基酸殘基突變成半胱氨酸，再利用其與藥物進行特異性偶聯而合成 ADC，消除鏈間二硫鍵破壞帶來的影響，使用該方法的 Genentech 公司的

71、Thiomab 技術、Seattle 公司的 Engineered cysteinemAbs 等。Thiomab 采用基因工程技術在抗體特定位置處插入半胱氨酸殘基，然后將半胱氨酸上的巰基和藥物分子偶聯合成位點專一的抗體藥物偶聯物，其中抗體偶聯比(DAR)為 2 的產物高達 92.1%，這種定點偶聯的方式既不會干擾免疫球蛋白折疊和組裝,也不會改變抗體和抗原的結合模式。圖：Thiomab 技術圖解（2）引入非天然氨基酸法引入非天然氨基酸法主要有 Ambrx 的 EUCODE 平臺、Sutro Bioppharma 的 XpressCF+平臺、Allozyne 的 AzAbs 平臺等。32鏈 接 中

72、 國 與 海 外 醫 健 創 新通過利用擴展遺傳密碼實現突破型蛋白療法，使用一個可以特異性識別非天然氨基酸的酪氨酰-tRNA/氨酰-tRNA合成酶，通過中國倉鼠卵巢細胞(CHO)轉染以代替琥珀密碼子的第 21 個氨基酸，所得細胞即可用于合成帶有基因譯碼對乙酰苯丙氨酸殘基的各種抗體，然后再與羥胺發生肟化反應，主要得到 DAR 為 2 的產物。圖：非天然氨基酸法（3）酶催化法酶催化法主要有 Catalent 的 SMART Tag，Pfizer 的 BTG 平臺等。酶催化利用基因工程技術使抗體中產生能被某些酶識別的相關氨基酸序列，再利用酶對底物的特異性將其中的特定氨基酸殘基進行改造，從而實現定點偶

73、聯，目前主要應用轉谷氨酰胺酶、糖基轉移酶和分選酶 A 等。分選酶 A(Srt A)是一種具有膜結合巰基轉肽酶催化功能的酶，能識別蛋白中的主要序列 LPETG 并裂解蘇氨酸(threonine)和甘氨酸間的肽鍵后形成一種穩定的中間體，再通過硫酯鍵把 Srt A 中的巰基連接到蘇氨酸羧基上。圖：酶催化法（4）二硫鍵還原法利用二硫鍵還原改造的技術有 Abzena 的 Thiobridge 平臺、Lgenica Biotherapeutics 的 SNAP 平臺，Thiobridge 原理是將單抗本身的二硫鍵還原，利用二溴(或二磺酸鹽)試劑與還原的鏈間二硫化物反應，以提供重新橋接的 mAb，得到主要的

74、是 DAR 值為 4 的產物。33鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新圖：二硫鍵還原改造就上述四種定量偶聯的原理及技術而言，二硫鍵還原和引入非天然氨基酸的特點更為明顯，二硫鍵還原理論可以連接 8 個毒素小分子，在毒素連接數量方面具有更大優勢；引入非天然氨基酸法在 linker 和小分子連接方面的化學鍵非常穩定，不易在血液中解離，因此血液穩定性好是其優勢。4、ADC 藥物放大化生產抗體偶聯藥物需要使用高活性細胞毒類小分子藥物作為荷載藥物，這類高活性細胞毒小分子藥物的毒性非常大，舉例說明即一個足球場內放一勺該類小分子 藥物粉末就足以使人致死。所以該類細胞毒小分子藥物在生產、使用過程中防護級別

75、非常高，國際上 Lonza 和 SafeBridge 較為詳細地研究過高活性細胞毒小分子藥物職業接觸限值(occupational exposure limits，OEL)，另外 Lonza 和 SafeBridge 同時都把抗體偶聯藥物也列為需要高級別防護的藥品種類，其在職業接觸限值分類中，SafeBridge 將抗體偶聯藥物歸為第 5 類(OEL5)，相當于最高防護級別。在抗體偶聯藥物生產過程中所有涉及高活性細胞毒類藥物的稱量、反應和質控等操作均需要采用隔離器等設備防護，避免該類小分子藥物產生氣溶膠擴散出來，同時也避免污染藥品，另外也要做好工作人員的個人防護和培訓。個人防護包括呼吸系統、手

76、套、鞋套和一次性防護服等，如直接接觸這類藥物的工作人員需要穿著一次性無菌防護服，同時也要做好有毒廢液的滅活處理工作。目前國內還沒有抗體偶聯藥物商業化生產基地,但是多家中大型制藥企業已有布局或正在建設中，估計不久的將來就會投入商業化生產。一次性材料和耗材在抗體偶聯藥物生產中的使用將會極大壓縮生產周期,且可多產品靈活使用，所以一次性材料和耗材在該類藥物生產中的應用將越來越廣泛。因為抗體偶聯藥物生產過程中通常需要用到一定比例的有機溶劑，所以藥物生產用材料（如一次性反應袋、超濾膜包、管路等）需要能夠耐受有機溶劑且材料溶出物和析出物都需要符合法規要求，但長期來看其生產成本較高，需要綜合考慮評估生產成本、

77、效率和收益的平衡。34鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新五、ADC 藥物全球研發概覽截至 2021 年 11 月 26 日，全球已共有 12 款 ADC 藥物獲批。已獲批的 ADC 藥物如下：35鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新（一）ADC 藥物研發靶點分布情況處于臨床及上市階段的 ADC 藥物涉及的靶點大約有 48 個，重復最多的幾個靶點是 HER2、EGFR、TROP2 和 MSLN。36鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新37鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新（二）全球主要在研 ADC 藥物38鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新六、ADC 藥物中國

78、研發概覽國內國產 ADC 藥物目前僅有 1 款產品獲批上市（榮昌生物/緯迪西妥單抗），用于治療局部晚期或轉移性胃癌；東耀藥業、浙江醫藥有 ADC 項目進入到 3 期臨床；還有多家企業的 ADC 藥物正處于臨床或IND 申請階段。圖片國內企業 ADC 藥物研發管線39鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新在這些項目中，東曜藥業的注射用 TAA013，浙江醫藥的 ARX788 均已進入臨床 III 期，靶點都是 HER2，針對的適應癥都是乳腺癌，除 EGFR-ADC 進入 II 期外，Trop2、EGFR、CD20、c-Met、間皮素最高進展均為臨床 I 期。百奧泰研發的的注射用 BAT800

79、1 由于三期臨床未達標于 2021 年 2 月宣布中止。相比國外藥企豐富的靶點布局，國內 15 款產品靶點為 HER2，可見 HER2 已成為國內藥企 ADC 的一個扎堆開發的靶點，競爭十分激烈；同國外適應癥集中度類似，國內 ADC 藥物開發聚焦在腫瘤領域，尤其是乳腺癌等實體瘤。七、國內外企業 ADC 管線一覽（一）國外領先 ADC 企業管線40鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新圖41鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新42鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新（二）國內 ADC 企業管線43鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新44鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創

80、 新45鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新八、總結與展望（一）總結ADC 藥物研發熱情高漲，正迎來爆發期。ADC 藥物作為單克隆抗體和小分子毒性藥物結合體，兼具抗體藥物靶向性和化療藥物腫瘤殺傷性。隨著技術不斷迭代和成熟，ADC 藥物先后共經歷三代技術變遷，第三代定點偶聯技術的應用使得ADC 藥物功能更加均一、穩定和有效，在治療上取得越來越好的成果。2019-2020 兩年間共有 6 款 ADC 藥物獲 FDA 批準上市，其中較早上市的 Adcetris 和 Kadcyla 于 2019 年銷售額分別達 10.81 億美元和 15.72 億美元，已成為“重磅炸彈”產品，此外 Polivy

81、，Enhertu 和 Trodelvy 也有成為重磅炸彈的潛力，目前制藥界對 ADC 的研發熱情高漲，未來有望看到更多 ADC 藥物獲批上市。ADC 藥物專利技術將成為 ADC 藥企的核心競爭力。一個高效的 ADC 藥物需要綜合考慮抗體（靶點及抗體篩選優化）、小分子藥物、接頭及連接技術及其之間的有效組合，ADC 藥物產業鏈上游主要由掌握這三部分核心技術的研發企業主導，未來技術平臺專利價值將不斷凸顯，掌握更多專利技術將成為 ADC 藥企的核心競爭力。國內 ADC 起步較晚，仍集中于熱門靶點。國內從事 ADC 藥物開發的企業大多由單抗等生物藥業務轉化而來，近兩年市場逐漸出現專注于 ADC 技術領域

82、的藥企如諾靈生物、啟德醫藥、多禧生物等，目前國內 ADC 研究靶點主要集中在 HER2 和CD 家族。整體來看國內 ADC 藥物發展相較于國外在抗體靶點、適應癥和 ADC 結構設計等方面均存在進一步提升空間，隨著 2020 年首個國產 ADC 藥物榮昌生物 RC48 申報上市，標志著中國 ADC 藥物商業化元年的到來，未來以投資價值角度來看，需重點關注 ADC 藥企技術平臺的可持續價值、產品適應癥的新突破及 ADC 藥物復雜工藝催生的外包 CMO/CDMO 產業機遇。（二）展望ADCs 的出現為許多類型的癌癥提供了一種有希望的治療方法。隨著越來越多的 ADCs 進入臨床試驗，該行業正在逐漸從傳

83、統的技術逐漸轉向更新和更強大技術以開發這種復雜產品。這包括探索新的腫瘤抗原、新抗體結構、新的有效載荷、新的連接子和先進的偶聯方法，以此來改善 ADC 的治療窗口。在新抗體格結構中，scFv 具有更好的實體腫瘤滲透性和攝??；雙特異性和雙表位 ADCs 也許可以克服腫瘤異質性的障礙。Probodies 和其它條件激活性技術(CABs)也許可以減少脫靶效應的影響。除微管擾亂劑外的多種有效載荷類，包括 PBD 二聚體、拓撲異構酶抑制劑、蒽環類藥物和蛋白質特異性調節劑，正在被引入新一代的 ADC。此外，一些定點偶聯技術平臺用來提高 ADC 在循環中的穩定性，同時保持有效載荷的有效釋放。ADC的復雜性給藥

84、物的分析帶來了空前的挑戰，特別是在加入疏水性有效載荷時。ADC 的分析需要先進的分析技術，并且這些技術需要隨著 ADC 快速的發展而不斷更新。應用適當的分析技術產品的一致性。ADC 治療正從血液瘤（淋巴瘤和白血?。┰絹碓蕉嗟霓D向實體腫瘤（如乳腺癌、尿道癌、肺癌和卵巢癌），這些臨床適應46鏈 接 中 國 與 海 外 醫 健 創 新癥的擴大也突出了 ADC 的治療潛力。臨床管線內的許多 ADCs 正在與其他治療方式（如免疫檢查點抑制劑和針對不同抗原的 mAbs 等）進行聯合評估。累積的臨床數據，結合這里描述的產品質量信息，正在幫助塑造 ADC 未來的發展。九、結語在過去的十年中，ADCs已經通過選

85、擇更好的細胞毒性藥物、生物偶聯方法、更好的靶向抗原和優化的抗體工程得到了改進。然而，它仍存在一些局限性（如有限的實體瘤滲透性和毒性）以及耐藥機制的出現。為了克服這些局限性，人們研究了新的抗體形式、新的傳遞系統、非內化抗原靶點、新的細胞毒性藥物和位點特異性生物偶聯方法來促進 ADC 的發展。雖然許多創新尚未在臨床方案中得到驗證，但這一領域的研究為我們提供了許多令人鼓舞的結果。相信 ADC 未來的十年將會迎來更加輝煌的前景?！緟⒖假Y料】1.抗體偶聯藥物國內研發現狀及企業布局分析（火石創造，作者陳文潔）2.ADC 藥物研究報告（生物制品圈，何敏秀）3.ADC 藥物研發的關鍵四要素及發展趨勢（藥渡咨詢

86、郭雷團隊）4.全球 ADC 簡要梳理（豐碩創投）5.ADC 全景概況(payload，linker，conjugate 和 Endocytosis)（小藥說藥）6.不簡單的 ADC 連接子（醫藥速覽，墻縫里的 dust）7.ADC 研發策略：國內 VS 國外有何不同？（BiG 生物創新社，中信建投證券）8.FDA 專家全面剖析 ADC 藥物的挑戰與前景（騰訊網）此項目由美柏咨詢團隊完成，不具備完整的投資建議，僅供參考。如需進一步交流，請聯系本文主筆研究員：周航 更多業務合作，請聯系：趙華鵬 服務客戶咨詢業務美柏資本是一家專注于中國醫療健康領域的跨境咨詢投行，是美柏醫健旗下重要的業務組成部分。美

87、柏資本業務涵蓋咨詢業務（戰略及管線咨詢、BD咨詢、其他國際化咨詢）和投行業務（許可交易顧問、投融資顧問、并購交易顧問）。關于美柏資本助力中國藥企 對接全球項目聯系我們張曉嘉投行業務劉文正戰略及管線咨詢BD咨詢提供戰略及產品管線規劃、技術平臺或項目機會可行性評估；產品價值評估、行業研究及分析，產品定價和市場準入準備，新產品上市策劃等服務。引進咨詢：包括資產搜索、盡職調查、估值咨詢、交易咨詢。出讓咨詢：包括合作伙伴搜索、盡職調查、估值咨詢、交易咨詢。包括海外研發中心/工廠設立考察咨詢、國際化品牌PR/IR咨詢、海外辦公室設立咨詢、國際人才引進咨詢等服務。其他國際化咨詢許可交易顧問投融資顧問專業的醫藥博士團隊，深度挖掘優質資產，我們對中國及全球醫藥市場有深刻的理解，卓越的談判能力，最終為客戶提供最大價值。專業的項目評估能力，豐富的投資者關系，為客戶提供股權配售、投資盡調、估值模型搭建及測算等業務。包含海外人才及項目在中國設立合資公司(joint venture)，以及公司的出售、剝離或合并等。并購交易顧問掃碼關注美柏醫健、了解全球醫健資訊掃碼關注美柏資本、獲取行研報告電子版美柏醫健全球辦公室舊金山、休斯頓、赫爾辛基、倫敦、波哥大、利馬、北京、上海、深圳、南京、蘇州、西安網址：https:/