抗體偶聯藥物（ADC）是一類在乳腺癌中發展迅速的藥物，已經有多款ADC獲批乳腺癌治療適應證。但是ADC耐藥同樣是臨床不可忽視的問題。近期，復旦大學附屬腫瘤醫院邵志敏教授、餘科達教授團隊於Cancer Communications（IF=15。283）發表綜述，深入盤點了ADC耐藥機制，並提出可能的應對策略。【研值圈】現整理如下，以饗讀者。
邵志敏
復旦特聘教授
首批教育部長江學者特聘教授
復旦大學腫瘤、乳腺癌研究所長、大外科主任兼乳腺外科主任
中國抗癌協會乳腺癌專業委員會名譽主委
中華醫學會腫瘤學分會副主任委員
上海市抗癌協會乳腺癌專業委員會名譽主任委員
上海市醫學會腫瘤專科委員會主任委員
第八屆亞洲乳腺癌協會主席
St。Gallen乳腺癌大會專家團成員
餘科達
主任醫師，教授，博導
復旦大學附屬腫瘤醫院乳腺外科 行政副主任
國家優秀青年基金獲得者
中國抗癌協會乳腺癌專委會 常委/秘書長
中華醫學會腫瘤學分會乳腺學組 秘書
中國抗癌協會腫瘤靶向治療專委會 委員
中國抗癌協會青年理事會 理事
上海市抗癌協會青年理事會 副理事長
上海市抗癌協會乳腺癌專委會 副主委/青委主委
上海醫學會腫瘤靶分子分會 副主委
獲明治生命科學獎；上海市銀蛇獎、優秀學術帶頭人、優青人才、曙光人才、啟明星人才；復旦大學校長獎、五四青年獎章、卓識人才、卓學人才；以通訊/第一作者發表學術論文於JAMA Oncol、J Clin Oncol、JNCI、Nat Commun、Sci Adv、Cancer Res、Nat Rev Cancer等國際權威期刊
背景
ADC在乳腺癌治療中飛速發展。T-DM1是第一個獲得美國FDA批准用於HER2+乳腺癌的ADC。之後由於T-DXd顯示出優於T-DM1的療效，FDA加速批准T-DXd治療HER2+晚期乳腺癌。 抗癌管家-康愛管家，我們一起抗癌，治癒癌症不是夢。戈沙妥珠單抗是第一個獲批用於三陰性乳腺癌（TNBC）的ADC。但是ADC藥物也會導致耐藥。深入理解耐藥機制至關重要。
ADC藥物結構
ADC包括3個部分：抗體，化學連線子，和細胞毒載荷（圖1）。
圖1。 ADC結構
靶抗原的胞吞特徵很重要，因為內化對於ADC藥物活性十分必要。最佳ADC藥物抗體需要具有高度特異性。除了透過Fab部分結合靶抗原，抗體也可透過Fc段介導抗體依賴抗腫瘤免疫反應。大多數ADCs使用IgG1，因為可介導抗腫瘤免疫。
連線子將細胞毒載荷連線至抗體上。連線子化學特性影響ADC穩定性和釋放入血漿的載荷量，因此連線子的特性是毒性的主要原因。ADC連線子可分為可裂解和不可裂解連線子。可裂解連線子可再分為化學裂解和酶裂解亞類。不可裂解連線子ADC需要有效溶酶體降解抗體部分，釋放活性細胞毒藥物，具有更好的血漿穩定性和相對長的半衰期，因此係統毒性較為緩和。
但是不可裂解連線子釋放不透膜細胞毒複合物，旁觀者效應降低。旁觀者效應是細胞毒載荷逃離細胞或釋放入細胞外並殺傷相鄰細胞，包括非抗原表達腫瘤細胞。效應可用於在異質性或低靶抗原表達時增強治療效應。
理想載荷需要在細胞毒性和耐受性之間取得平衡。藥物抗體比（DAR）是ADC藥物的重要指標。較低DAR表明活性較低，但是治療指數較高，而較高DAR可改善療效，但是可導致更快的藥物清除，毒性增加。
作用機制
迴圈ADC結合細胞靶點，開始內吞作用。內吞可為網格蛋白依賴或非依賴通路。網格蛋白介導內吞是ADC內化的主要通路。內吞導致早期核內體形成。小部分ADC結合新生Fc受體回到細胞外環境，再迴圈機制對於長半衰期具有重要作用，但是腫瘤細胞內過多的再迴圈也可導致耐藥。大多數核內體和溶酶體融合，ADC在溶酶體降解，遊離細胞毒載荷進入胞漿。細胞內細胞毒載荷產生凋亡，旁觀者效應將凋亡擴充套件至鄰近靶點陰性細胞。
此外，抗體也可發揮固有抗腫瘤活性，例如阻滯靶抗原，活化抗體依賴免疫反應。IgG1具有免疫反應，包括抗體依賴細胞毒作用（ADCC），補體依賴細胞毒作用（CDC），抗體依賴細胞吞噬作用（ADCP）等。這些免疫反應也構成ADC抗腫瘤活性。載荷也具有免疫活性。
ADC藥物在乳腺癌中的療效
抗HER2 ADC
2013年，T-DM1獲得美國FDA批准用於HER2+晚期乳腺癌患者的二線治療。該獲批是基於EMILIA研究，T-DM1較拉帕替尼+卡培他濱具有更佳的中位無進展生存期（mPFS），客觀反應率（ORR）和總生存期（mOS）。MARIANNE研究探索了T-DM1±帕妥珠單抗一線治療的療效，顯示不劣於但是也不優於標準治療的療效。
KATHERINE研究顯示新輔助化療後具有殘留疾病的患者接受T-DM1可較曲妥珠單抗顯著改善無浸潤性疾病生存（IDFS），因此獲批新的治療適應證。而探索T-DM1新輔助治療的臨床試驗KRISTINE研究失敗。但是新輔助研究I-SPY2研究顯示T-DM1聯合帕妥珠單抗可作為降階梯治療的安全策略。
T-DXd在2019年獲得美國FDA加速批准用於晚期HER2+乳腺癌三線以上治療。基於DS8201-A-J101和DESTINY-Breast01研究結果，T-DXd獲得美國FDA批准。T-DXd在HER2低表達腫瘤中也顯示出良好療效。DESTINY-Breast03研究顯示T-DXd二線治療可較T-DM1顯著改善PFS。
SYD985和ARX788被美國FDA授予HER2+晚期乳腺癌的快速審批通道。藥物在HER2+和HER2低表達乳腺癌中均顯示出臨床獲益，正在進行Ⅲ期研究。
非HER2靶向ADC
抗TROP2 ADC戈沙妥珠單抗在2020年獲得美國FDA批准用於治療至少接受過2線治療的轉移性TNBC患者。獲批是基於Ⅰ/Ⅱ期研究資料，並在Ⅲ期研究ASCENT研究中證實療效。藥物在經治激素受體（HR）+/HER2-轉移性乳腺癌中也顯示出作用，mPFS 5。5個月，mOS 12個月。其他ADC藥物如Dato-DXd和KIB264也顯示出初步療效。
耐藥
耐藥機制可分為4類：1）抗體介導耐藥，2）藥物運輸異常，3）溶酶體功能異常，4）載荷相關耐藥（圖2）。
圖2。 乳腺癌ADC耐藥機制
乳腺癌耐藥機制
1 抗體介導耐藥
靶點表達降低是抗體-抗體結合不足的常見機制。HER2表達降低和結合降低見於T-DM1耐藥細胞系，表明HER2丟失是T-DM1的耐藥機制。缺乏靶點表達也見於戈沙妥珠單抗原發耐藥TNBC患者。突變TACSTD2（編碼TROP2）可見於戈沙妥珠單抗獲得性耐藥患者。
2 藥物運輸異常
內吞受損是ADC耐藥的另一機制。ADC細胞內化過程中需要很多蛋白質。內皮素A2是支架蛋白，和網格蛋白非依賴內吞相關。內皮素A2表達受損和降低的HER2內化和對T-DM1反應降低相關。異常質膜微囊介導內吞可見於T-DM1耐藥細胞系。低氧誘導質膜微囊-1從血管至漿膜易位可能是低氧微環境下曲妥珠單抗內化降低的機制。質膜微囊介導內吞在T-DM1耐藥中的作用還存在爭議，可能和靶抗原主要內吞途徑相關。
ADC在迴圈系統中的運輸也可導致藥物耐藥。T-DM1是親水大分子，很難透過血腦屏障彌散。但是臨床前研究中，T-DM1對於曲妥珠單抗耐藥小鼠乳腺癌腦轉移模型具有活性。而TH3RESA和KATHin ERINE研究中，腦轉移患者使用T-DM1較對照組並未改善mPFS。DESTINY-Breast03研究中，乳腺癌腦轉移患者使用T-DXd具有更好控制。TUXEDO-1研究中，11/15例具有腦轉移患者對T-DXd有反應，其中70%患者之前使用過T-DM1治療。
3 溶酶體功能受損
ADC的溶酶體降解依賴於溶酶體酸性環境和活躍的溶酶體酶。溶酶體鹼性化和蛋白水解酶活性受損可見於T-DM1耐藥乳腺癌細胞系。不可裂解ADC的裂解依賴於溶酶體酶活性，需要V-ATP酶介導的高度酸性環境。V-ATP酶抑制可降低T-DM1活性代謝產物產生。
細胞毒載體需要運輸透過溶酶體膜而發生細胞毒效應，需要運輸子介導載荷釋放。SLC46A3屬於可溶性運輸子家族。SLC46A3降低可導致美登素為基礎的代謝產物在溶酶體累積，SLC46A3丟失導致T-DM1耐藥。溶酶體多藥耐藥蛋白1（MDR1）介導MMAE泵出溶酶體膜，抑制可MDR1增強維布妥昔單抗在霍奇金淋巴瘤中的細胞毒作用。
4 載荷相關耐藥
載荷是ADC抗腫瘤活性的主要成分。很多細胞透過上調藥物外排泵和干擾藥物沉積而發展耐藥性。不同T-DM1耐藥細胞中可觀察到多藥耐藥相關蛋白1（MRP1），MRP2和MDR1。乳腺癌耐藥蛋白（BCRP，由ABCG2編碼）在乳腺癌中的過表達可介導戈沙妥珠單抗耐藥。
腫瘤細胞也可透過改變靶載荷避免細胞毒效應。拓撲異構酶Ⅰ的特異性點突變可見於戈沙妥珠單抗耐藥TNBC患者。其他突變也干擾SN-38靶點，同源重組修復（HRR）通路的完整性透過代償SN-38導致的DNA損傷和戈沙妥珠單抗耐藥相關。微管複合物修飾可見於T-DM1耐藥細胞。
抗有絲分裂藥物將靶細胞阻滯於細胞週期G2/M期而導致凋亡。週期素B1/週期素依賴激酶1（CDK1）複合物對於細胞有絲分裂和有絲分裂障礙十分必要。T-DM1耐藥細胞試圖透過缺陷週期素B1逃逸有絲分裂障礙和凋亡。Bcl-2/Bcl-xl同樣參與細胞週期調節，過表達和吉妥珠單抗耐藥相關。
HER2+乳腺癌特異性耐藥機制
包括1）HER2結合受損，2）異質性HER2表達，3）下游訊號通路失調，4）HER2不穩定（圖3）。
圖3 HER2+乳腺癌耐藥機制
1 HER2結合受損
HER2脫落產生可溶性截短HER2分子胞外域，高水平p95HER2和曲妥珠單抗耐藥相關，也可導致T-DM1耐藥。膜結合糖蛋白粘蛋白4（MUC4）也是T-DM1耐藥來源。MUC4上調透過掩蓋曲妥珠單抗表位影響結合並抑制ADCC。
2 HER2異質性
T-DM1對於異質性HER2表達腫瘤療效有限。KRISTINE研究中，HER2瘤內異質患者對T-DM1無反應。T-DM1不能抑制HER2-細胞，而T-DXd可透過旁觀者效應在HER2-細胞中誘導細胞毒作用。HER2異質性和著絲點17複製數增加有關，可能和染色體非整倍性相關。染色體非整倍性可導致多藥耐藥，可能也導致T-DM1耐藥。
3 HER2下游訊號通路失調
PI3K/AKT和mTOR訊號通路是重要HER2下游通路。通路上調是抗HER2療法耐藥的已知機制。PTEN負性調節PI3K通路。T-DM1耐藥細胞中觀察到降低的PTEN表達。EMILIA研究中，和PTEN表達正常患者相比，PTEN丟失患者從T-DM1中獲益較拉帕替尼中更多。
WSG ADAPT TP和MARIANNE研究中，PIK3CA突變和不良預後相關。但是EMILIA和TH3RESA研究中T-DM1療效和PIK3CA突變無關。PIK3CA突變和T-DM1敏感性之間的關係還需要更多探索。
此外，HER3配體NRG-1b，ROR1，YES1可能和T-DM1耐藥相關。
4 HER2不穩定性
HER2為內吞缺陷，快速再迴圈。過度核內體再迴圈導致的溶酶體運輸不足可見於T-DM1耐藥細胞。HER2膜穩定性和訊號傳導也和熱休克蛋白90（HSP90）密切相關。不可逆酪氨酸激酶抑制劑（TKI）奈拉替尼可透過分離HSP90和HER2誘導HER2核內體-溶酶體內吞和活化泛素化。因此泛HER激酶抑制劑如奈拉替尼和阿法替尼可和T-DM1聯合應用以增強療效。
應對策略
新藥研發
很多新策略用於改善ADC療效和克服耐藥（圖4）。不可裂解連線子ADC旁觀者效應不足，限制了HER2異質性表達腫瘤中的療效。新型ADC克服了這一障礙。由於具有可裂解連線子，更高DAR和更強載荷，T-DXd對於HER2低表達和瘤內異質性表達腫瘤具有更佳療效。
圖4。 克服ADC耐藥策略
由於部位特異性結合特點，ARX788在HER2低表達乳腺癌移植瘤中顯示出活性，表明有效藥物運送可代償低水平抗原表達。但是技術在DAR超過2時達到限制。
抗體工程化對於ADC也具有重要作用。雙抗體結合部位抗體是克服耐藥的有效方法，可增加結合，具有更快的HER2內化。ZW49使用抗HER2雙結合部位抗體ZW25，在HER2高低表達模型中都顯示出活性。但是劑量限制性毒性是需要關注的問題。
增強抗腫瘤免疫是另一個改善ADC療效和克服耐藥的可能方法。Fc介導免疫反應可被抗體工程化增強。糖蛋白或氨基酸替代可增強ADCC活性，但是這種抗體尚未用於ADC。
非內化機制也在進行研究。組織蛋白酶B是一種溶酶體酶，可裂解連線子。具有組織蛋白酶B裂解連線子的ADC如SYD985對於抗原低表達或內化通路缺陷腫瘤具有活性。
新型載荷也可克服耐藥。對於藥物外排泵介導耐藥不敏感的藥物很關鍵。雙載荷ADC也用於克服HER2異質性和耐藥。
聯合策略
1 聯合化療/靶向藥物
T-DM1和多西他賽的聯合有效，但是半數患者發生嚴重毒性。帕妥珠單抗和T-DM1具有協同作用。但是彙總分析顯示二者聯合並不產生更佳臨床結局。TKI可結合HER胞內域，拉帕替尼聯合T-DM1和化療具有顯著療效。奈拉替尼/妥卡替尼聯合T-DM1的研究正在進行。CDK4/6抑制劑也可導致HER2下游抑制。 抗癌管家-康愛管家，我們一起抗癌，治癒癌症不是夢。Ribociclib聯合T-DM1具有良好PFS結果。T-DM1聯合PI3Kα抑制劑可增強T-DM1活性。TNFα抑制劑，藥物外排泵抑制劑PLK1抑制劑，HSP90抑制劑，PARP抑制劑等的聯合策略正在研究中。
2 聯合免疫治療
ADC和免疫檢查點抑制劑（ICI）具有協同作用。臨床前模型中，聯合T-DM1和PD-1抗體較單藥更為有效。但是KATE2研究中，T-DM1加入阿替利珠單抗不改善PFS，並和更嚴重毒性相關，但是PD-L1陽性患者中觀察到可能的OS獲益。目前策略正在HER2+和PD-L1+患者中探索。
耐藥預測
靶抗原表達水平是ADC敏感性的主要標誌物。HER2低表達是T-DM1耐藥的已知生物標誌物。迴圈腫瘤DNA（ctDNA）HER2擴增陰性和進展性疾病相關。MUC4表達可作為T-DM1敏感性的獨立預測標誌物。戈沙妥珠單抗除了TROP2外，HRR完整性也可用於預測藥物獲益。
RAB5A是核內體標誌物。一項研究發現T-DM1敏感性和RAB5A水平相關。I-SPY2和KAMILLA研究將顯示具有更高RAB5A水平患者具有顯著臨床獲益。SLC46A3也可作為患者選擇標誌物。
小結
目前多種ADC在乳腺癌中獲批，但是ADC耐藥依舊是臨床難題。理解耐藥機制對於新藥研發最佳化和提供預測生物標誌物至關重要。為克服ADC臨床使用的侷限性，修飾靶點、載荷和連線子，發現連線化學物是發展ADC藥物的關鍵。ADC聯合其他藥物同樣可協同改善臨床結局。多項探索聯合策略療效和安全性的臨床研究正在進行。
本文轉自腫瘤資訊（由“抗癌管家網站-康愛管家”轉載分享）
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