写意报告丨定点偶联与双药ADC，逃出“红海”的两块跳板？

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应同写意邀请，爱科瑞思生物ADC药物开发总监李德亮在“首届（张江）国际生物工艺与工程大会”上做了关于《定点偶联工艺和双药ADC平台技术及产品开发》报告，本文系根据报告内容整理。

李德亮

爱科瑞思生物ADC药物开发总监

2022年，全球ADC药物市场规模达到75亿美元，预计今年这一数字将超过100亿美元。而其中，我们可以看到越来越多本土药企的身影。公开资料显示，国内申报临床的ADC已经达到百款。

在激烈的竞争中，研发差异化受到格外重视。定点偶联和双药ADC是颇具前景的创新方向之一。下面就ADC的偶联技术和双药ADC技术展开介绍。

偶联技术概况

目前，全球获批上市的ADC共有15款。这其中，只有3款采用了定点偶联。

它们分别是第一三共和阿斯利康开发的Enhertu、吉利德（Immunomedics）开发的Trodelvy，以及ADC Therapeutics开发的Zynlonta。

从既往研究来看，定点偶联对ADC有效性、安全性、CMC等具有重要的影响。从四个方面展开分析：

1）偶联位点，与抗体结合的偶联位点选择，不能影响抗体的功能;

2）连接子（Linker）的稳定性，如果过早释放payload会降低疗效，增加ADC脱靶毒性;

3）药物-抗体比（DAR），优化DAR对于ADC分子整体的理化性质特别重要，同时便于CMC生产;

4）偶联的反应，必须是可控、快速、有选择性。

下图展示了提高DAR（A）、不同结合位点（B）、对ADC的治疗效果的影响（C）。

偶联技术可分定点偶联和非定点偶联。非定点偶联更多的是从氨基和巯基的偶联，而定点偶联，则涉及特定氨基酸偶联、插入非天然氨基酸偶联、酶催化偶联、糖基化偶联。

Concortis报道了一种K-Lock的赖氨酸偶联技术，该技术将细胞毒性有效载荷连接到预先设计抗体位点，从而产生位点特定的ADC。这可以有效解决非定点偶联方式引起的难题。

同时，Concortis开发另一种针对Cys 的偶联技术C-Lock，该技术可以增强ADC的稳定性、较好的PK行为、减少脱靶效应。

与C-Lock的化学原理类似，基于链间二硫键Cross实现位点特异性偶联，能形成一个比较均一、稳定的DAR 4，但弊端是存在一定程度的巯基错配。这方面的代表公司有Abzena、UCL cancer Institute。

基因泰克，引进半胱氨实现位点特异性偶联技术，优势是偶联获得均一的DAR 2，不足是需对抗体进行多步工程化修饰。

引进非天然氨基酸实现位点特异性偶联，优势是偶联获得均一的DAR 2，不足是该技术需要特殊细胞平台支持。代表公司有Ambrx、Sutro等。

酶催化偶联技术通过特定酶（例如MTGase、Sortase等），获得均一DAR产品，该技术的制约因素是需去除N-295糖，或者插入酶底物；代表公司有Rinat/辉瑞、Innate Pharma、NBE therapeutics、启德生物等。

糖基化工程改造实现位点特异性偶联，要对抗体进行多步反应操作，以及需开发特殊试剂和酶。代表性公司有SynAffix（乐普是生物、华东医药）、GenZyme等。

综合来看，定点偶联可以取得一个比较均一的产品，但同时也都存在一些技术不足，或者具体生产时面临需提高的方面。所以需要一种可控、简便、经济的定点偶联方式。

ADC双药偶联

顾名思义，双药ADC就是在一种抗体上，偶联两种不同载荷，或者同一载荷，两种不同linker。

研究双药ADC意义：克服耐药因素、多机制协同、扩展适应症等。

ADC作为一种外源性药物，耐药性是连续给药的一大难题。同时ADC的耐药涉及到大小分子，机制复杂，如下图所示：

ADC高度依赖抗原表达，来发挥其靶向细胞毒性作用，因此ADC耐药性的一个可能机制，是长期相关抗原下调。

此外，内吞、转运体、溶酶体的改变也都与ADC耐药相关。

既往研究表明，载荷相关的耐药，是一个重要的研究内容（作用靶点的改变、DNA修复、凋亡相关耐药、转运体导致外排），同时亦是开发双药ADC的一个重要方向。

ADC载荷，根据作用机制分类：1）拓扑异构酶类、微管蛋白抑制剂类、RNA聚合酶等；2）抗菌类、免疫调节类、蛋白降解类、DDR抑制剂等。

ADC双药偶联，从Payload和抗体连接的site进行区分，一个维度是single site，包括串联和并联两种方式；另一个维度是double sites，主要是Engineered、Unnatural AA、Glycan、mTG这四类，用了两步的方式，引入两个Payload。

检索文献专利，目前报道最多的，是single site的这种树枝状的方式，这方面有不少公司相关的专利披露。

单点双药连接容易产生高缔合物和免疫原性。因为payload大多是脂溶性分子，疏水性较强，单点双药偶联，使ADC的高缔合物升高，药效降低，毒性增加，同时会有相关的免疫原性。

双点双药连接要求更复杂的偶联技术，是Engineered、Unnatural AA、Glycan、mTG这四类偶联方式组合使用。很多专家提到ADC 药物的CMC控制，一个单点偶联控制ADC尚且如此困难，引入两套机制去做，影响参数的叠加效应会使得控制难度增加。

爱科瑞思平台

对于ADC研发，爱科瑞思主要有三个技术平台：新型毒素平台、多功能连接子平台、多功能定点定量偶联平台。

单药偶联DAR可以精确到4、6、8，双药偶联的DAR是6、8、10。同时，ADC的均一性和稳定性是比较好的，我们不改变抗体结构，两个药物可以进行协同。

DAR4对比数据展示：爱科瑞思定点定量偶联DAR4-ADC，未纯化，HIC数据可以达92%；而Seagen随机偶联DAR4-ADC，HIC数据为47%左右。

此外，我们还做了其他的组合探索，例如定点定量DAR2-ADC，HIC 数据为95%；定点定量DAR6-ADC（DAR2+DAR4），HIC 数据为85%；定点定量DAR8-ADC（DAR4+DAR4），HIC 数据为89%。

总结来说，爱科瑞思多功能定点定量偶联（MuSC^TM, Multifunctional Site-specific Conjugation）具有以下技术特色：

1）定点、定量偶联技术，可精确控制载荷药物的DAR值为2、4、6、8、10；

2）多功能, 可同时搭配不同的载荷药物payloads，制备双药ADC；

3）普适性高，适用于多种抗体，多类型的linker-payload；

4）不改变抗体结构，不需要引进外来因素如酶促反应等；

5）操作简便，无需纯化或只需简单纯化步骤，利于规模化生产。

开发案例介绍

爱科瑞思管线中，目前进展最快的是ADC2122（ZV0203）, 这也是全球首个进入临床的帕妥珠ADC产品，2021年8月启动I期临床，预计今年7月完成入组。

结构上，ADC2122是采用定点定量的偶联技术，高活性微管蛋白抑制剂Duo5，通过缬氨酸-瓜氨酸二肽连接子与帕妥珠单抗定点偶联，DAR值约为2；Payload-linker与A-166相同，临床II期安全有效，安全有保障。

ADC2122兼具ADC和ADCC功能，有望进入一线治疗。这得益于该药靶向可以阻断Her2的同二聚体，以及Her2与EGFR、Her3、Her4的异二聚体；同时，该药的PK与裸抗帕妥珠相同，保留帕妥珠单抗的ADCC效应。

我们为ADC2122制定了不同的临床开发计划，涉及单药和多种联用治疗方案，可单独开发或与曲妥珠单抗、ARX788、A166联用。目前该项目临床一期各剂量组安全性表现优异，无DLT事件，且在低剂量组已看到初步疗效，预计今年8月完成I期入组和评估。

第二个在研产品是ADC2202，靶向Her2低表达适应症人群，对标DS-8201。

众所周知，DS-8201开拓了Her2低表达市场，改变了乳腺癌的治疗格局，70%乳腺癌患者均可收益。Destiny Breast04临床研究表明，DS-8201对Her2低表达甚至阴性的乳腺癌患者均有临床获益。

正在进行的Destiny Breast06临床研究，将DS-8201适应范围从Her2低表达进一步扩充到Her2超低表达的乳腺癌群体（90%），甚至到所有乳腺癌患者（100%）。

但是，DS-8201在临床上仍存在局限性，存在严重的副作用，如间质性肺炎。DS-8201与药物相关的ILD/肺炎发病的中位时间为5.4个月（范围<0.1-46.8个月）；5级发病的中位时间更短，只有3.2个月（范围，<0.1-20.8个月）。

ADC2202项目设计包括：1）具有高活性的payload；2）有协同作用机制的双药，D1和D2分别作用于细胞扩增的不同关键靶点，达到协同抑制细胞生长的作用，降低肿瘤产生耐药性的可能；3）创新的定点定量偶联技术和全新的linker设计和药物释放机制，可以使双药D1和D2定点分布在抗体的铰链区，确保payload在循环中稳定，在肿瘤部位特异性释放。