ADC里面的各种双

学术   2024-11-17 11:17   湖北  

前言:随着ADC的快速发展与全民参与,简单的ADC已经无法满足创新的需求,新靶点又太少,这时候经典的破局之道就体现作用了,那就是简单复杂化。对于ADC而言,单不行那就上双。本文结合我自己的积累与所感讲一讲ADC里面的各种双。

1.经典的ADC结构

这里先回顾一下经典的ADC结构组成,我个人还是比较喜欢用vedotin类ADC举例,从抗体开始分别是偶联接头,间隔子,启动子,自裂解单元,payload。我看了大量文献之后竟然发现ADC的这些每个部分都是可以单变双甚至变多,以下结构不同颜色分别代表上述不同功能单元,该方法可用于解析任意的ADC结构。



2.双抗

抗体部分就无需多说,双抗ADC也有越来越卷之趋势。但双抗ADC到底该怎么设计仍需要大量的实践探索。百利用无上的勇气为大家打开一道门(我依然记得当初很多"专家"嘲笑他们的设计),百奥赛图的各种双抗组合为这个方向加温。任何东西一旦变量多就容易差异化,也就不容易完全撞车。冷静下来思考,双抗ADC到底想解决什么问题,设计理念是什么,真的就是找两个靶点凑一对就行的么,太多的问题有待回答,尤其是临床的转化。可以显然预见的是双抗ADC比单抗ADC的设计复杂得多,PK特性,毒性反应也会复杂得多,但是该卷还是得卷吧,谁也说不定会是下一个百利呢。

3.双接头

传统的Mal接头是只与一个Cys反应,存在retro-michael加成的可能性,同时传统的随机偶联存在分布问题,为了解决这两个问题,有人就发明了C-lock技术,即接头同时与两个Cys反应。经历各种演化,这样的双接头也多种多样,但核心就是一点:能同时与一对巯基发生反应。以下简单列举一些公司的专利,熟悉的人可能一眼就看出来了。

4.间隔子

间隔子实际是个很虚无的概念,通常是为了解决连接问题而画出来的各种化学结构,相对其他单元来说没有本质作用,有点类似于化药的非药效团。因此人们常常在间隔子部门做各种改造从而改变Linker-drug整体的性质以便改善ADC的整体理化性质。这个部分也就不存在所谓的单和双,实际可以千变万化。

5.双启动子

启动子是我自己喜欢的一种叫法,也有叫触发单元,酶切单元等。实际上这个部分就像ADC的开关,不管pH敏感型还是CTB酶切型或者糖苷酶触发型,本质上都是一样的,即在特定条件下启动某种生化反应从而引发后续链式反应。传统的ADC都是单启动,最近逐渐有一些双启动报道。

这篇文章就是在传统的CTB启动子上引入新的启动子,设计原理是当第一启动子未启动时,也就是糖基还存在,则CTB酶切无法发生。而当第一启动子启动后,糖基消失,则CTB可以顺利酶切,释放payload。这样设计好处是提高linker-drug的释放选择性,必须CTB和糖苷酶同时高表达才能完全释放payload,这种情况更常见于肿瘤组织,有兴趣可以去读原文。国内目前也有公司在follow这种理念,如百济的专利WO2023237050A1公开的结构。乍一看可能觉得是侧链增加亲水性(当然不排除实际有这个功效)。从我实际分析专利来看,他们先是筛到了依赖丝氨酸的酶切序列,然后发现丝氨酸羟基封闭后酶切受影响,因此考虑在羟基上引入第二启动子,如果酶切不依赖丝氨酸(即有无丝氨酸都不影响)或者丝氨酸羟基封闭不影响原有酶切,则这个设计就不成功。因此其他人想复制还是有一定挑战的,需满足上述两条。

6.双裂解

常见的自裂解片段有邻/对氨基苄醇(PAB),邻/对羟基苄醇以及AM(GGFG与Dxd中间那一小段),通常这些自裂解片段还能串联使用。但有人就发现自裂解可以并联,即一个自裂解单元同时发生数次自裂解,释放多个payload。比如这篇文章,硝基还原后发生一次自裂解,然后串联一个并联自裂解单元,再同时发生两次自裂解。

也有人将这一技术用于ADC的双payload设计中,如图所示。

实际上如果反复串并联结合,这个理论上是可以同时释放无穷多个payload,感兴趣的可以查阅相关文献,我所见过的最多30多个。

7.双payload

如果要预测未来几年ADC的发展趋势,那么双抗和双payload一定是热门方向。因为这两件事分别是抗体专业和药化专业干的事。双payload面临和双抗一样的挑战,以我的观点来看,想做之前先问自己几个问题,选什么组合,以什么比例组合,linker分别怎么设计,最终实现什么目标。至于把两个不同的linker-drug做到一个抗体上,那只是很easy的事,化学家有很多办法,偶联专家也有一些办法。

回答几个后台提问

1.旁杀效应在adc中发挥作用的影响因素和重要性,您是怎么看的?

我认为旁观者效应是双刃剑,太强则毒性会强,太弱则活性差,血液瘤可以降低或者没有,实体瘤特别是异质性强的以及靶点绝对表达量低的还是很需要。至于具体项目需要多强或多弱只能实践中筛选了。2.双表位和双靶点ADC,您觉得哪个更有应用前景?

双表位一般认为可以增强内化,适用于单表位ADC不行的情况,如果单表位很强了,则锦上添花吧。康宁杰瑞的双表ADC通过降低一点DAR实现差不多的药效以及略好的安全性,这个故事是否能在其他靶点重复未可知。而且他们的临床缺乏头对头8201的证据,所以也不好定论。双抗ADC还是非常有前景的,上面的文章也讲到,关键是怎么合理设计可能需要较长时间摸索。本质来说就是做还是,是要两种靶点同时表达才有效还是两种靶点随便一个表达都有效,有效性和安全性的考虑会不同。3.肿瘤微环境和免疫的靶向adc基本都折戟了,难点和突破点在哪里?

我认为还是在机制方面有待突破吧,对肿瘤微环境认识不够,到底差异点在哪,设计是否具有针对性,比如有些人认为trodelvy是肿瘤微环境释放,实际这只是个巧合,人家哪哪都释放。宜联号称肿瘤微环境释放,但至今没披露具体机制,仅仅Lys上多两个丙基(VKG序列西雅图很早就研究过)就发生了根本的生物学改变,我只能说静等披露信息了。免疫ADC我认为关键点在于临床前向临床转化吧,这里面还是有很多机制没搞明白,做个传统毒素ADC很容易,筛一筛体内活性,看看猴子安全性基本就OK了,但免疫本身猴子就和人差异巨大,临床前我们到底要拿到什么样的数据才有信心推临床,实际上失败的几个免疫激动剂ADC临床前数据都不算差的,这个领域需要更多的试错才能逐渐招到规律,就如同现在ADC大家已经基本摸清楚规律一样,当然怎么突破内卷是另外一回事。

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