抗体偶联药物(ADC) 通常需要内化以释放其细胞毒有效载荷。然而有严格的限制，需要具有高表达内化抗原和高效细胞内加工。出现一种新方法，该方法有效载荷可以在与内化不良的抗原或其他肿瘤成分结合后从可裂解连接子中释放到细胞外。该方法消除了对高抗原表达的依赖，避免了潜在的低效内化，并且可以极大地将癌症靶标的范围扩展到细胞外肿瘤基质的成分。

本篇综述概述了非内化 ADC 的最新进展，包括新兴的癌症相关细胞表面和细胞外蛋白、癌症基质靶向和能够释放细胞外有效载荷的连接化学。

本文学习要点：

（1）内化抗体偶联药物受到实体肿瘤穿透性差、缺乏合适的内化抗原靶点和获得性耐药机制的限制。

（2）非内化抗体偶联药物可由于细胞外连接子断裂而在细胞外释放其有效载荷，克服了低效内化或内化相关耐药机制的问题。

（3） ADC连接子的化学性质对于赋予有效载荷释放的稳定性和选择性，确定非内化作用机制是否可行至关重要。

（4）许多被认为需要内化才能裂解和有效载荷释放的ADC连接子可以在细胞外裂解。

（5）有许多癌症的细胞外标志物和非内化的癌症相关抗原，这些抗原可以被非内化的ADC靶向。

另一种新兴的方法是靶向肿瘤基质或脉管系统。

01

介绍

ADC 通常设计为通过内化作用机制发挥作用（图1）：在抗体与癌细胞上的靶抗原结合后，ADC 通过内吞作用，在溶酶体中降解以释放细胞毒性有效载荷（图 2A）。如果有效载荷具有适当的膜渗透性，它可以扩散到周围的“旁观者”癌细胞中，这些癌细胞可能表达也可能不表达靶抗原（称为旁观者效应）。虽然这种方法取得了成功（事实上，目前所有 FDA 批准的 ADC 使用内化抗体），但它确实存在局限性，例如依赖内化抗原的过度表达，这并不是许多肿瘤的特征。此外，抗体是大分子蛋白，扩散缓慢，肿瘤穿透力有限。肿瘤渗透的另一个障碍是“抗原屏障”，其中抗体不断与肿瘤外周靠近血管的癌细胞结合，阻止它们扩散并与肿瘤更深处的细胞结合。癌症患者也会因以下原因而对ADC内化产生抵抗力：如内化、运输、抗原循环或溶酶体降解。

非内化作用机制（图 2B）可能会扩大癌症靶标的范围，因为它排除了内化 ADC 的严格要求，例如内化抗原高表达。事实上，一些非内化 ADC 靶向大多数侵袭性癌症，可能是一种有前途的广谱抗癌方法。细胞外释放有效载荷还可以使抗癌药更深入地渗透到肿瘤中，因为它比抗体更容易扩散，并且可以最大化利用潜在的旁观者效应。

图1：FDA批准ADC

图2：（A）ADC内化机制（B）ADC非内化机制

本综述将概述非内化 ADC 的最新发展，包括非内化膜蛋白和细胞外蛋白靶标，以及能够释放细胞外有效载荷的连接化学。应该注意的是，“非内化”一词不应被视为绝对的。“非内化”靶点的内化很差，但很可能在很小程度上存在内化。因此，ADC 的功效可能来自内化 ADC 和细胞外释放的有效载荷。然而，大多数情况下，非内化是疗效的主要贡献者，因为需要内化以释放有效载荷的类似物的效力明显较低。

02

靶向膜蛋白

靶抗原的多种特征对于ADC的成功至关重要，例如靶抗原在靶癌细胞而非健康细胞上高度表达，以确保治疗的特异性并避免脱靶毒性。抗体-抗原结合相互作用的性质决定了构建体的内化是否发生（以及发生的速度）。为了成功内化 ADC，抗体必须诱导快速受体内化、内体运输和溶酶体加工（图 2A）。相反，对于非内化 ADC，由于内化不需要在抗体结合后以相当快的速度发生，因此排除了这些细胞内步骤。随着对非内化 ADC 兴趣的增加，更多内化抗体-抗原相互作用不良的案例被发现。除了连接化学之外，还发现了越来越多的内化不良的细胞表面抗原靶点。例如，已经描述了靶向CD20、CD21、CD72、TAG72、CEACAM5 和 NKA27的非内化 ADC。尽管这种方法仍然需要特定细胞表面抗原的表达，但消除对内化和细胞外有效载荷释放的依赖可能会提高旁观者杀伤力和更深的肿瘤穿透力。

努力还集中在靶向除在癌细胞表面表达的蛋白质以外的蛋白质，例如分泌蛋白 Gal3BP、LRG1 和 MMP9。该领域还朝着针对癌症独特生理学的方向发展：肿瘤拥有丰富的基质和独特的血管系统，其中含有胶原蛋白、纤维蛋白、纤连蛋白——所有这些最近都被探索用于非内化 ADC 的靶向。以基质为目标的 ADC 已经获得了有希望的初步结果，这种方法可能会在未来提供一种急需的替代内化 ADC 的方法，用于治疗富含基质的实体瘤。

03

总结

在过去十年的 ADC 研究中，越来越多的注意力转向了具有细胞外有效载荷释放机制的非内化 ADC 的开发，目的是改善与内化 ADC 相关的一些缺点（本文中描述的策略总结见表 1）。例如，它们对高度同源抗原表达的依赖将许多癌症类型排除在目标选择之外，并且当癌症产生与内化过程相关的耐药性时可能会出现问题。因此，非内化 ADC 提供了机会，可以通过内化 ADC 靶向治疗缺乏合适抗原表达的更广泛癌症。

最后，描述了一个新兴的研究领域，即通过外源性小分子激活非内化 ADC触发器，例如金属（Pd、Pt）或点击化学伙伴。外源性触发因素的使用避免了患者和癌症类型之间癌症生物学的潜在差异，但需要更多的体内应用开发。

特别是，人们担心外源性触发因素缺乏选择性，这会导致高剂量和潜在的脱靶毒性。该领域的未来工作可能会看到更多非内化/细胞外目标与不同连接器技术的组合。新的连接子技术应探索循环中连接子稳定性与细胞外激活之间的平衡，以在循环中的连接体，具有高反应性，可在肿瘤微环境中轻松快速释放。

最后，不诱导内化的新抗体-抗原结合相互作用的发现可能使针对不同抗原靶标的新型非内化 ADC 的产生成为可能。

总的来说，非内化 ADC 是ADC 研究的新兴领域，可能有助于克服内化 ADC 临床成功的一些障碍，并有望在未来针对更广泛的癌症类型。

表1：本综述中讨论的非内化ADC 的总结（包括靶标、有效载荷、连接子化学和作用机制）

参考文献：

Nicola Ashman,etc, Non-internalising antibody–drug conjugates, Chem. Soc. Rev., 2022, 51, 9182