到目前为止，超过100种抗体偶联药物（ADC)正在进行400多个临床试验。在FDA批准的ADC药物中，大多数适应证为血液系统恶性肿瘤。2019年11月之前，实体瘤方面只有T-DM1获批HER2过表达乳腺癌适应证，而近十年来T-DM1在包括HER2低表达乳腺癌在内的其他实体瘤种的研究连连受挫。 是什么因素限制了ADC药物在实体瘤中的应用？作为第三代新型ADC药物，TRAStuzumab-Deruxtecan (T-DXd)为什么获批乳腺癌和胃癌两项适应证并在更多实体瘤研究中展现出极大治疗潜力？其独特的“旁观者效应（bystander killing effect或bystander effect）”可能就是解答这些疑问的关键。 T-DXd连接子与旁观者效应 ADC药物旁观者效应的概念起源于2006年一项研究。在这一研究中发现在体外细胞培养中，经过特殊设计的ADC药物不仅能够杀死靶抗原阳性细胞，而且能够杀死邻近的抗原阴性细胞。此外，研究表明，在动物模型体内，这种ADC药物可有效根除同时含有抗原阳性和抗原阴性细胞的异质性实体肿瘤，而杀死旁邻细胞需要抗原阳性细胞的存在。并且这种靶细胞激活的旁观者细胞杀伤取决于抗体和细胞毒药物之间连接子的性质。通过可还原的二硫键连接的偶联物能够发挥旁观者效应，而通过不可还原的硫醚键连接的同等有效的偶联物则不能。这一发现为开发优化构建的ADC药物提供了理论依据，使得ADC药物用于治疗以同质或异质方式表达靶抗原的肿瘤充满前景[1]。 T-DXd作为新一代ADC药物的代表，采用了优化设计的连接子技术，基于GGFG四肽的酶切可裂解连接子，与传统氨基苄基 (PAb)连接子相比，其疏水性更低，保证了ADC药物的稳定性，有助于实现更高的药物抗体比（DAR），从而递送更多载药分子以提高ADC药物整体效力和旁观者杀伤作用。并且T-DXd进入肿瘤细胞后，只需溶酶体蛋白酶水解连接子切割位点即可释放全部载药，相比T-DM1（通过硫醚键偶联）还需在溶酶体内将抗体完全降解后释放连接子载药复合物的效率更高。这些特性均有助于T-DXd 快速、强效的发挥其旁观者效应[2,3]。 图1. T-DXd释放载药过程简单，效率更高 T-DXd载药与旁观者效应 由于有效的细胞毒性载荷药物的剂量限制毒性，ADC药物通常的临床使用剂量更低，与它们的母体抗体相比，治疗窗口更窄，这可能会导致对实体肿瘤的穿透力减少。即使是连续给药，细胞对ADC的持续内吞也可以阻止其传递到所有细胞。 ADC药物组织穿透性，限制了其在实体瘤的应用。最大限度地扩大实体瘤穿透和最小化传递非靶组织（毒性）的给药策略，可以扩大ADC药物的治疗窗口，提高其治疗效益。 T-DXd一旦被内化，肿瘤细胞高表达的溶酶体蛋白酶特异识别和切割连接子GGFG四肽序列，释放出临时的DXd水解物，DXd被释放后末端自切割形成羟基，生理pH条件下增加亲水性，但不带电荷，具有良好的亲脂性，更利于穿透细胞膜双层磷脂结构，发挥旁观者效应[2,4]。 在2016年的一项临床前研究中首次证实了载药膜通透性与旁观者效应之间的关联。在这一研究中特意设计了一种T-DXd[Anti-HER2-DXd（1）]的对照组药物Anti-HER2-DXd（2），这种药物的抗体部分和连接子部分与T-DXd完全相同，仅有的微小差别在于连接子特异性裂解后释放出的载药，即T-DXd释放载药携带羟基而Anti-HER2-DXd（2）释放载药携带氨基[5]。 图2. ADC药物载药结构特点 体外细胞共培养试验中，T-DXd能同时杀伤HER2阳性的KPL-4细胞和HER2阴性的MDA-MB-468细胞，而Anti-HER2-DXd(2)和T-DM1仅能杀伤HER2阳性细胞，对共培养的HER2阴性细胞无效[5]。 图3.体外试验中ADC药物肿瘤杀伤作用对比 这一效应在动物模型中得到进一步证实。研究使用NCI-N87细胞（HER2阳性）和MDA-MB-468-Luc细胞（HER2阴性）及混合细胞移植瘤鼠模型，分析T-DXd在体内试验中的相关特性，结果表明仅T-DXd可高效杀灭鼠混合移植瘤，使得混合肿瘤的体积明显缩小，而Anti-HER2-DXd（2）和T-DM1仅能杀伤HER2阳性细胞[5]。 图4. 动物实验中ADC药物肿瘤杀伤作用对比 该临床前研究充分验证了末端自切割的结构赋予DXd(1)良好的细胞膜通透性，而DXd(2)仅单纯释放，末端为氨基，生理pH条件下易产生电离，极性增强，难以穿透细胞膜。至于T-DM1，其效应分子为赖氨酸、连接子和DM1形成的复合物，同样携带电荷且极性较强，不易穿过细胞膜，因而不存在旁观者效应[3,5]。 旁观者效应不会增加T-DXd毒性 同样该动物模型研究中，在小鼠右侧接种NCI-N87细胞（HER2阳性）和MDA-MB-468-Luc细胞（HER2阴性）混合细胞，而左侧只接种MDA-MB-468-Luc细胞（HER2阴性）细胞，使用T-DXd治疗14天后，观察两侧的肿瘤变化情况，结果表明，T-DXd的旁观者效应范围有限，仅杀灭右侧肿瘤，而左侧肿瘤体积无明显变化（下图a），治疗小鼠右侧荧光素量明显降低，而左侧荧光素量与未经治疗小鼠相仿（下图b），这说明DXd的系统半衰期短，T-DXd的旁观者效应仅杀伤旁邻肿瘤细胞，对远处细胞无影响。同时该研究也提示T-DXd对于实体瘤HER2阴性细胞的杀伤依赖于附近HER2阳性细胞的存在和介导。T-DXd的旁观者效应仅作用于肿瘤微环境，不会导致全身毒性，即在杀伤肿瘤细胞的同时，能确保系统安全性[5,6]。 图5. 动物实验中T-DXd旁观者效应安全性考察 旁观者效应助力T-DXd治疗HER2低表达乳腺癌 T-DXd的旁观者效应也带来了积极的临床作用，一项回顾性分析对来自DS-8201-A-J101研究[7]PART1、 PART2队列2c和2e中HER2低表达晚期乳腺癌患者接受T-DXd治疗后进行分析，以评估T-DXd用于HER2低表达晚期乳腺癌的疗效与安全性。该分析共纳入54名HER2低表达的患者（包括ICH2+且FISH阴性和ICH1+），这些患者此前接受治疗的中位线数为7.5，结果表明研究者和中心评估的客观缓解率（ORR）分别为44.4%和37%，疾病控制率（DCR）分别为83.3%和87%，中位无进展生存期（mPFS）分别为8.0个月和11.1个月，而中位疾病缓解时间（mDOR）分别为11.0个月和10.4个月，这些数据充分说明释放后的DXd具有高效的细胞膜穿透性，并且得益于高的DAR能提供肿瘤部位足够的药物浓度杀伤旁邻肿瘤细胞，使得T-DXd能够强效控制HER2低表达的异质性肿瘤。 图6. DS-8201-A-J101研究中T-DXd疗效评估 此外，还有一些临床研究正在紧锣密鼓的开展中，DESTINY-Breast04研究[8]纳入了HR阳性或HR阴性、HER2低表达（IHC 1+或IHC 2+/ISH-）不可切除和/或转移性乳腺癌患者，旨在评估T-DXd相比研究者选择的化疗（卡培他滨、艾日布林、吉西他滨、紫杉醇、白蛋白紫杉醇）用于HER2低表达乳腺癌晚期后线治疗的疗效和安全性。目前，该研究已完成入组，主要分析结果预计在2022年圣安东尼奥乳腺癌研讨会(SABCS)会议上公布。DESTINY-Breast06研究[9]纳入了HR阳性、HER2低表达（IHC 1+或IHC 2+/ISH-）不可切除和/或转移性乳腺癌患者，旨在评估T-DXd相比研究者选择的化疗（卡培他滨、紫杉醇、白蛋白紫杉醇）用于HER2低表达乳腺癌晚期一线治疗的疗效和安全性。目前，该研究正在入组中，主要分析结果预计在2022年底完成。期待这些Ⅲ期研究成果能带来优异的数据，为T-DXd用于HER2低表达乳腺癌治疗领域增添更加充分的循证医学证据。 总结 T-DXd采用优化的基于GGFG四肽的可裂解连接子，降低了疏水性，提高了药物稳定性，实现更高DAR值，并且在连接子被裂解后高效释放具有细胞膜通透性的载药分子DXd，DXd跨越生物膜进入旁邻细胞，发挥旁观者效应。得益于该特性，目前针对HER2低表达乳腺癌的I期临床研究已经显示出强效的临床获益，后续Ⅲ期临床试验正在逐步开展，成果值得期待。 专家介绍 欧阳取长 教授 湖南省肿瘤医院乳腺内科主任，主任医师，医学博士 硕士研究生导师 中国临床肿瘤学会（CSCO）乳腺癌专家委员会常务委员 中国抗癌协会乳腺癌专业委员会委员 中国医师协会肿瘤分会乳腺癌学组常务委员 国家抗肿瘤药物临床应用监测专家委员会委员 国家肿瘤质控中心乳腺癌专家委员会委员 中国医药教育协会乳腺疾病专业委员会常务委员 中国研究型医院学会乳腺专业委员会常务委员 中国研究型医院学会精准医学与肿瘤MDT专业委员会 乳腺学组副组长 湖南省医学会肿瘤内科学专业委员会主任委员兼乳腺癌 学组组长 湖南省妇幼保健与优生优育协会妇科与乳腺肿瘤防治专业委员会主任委员 湖南省抗癌协会肿瘤化疗专业委员会副主任委员 参考文献： [1] Kovtun YV, Audette CA, Ye Y, et al. 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