曾天星 田嬋嬋 趙明棟 夏偉

肺癌是我國及世界發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤,非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)占85%[1]?；熓峭砥诜伟┑膫鹘y(tǒng)療法,然而化療藥因非選擇性的細胞毒性,易導(dǎo)致嚴重的系統(tǒng)毒性(如骨髓抑制),一些患者無法耐受?；煹墨@益也是有限的,晚期NSCLC一線化療的中位生存期(median overall survival,mOS)僅6.8個月[2]。靶向治療可顯著延長部分NSCLC的生存期,但其不可避免會耐藥[3]。免疫檢查點抑制劑在肺癌治療中發(fā)揮了重要作用,可顯著延長生存期[4]。然而,患者也會面臨免疫相關(guān)不良反應(yīng),疾病進展等問題。在肺癌治療領(lǐng)域,對特殊人群如缺乏驅(qū)動基因突變、化療-免疫治療后進展的患者,需要新的可供選擇的治療方案。

抗體偶聯(lián)藥物(antibody-drug conjugate,ADC)由單克隆抗體和細胞毒性化療藥組成,通過抗體與腫瘤細胞表面抗原結(jié)合,將細胞毒性載荷定向遞送至腫瘤細胞。精準的藥物遞送可能減少系統(tǒng)毒性,提高治療指數(shù)。ADC在多種實體瘤的治療研究中取得重要進展, 顯示出有潛力的療效和有限的毒性。本文闡述了ADC的結(jié)構(gòu)和作用機制, NSCLC有治療潛力的靶抗原及相應(yīng)ADC的研究進展。

一、ADC的結(jié)構(gòu)

ADC由特異性單克隆抗體和細胞毒性化療藥組成,兩者通過連接子結(jié)合[5](圖1)。單克隆抗體:是ADC的主要結(jié)構(gòu),能特異性結(jié)合腫瘤細胞表面抗原。理想的單克隆抗體要求最小的免疫原性,最小的和正常組織的交叉反應(yīng)。細胞毒性藥:為ADC的“載荷”,是殺傷腫瘤細胞的主要部分。目前多數(shù)ADC的載荷是微管蛋白干擾劑或DNA損傷劑。連接子的作用為連接抗體和細胞毒性藥物。理想的連接子需在循環(huán)中穩(wěn)定,在腫瘤細胞內(nèi)能被有效的斷開,釋放出細胞毒性藥,細胞毒性藥在循環(huán)中釋放可導(dǎo)致系統(tǒng)毒性。

圖1 ADC結(jié)構(gòu)示意圖

二、ADC的作用機制

ADC通過單克隆抗體與腫瘤細胞表面特異性抗原結(jié)合,將細胞毒性藥定向遞送至腫瘤組織,基本過程為:靜脈給藥后,循環(huán)中的ADC與腫瘤細胞表面靶抗原結(jié)合,然后細胞膜將ADC-抗原復(fù)合物內(nèi)化,接著在溶酶體的參與下,裂解連接子,最后釋放細胞毒性藥[5](圖2)。ADC對腫瘤細胞有三方面的殺傷作用[6]:第一,細胞毒性藥的抗腫瘤活性。第二,單克隆抗體具有直接和間接的抗腫瘤作用。如抗人表皮生長因子受體2抗體有直接的抗腫瘤作用[7]。其它抗體可通過“抗體依賴的細胞毒作用”和“補體依賴的細胞毒作用”等機制發(fā)揮間接的抗腫瘤作用[8]。第三,旁觀者效應(yīng):ADC也可殺死鄰近的抗原陰性的腫瘤細胞,這種現(xiàn)象叫旁觀者效應(yīng)。當ADC的細胞毒性藥從抗原陽性的腫瘤細胞釋放出來后,被鄰近的腫瘤細胞攝取,產(chǎn)生殺傷作用[9]。

圖2 ADC作用機制示意圖

三、NSCLC中的靶抗原及ADC

NSCLC中代表性的ADC靶抗原有間葉上皮轉(zhuǎn)化抗原(Mesenchymal-to-epithelial transition,MET),人表皮生長因子受體2(Human epidermal growth factor receptor 2,HER2),人表皮生長因子受體3(HER3),表皮生長因子受體(Epidermal growth factor receptor,EGFR,又叫HER1),滋養(yǎng)層細胞表面抗原(Trophoblast cell-surface antigen,Trop-2)等。

1. 間葉上皮轉(zhuǎn)化抗原

MET是跨膜酪氨酸激酶受體,其信號通路的激活促進細胞增殖、生存,與EGFR有協(xié)同作用[10]。MET通路的改變包括MET基因突變,基因擴增,受體蛋白過度表達[5]等。MET過度表達的原因有基因擴增,也有單純基因轉(zhuǎn)錄水平的上調(diào)。MET基因突變和基因擴增在NSCLC中發(fā)生率均為3%[11,12],而MET基因擴增在EGFR酪氨酸激酶抑制劑(Tyrosine kinase inhibitors,TKI)繼發(fā)耐藥的肺癌中高達20%[13],是EGFR-TKI耐藥的機制之一[14]。

Telisotuzumab vedotin (Teliso-V)的載荷為微管蛋白抑制劑。一些研究表明Teliso-V對MET過度表達的NSCLC有效。Camidge等的研究納入治療后進展、MET過度表達的NSCLC,予Teliso-V治療,23%的患者獲得疾病客觀緩解(objective response rate ,ORR),中位無進展生存期(median progression free survival ,mPFS)為5.2個月[15]。

Camidge等接著探討了Teliso-V在肺癌不同病理類型、EGFR突變狀態(tài)以及不同MET表達水平中的療效[16]。研究納入既往治療過、MET過度表達的晚期NSCLC,予Teliso-V 治療。結(jié)果發(fā)現(xiàn),EGFR野生型(無突變)的肺腺癌療效最好(ORR達36.5%),EGFR突變陽性的肺腺癌、鱗癌療效較差(ORR分別為11.6%和11.1%)。導(dǎo)致這一差異的原因可能是,同時存在MET過度表達和EGFR突變的肺癌具有兩條腫瘤激活信號通路,Teliso-V只能阻斷MET通路。而MET過度表達,但EGFR野生型的,少一條腫瘤激活通路,Teliso-V阻斷MET通路后即可產(chǎn)生較好的抗腫瘤活性。該研究還發(fā)現(xiàn),MET表達越高,Teliso-V療效越好。EGFR野生型的肺腺癌組里,MET高表達患者的ORR幾乎是MET中等表達患者的兩倍(52.2%vs24.1%)。對于肺鱗癌療效差的原因可能有:肺鱗癌的發(fā)生機制明顯不同于腺癌。EGFR、MET等基因突變不是肺鱗癌發(fā)生的主要機制,至今也尚未發(fā)現(xiàn)可靶向治療的肺鱗癌的驅(qū)動基因突變[17]。另外,該研究中肺鱗癌組的MET表達水平低于腺癌組,可能導(dǎo)致ADC阻斷MET信號通路的效應(yīng)存在差異(腺癌組MET過度表達定義為免疫組織化學(xué)染色法3+,而鱗癌組為1+)。

Camidge等還探討了EGFR-TKI耐藥后,Teliso-V聯(lián)合靶向藥厄洛替尼的療效[18]。研究納入EGFR- TKI繼發(fā)耐藥,MET過度表達的NSCLC,結(jié)果ORR達32.1%,mPFS為5.9個月,MET表達越高療效越好(MET高度表達組的ORR為52.6%)。MET基因擴增是EGFR-TKI耐藥的機制之一,聯(lián)合以EGFR和MET通路為靶點的治療可能有效,該研究表明Teliso-V聯(lián)合靶向藥可克服EGFR-TKI耐藥。Teliso-V的安全性良好,最常見的治療相關(guān)不良事件(treatment related adverse event,TRAE)為周圍神經(jīng)病、惡心嘔吐、乏力等[15,16,18]。

2. 人表皮生長因子受體2

HER2屬人表皮生長因子受體家族,在結(jié)構(gòu)和功能上與EGFR高度同源[19]。HER2在高表達情況下,與EGFR、HER3或同源二聚體形成異二聚體,然后激活下游致癌信號通路[20]。HER2通路改變包括HER2基因突變,基因擴增,受體蛋白過度表達[5]。HER2基因突變在NSCLC中發(fā)生率約3%,HER2基因擴增在肺腺癌中發(fā)生率為2%～5%[21],在EGFR-TKI耐藥的患者高達15%[22],HER2過度表達在NSCLC也占相當比例。HER2基因突變和擴增也是EGFR-TKI耐藥的潛在機制[23]。

(1) Ado-trastuzumab ematansine(T-DM1)

T-DM1的載荷為微管蛋白抑制劑。Cretella等的體外試驗發(fā)現(xiàn),T-DM1能有效抑制HER2高表達NSCLC的細胞增殖,誘發(fā)細胞凋亡,能克服吉非替尼耐藥[24]。一些臨床研究表明,T-DM1對HER2基因突變或過度表達的NSCLC有效。

Peters等的研究納入HER2過度表達、既往治療過的晚期NSCLC,予T-DM1治療,HER2高表達組20%的患者獲得客觀緩解,而中度表達組未觀察到治療反應(yīng)[25]。Li等的研究納入有HER2基因突變、既往治療過的晚期肺腺癌,T-DM1治療10個月,ORR達44%,mPFS為5個月[26]。Li等又探討了同時存在HER2基因突變和擴增的情況,研究納入有HER2基因突變或擴增或突變與擴增共存的晚期NSCLC,予T-DM1治療, HER2基因突變和擴增共存的患者ORR為50%,療效與只有一種改變的患者相似,總mPFS為5個月[27]。

上述研究發(fā)現(xiàn),T-DM1對有HER2基因突變的肺癌療效優(yōu)于HER2過度表達的肺癌療效。可能的機制是HER2基因突變能增強ADC-受體復(fù)合物的內(nèi)化作用, 細胞能充分攝取ADC[28]。T-DM1的耐受性良好,不良反應(yīng)多在3級以下[25-27]。

(2) Trastuzumab Deruxtecan (T-DXd)

T-DXd的載荷為拓撲異構(gòu)酶I抑制劑。T-DXd在NSCLC中的研究取得了令人鼓舞的結(jié)果。DESTINY-Lung01試驗探討了T-DXd對HER2過度表達或HER2基因突變的晚期NSCLC的療效,研究納入既往治療過的患者,予T-DXd治療。HER2基因突變組ORR達54.9%, mPFS為8.2個月,mOS達18.6個月,優(yōu)于HER2過度表達組(ORR為34.1%,mPFS為6.7個月,mOS為11.2個月)[28]。這個結(jié)果也符合HER2基因突變能增強ADC-受體復(fù)合物的內(nèi)化作用的現(xiàn)象。

DESTINY-Lung02試驗探討了不同劑量的T-DXd對有HER2基因突變的肺癌療效,納入既往治療過的晚期NSCLC,分為兩個劑量組(6.4mg/kgvs5.4mg/kg),結(jié)果發(fā)現(xiàn)高劑量組療效并不優(yōu)于低劑量組,且不良反應(yīng)更多。高劑量組ORR為42.9% ,低于低劑量組(53.8%)。高劑量組3級TRAE發(fā)生率為58%,高于低劑量組(31.7%)[29]。

T-DXd的安全性可控,最常見的TRAE為惡心嘔吐、乏力,間質(zhì)性肺病(Interstitial lung disease,ILD)發(fā)生率為4.9%[28,29]。因T-DXd治療NSCLC的研究取得了重要進展,2022年8月11日,美國食品藥品管理局批準其可用于既往治療過的、HER2突變的不可切除或晚期NSCLC[30]。相比較同為靶向HER2的ADC藥T-DM1,T-DXd的療效似乎更好?？赡艿臋C制是,T-DXd在血漿中更穩(wěn)定,直到被腫瘤細胞內(nèi)化后才釋放高效的載荷[31],藥物遞送更精準,同時T-DXd具有更高的細胞膜滲透性,有更好的旁觀者效應(yīng)[32]。

3. 人表皮生長因子受體3

HER3也屬于人表皮生長因子受體家族,可在乳腺癌,胃癌,肺癌等表達[33]。約80%的NSCLC表達HER3[34]。HER3下游信號通路的激活,導(dǎo)致MET擴增,旁路信號通路的激活是肺癌對EGFR-TKI耐藥的機制之一[35]。EGFR陽性突變與HER3高表達相關(guān)[36]。

Patritumab deruxtecan(HER3-DXd)的載荷為拓撲異構(gòu)酶Ⅰ抑制劑。Steuer等探討了HER3-DXd對EGFR野生型的晚期NSCLC的療效,研究納入既往治療過的患者,予HER3-DXd治療,ORR為28%,中位緩解持續(xù)時間(median duration of response,mDOR)和mPFS分別為5.7和5.4個月[37]。而Janne等探討了HER3-DXd對EGFR突變陽性的晚期NSCLC的療效,研究納入TKI繼發(fā)耐藥的患者,予HER3-DXd治療,ORR達39%, mDOR和mPFS分別為6.9個月和8.2個月[38],療效優(yōu)于EGFR野生型。HER3-DXd的耐受性良好,≥3級TRAE最常見為粒細胞減少、血小板減少、乏力等,ILD發(fā)生率為7%～9%,絕大多數(shù)≤2級[37,38]。

4. 滋養(yǎng)層細胞表面抗原

滋養(yǎng)層細胞表面抗原(Trophoblast cell-surface antigen,Trop-2)是細胞表面的糖蛋白,在滋養(yǎng)層細胞和多種組織器官中表達[39],在許多腫瘤如肺癌、乳腺癌、直腸癌等過度表達[40]。Trop-2信號通路可能促進腫瘤細胞的增殖、生存、遷移、侵襲[41]。

(1) Sacituzumab govitecan(SG)

SG的載荷為拓撲異構(gòu)酶Ⅰ抑制劑。Gilead等探討了SG對既往治療過的晚期NSCLC的療效,顯示一定的效果,ORR為19%,mDOR和mPFS分別為6個月和5.2個月,mOS達9.5個月[42]。對平均已接受過3種治療方案的晚期肺癌來說,這一結(jié)果也是令人鼓舞的。

(2) Datopotamab deruxtecan(Dato-DXd)

Dato-DXd的載荷為拓撲異構(gòu)酶Ⅰ抑制劑。TROPION-Lung01探討了Dato-DXd對比多西他賽治療局部晚期或轉(zhuǎn)移性NSCLC的療效,研究納入的患者無EGFR、ALK等基因突變,已接受過標準的一線治療。相比多西他賽,Dato-Dxd能減少25%的疾病進展和死亡的風(fēng)險,療效優(yōu)于化療,兩組mDOR分別為7.1個月和5.6個月,mPFS分別為4.4個月和3.7個月[43]。而TROPION-Lung05探討了有EGFR、ALK等基因突變的,局部晚期或轉(zhuǎn)移性NSCLC的情況。研究納入的患者接受過標準的一線治療(TKI或化療),Dato-DXd治療后,ORR達35.8%,mDOR為7個月[44]。這兩項研究提示,無論是否存在EGFR、ALK等基因突變,Dato-DXd均有效。

TROPION-Lung02探討了Dato-DXd聯(lián)合免疫治療和鉑類化療在晚期NSCLC的作用[45]。研究納入120例患者,包括部分從未治療過的患者。兩聯(lián)用藥方案為Dato-DXd+帕博利珠單抗,三聯(lián)方案為Dato-DXd+帕博利珠單抗+鉑類。結(jié)果顯示,兩聯(lián)和三聯(lián)治療都取得一定療效,兩聯(lián)方案組mPFS更長(10.8個月vs7.8個月),三聯(lián)方案組ORR更高(47%vs38%)。更重要的是,對一線治療的患者,含Dato-DXd的聯(lián)合治療均取得了令人鼓舞的效果(ORR:兩聯(lián)60% ,三聯(lián)55%)。無論PD-L1表達水平如何,對Dato-DXd治療均有反應(yīng)。值得注意的是,上述研究中,Dato-DXd的TRAE發(fā)生率相對較高,≥3級TRAE發(fā)生率為25%～47%,最常見為口腔炎、貧血、乏力等,≥3級ILD發(fā)生率為3%[43,44]。這可能與Trop-2也在多種正常組織表達有關(guān),導(dǎo)致正常組織細胞攝取ADC。

5. 酪氨酸蛋白激酶7

酪氨酸蛋白激酶7(Protein tyrosine kinase 7,PTK7)是高度保守的跨膜蛋白,參與Wnt信號通路,而Wnt信號的失調(diào)與腫瘤的發(fā)生有關(guān)[46]。PTK7在多種類型的腫瘤過度表達,包括晚期NSCLC、卵巢癌、乳腺癌等,PTK7的過度表達與腫瘤轉(zhuǎn)移和更差的預(yù)后相關(guān)[47]。PTK7在腫瘤啟動細胞(又腫瘤干細胞)中表達豐富[48]。

Cofetuzumab pelidotin(又PF-06647020)的載荷為微管蛋白抑制劑。動物試驗已發(fā)現(xiàn),該藥能使腫瘤持續(xù)性消退,優(yōu)于化療,還可抑制腫瘤啟動細胞的形成。另外,該藥抗腫瘤的機制還有抑制血管生成、刺激免疫細胞[49]。Maitland等的臨床試驗探討了Cofetuzumab pelidotin治療一些實體瘤的療效,包括31例經(jīng)標準治療失敗的NSCLC,接受三周方案治療的NSCLC組ORR為16%,mDOR和mPFS分別為5.7和2.9個月,有一定的療效[47]?；谶@些有前景的結(jié)果,正在進行的試驗NCT04189614將進一步評價Cofetuzumab pelidotin對復(fù)發(fā)性、表達PTK7的NSCLC的療效, 主要觀察指標是ORR[50]。

6. 粘連蛋白4

粘連蛋白4(Nectin4)是跨膜細胞粘附蛋白,在細胞粘附中起重要作用。它在正常組織的表達有限,而在肺癌、尿路上皮癌、乳腺癌等高度表達。Nectin4與細胞增殖、生長、遷移有關(guān),還可能促進腫瘤的進展[51]。靶向Nectin4的ADC有Enfortumab vedotin(EV)。在人類腫瘤異種移植動物模型中,表達Nectin4的尿路上皮癌和乳腺癌接受EV治療后,出現(xiàn)腫瘤消退[52]。正在進行的臨床試驗NCT04225117,將探討EV對一些實體瘤的療效,包括NSCLC,主要觀察指標為ORR[53]。

7. 組織因子

組織因子(Tissue factor,TF)又叫促凝血酶原激酶,是一種跨膜糖蛋白。TF可過度表達于多種腫瘤,包括NSCLC,與腫瘤不良預(yù)后相關(guān)[54]。靶向TF的ADC有Tisotumab vedotin。一項Ⅰ期臨床試驗初步探討了Tisotumab vedotin治療晚期實體瘤的療效,包括15例NSCLC。結(jié)果顯示對NSCLC有一定的療效,ORR為13.3%[55]。

其它ADC的靶向抗原還有:癌胚抗原相關(guān)黏附分子5(CEACAM5), 間皮素(Mesothelin),EGFR,LIV1,B7-H3,AXL等?？傮w來說,這些靶抗原的ADC在NSCLC的臨床研究中顯示出一定的抗腫瘤活性[5]。

四、ADC面臨的問題

盡管作為新型抗腫瘤藥,ADC的研究已取得許多進展,但也面臨一些問題和挑戰(zhàn)。藥物抗體比(drug-to-antibody ratio,DAR)代表抗體偶聯(lián)小分子毒性藥物的平均數(shù)量,是影響ADC療效的重要指標。低DAR可能導(dǎo)致抗腫瘤活性不足,過高的DAR又可能影響藥代動力學(xué)和增加脫靶毒性[5]。改善偶聯(lián)技術(shù),如使毒性載荷偶聯(lián)至更穩(wěn)定的位點,是精準控制DAR的方法之一。

ADC理論上能將毒性載荷定向至靶細胞,將副作用降至最小,然而它的不良反應(yīng)仍然是臨床上的挑戰(zhàn)。一些副作用影響生活質(zhì)量,可能導(dǎo)致并發(fā)癥、治療中斷,甚至死亡。如DESTINY-Lung01研究中,25%的患者因TARE中斷治療,14%的患者出現(xiàn)5級TRAE[28]。導(dǎo)致不良反應(yīng)的原因有:毒性載荷固有的毒性;載荷在循環(huán)中釋放;靶抗原在正常組織也有相當表達;毒性載荷被腫瘤細胞攝取后再次釋放出來。另外,ADC中的單克隆抗體也可能介導(dǎo)免疫毒性。

就像其它治療一樣,腫瘤對ADC也會出現(xiàn)獲得性耐藥?？紤]到ADC復(fù)雜的作用機制,耐藥的原因可能有:腫瘤細胞靶抗原表達下調(diào),內(nèi)化途徑缺失,藥物主動外排泵表達增加等[56]。針對這些耐藥機制,開發(fā)新型的ADC,研究ADC聯(lián)合其它治療(如化療、靶向治療、免疫治療)是提高療效的途徑。(表1)列舉了代表性的ADC聯(lián)合其它方法治療NSCLC的研究[56]。

表1 ADC聯(lián)合治療的研究

五、總結(jié)

ADC聯(lián)合了靶向治療和細胞毒性藥的優(yōu)點,許多NSCLC的抗體偶聯(lián)藥的臨床試驗已經(jīng)取得有令人滿意的結(jié)果,這些試驗納入的患者絕大多數(shù)已接受了2線及以上治療。對需要后線治療的NSCLC,ADC是可考慮的治療方案。

在Dato-DXd研究中,接受Dato-DXd作為一線治療的肺癌患者也取得了有前景的結(jié)果,ORR達到50%～60%。這提示ADC也有潛力進入NSCLC的一線治療。對于無驅(qū)動基因突變,不適合免疫治療的患者,可進行ADC一線治療的研究。為克服單一抗腫瘤藥物效力不足或出現(xiàn)的耐藥問題,ADC聯(lián)合靶向治療、化療、免疫等也是未來重要的研究方面。

ADC相關(guān)的研究中,也有很多失敗試驗,有的是療效不足,有的是毒性較大。針對這些問題,需要從ADC的各部分進行優(yōu)化,選擇更合理的靶抗原,開發(fā)新型抗體、更高效的載荷、更穩(wěn)定的和易裂解的連接子等。就如靶向藥、免疫檢查點抑制劑的發(fā)展一樣,隨著科學(xué)技術(shù)的進步,ADC也一定能取得更大的進步。