综述:乳腺癌中抗体药物偶联物的耐药机制与未来治疗展望
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时间:2025年10月02日
来源:npj Breast Cancer 7.6
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这篇综述深入探讨了抗体药物偶联物(ADC)在乳腺癌治疗中的耐药机制,涵盖靶点表达异常、细胞内化障碍、载荷耐药及肿瘤微环境(TME)调控等多重因素,并前瞻性提出通过联合治疗(如免疫检查点抑制剂(ICI)、PARP抑制剂)、新型载荷设计(如PROTAC降解剂、双特异性ADC(BsADC))及创新连接子技术等策略突破耐药瓶颈,为精准治疗提供新方向。
ADC的结构与核心作用机制
抗体药物偶联物(ADC)由三大关键组分构成:靶向肿瘤抗原的人源化单克隆抗体(mAb)、细胞毒性载荷(payload)以及连接二者的 linker。其作用机制始于抗原结合,随后通过内化作用将ADC-抗原复合物摄入细胞内,并在溶酶体中释放载荷,发挥细胞毒性。此外,ADC还可通过“旁观者效应”杀伤邻近抗原阴性细胞,尤其在抗原异质性表达的肿瘤中具有重要意义。
ADC在循环系统中的稳定性至关重要。IgG1抗体因其长半衰期(约21天)和免疫效应功能(如抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC))被广泛采用。Linker分为可切割与不可切割两类:前者依赖细胞内环境(如蛋白酶、酸性pH)触发释放,但可能存在提前释放风险;后者需完全内化及溶酶体降解,稳定性更高。当前载荷主要分为微管抑制剂和DNA损伤剂(如拓扑异构酶I抑制剂(TOP1i))。药物抗体比(DAR)直接影响药代动力学和安全性。
目前已有多款ADC获批用于乳腺癌治疗,包括曲妥珠单抗-emtansine(T-DM1)、曲妥珠单抗-deruxtecan(T-DXd)、戈沙妥珠单抗(SG)等,它们虽靶向相同抗原(如HER2或TROP2),但在载荷、linker及DAR上存在差异,从而影响其疗效与耐药特性。
ADC耐药的潜在机制
ADC稳定性与肿瘤内渗透
ADC在循环中的稳定性依赖于抗体选择及linker的稳定性,以避免载荷提前释放导致脱靶毒性。不可切割linker具有更高的血浆稳定性,而新型可切割linker也在稳定性上有所提升。实体瘤中异常的血管结构、缺氧、间质高压及ADC的大分子尺寸均会限制其肿瘤内渗透,形成早期耐药。高抗原表达、快速内化及结合位点屏障(BSB)进一步阻碍ADC递送。临床研究(如ICARUS-BREAST01试验)提示,ADC的肿瘤内分布可能影响治疗响应。
靶点表达与定位改变
靶点表达水平与空间分布直接影响ADC疗效。例如,T-DM1对HER2阴性或低表达乳腺癌无效,而T-DXd凭借旁观者效应在HER2低表达肿瘤中仍显示活性。DAISY试验显示,T-DXd的客观缓解率(ORR)与HER2表达水平正相关(HER2过表达组70.6% vs. HER2阴性组29.7%)。类似地,ASCENT和TROPiCS-02试验中,TROP2高表达患者从SG治疗中获益更显著。
ADC治疗可诱导抗原下调(如Dato-DXd耐药模型中TROP2表达降低)或突变(如TROP2 T256R突变 impair膜定位与药物结合),导致获得性耐药。HER3突变(如NSCLC中的HER3-DXd耐药)及HER2表达克隆异质性也与耐药相关。
内化与细胞内 trafficking 通路异常
ADC-抗原复合物主要通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞,经溶酶体途径释放载荷。T-DM1耐药可能与溶酶体 trafficking 异常、pH升高或 Caveolin-1阳性区室中的 sequestration 有关。SLC46A3(溶酶体转运蛋白)缺失也会 impair 载荷释放。EGFR与HER2形成异源二聚体可减少T-DXd内化,而HER3/HER2二聚化影响曲妥珠单抗疗效。EMILIA试验中,高EGFR表达与T-DM1疗效较差相关。
内化能力对ADC活性至关重要。TROPION-Lung01试验显示,TROP2内化水平高的患者接受Dato-DXd治疗获益更显著(mPFS 6.9 vs. 4.1个月)。
载荷相关耐药
耐药机制包括药物外排泵上调(如MDR1介导的T-DM1耐药)、载荷靶点突变(如RB1突变导致T-DXd耐药;TOP1突变如E418K与SG耐药相关)、细胞外囊泡(EVs)介导的药物 decoy 作用以及旁路存活通路激活(如STAT3、LIFR、HSPB1、PLK1、Cyclin B1信号上调)。此外,载荷类别相同的ADC序贯使用(如TOP1i类ADC)疗效有限,而换用不同载荷的ADC(如T-DXd用于T-DM1耐药后)可显著改善预后。
肿瘤微环境(TME)的作用
TME通过影响ADC渗透、降解及免疫调节参与耐药。癌症相关成纤维细胞(CAFs)通过产生细胞外基质蛋白和TGF-β阻碍ADC渗透,并诱导免疫抑制性TME。胞外蛋白酶(如组织蛋白酶L(CTSL))可促进T-DXd在HER2低表达或阴性乳腺癌中的 linker 切割与载荷释放。
ADC还可诱导免疫原性细胞死亡(ICD),激活抗肿瘤免疫。T-DXd比T-DM1更能促进HMGB1释放和钙网蛋白暴露,增强树突细胞(DC)与CD8+ T细胞活化。联合CD47阻断可进一步增强T-DXd疗效。ADC还能调控癌症干细胞(CSCs),例如T-DM1通过YAP1介导的ROR1上调增加CSCs,而联合抑制YAP1/ROR1可改善治疗效果。
克服ADC耐药的策略
ADC联合治疗
联合免疫检查点抑制剂(ICI)可增强CD8+ T细胞浸润与活性。KATE2试验中,T-DM1联合atezolizumab未改善PFS,但PD-L1阳性患者可能获益;BEGONIA试验中,Dato-DXd联合durvalumab在mTNBC一线治疗中ORR达79%。T-DXd联合nivolumab在HER2阳性和HER2低表达mBC中均显示活性。
联合DNA损伤响应抑制剂(DDRinh)通过“合成致死”机制增强TOP1i疗效。PARP抑制剂阻断DNA修复通路,与SG联用可协同诱导肿瘤细胞死亡,但血液学毒性需关注。SEASTAR试验中,rucaparib联合SG显示活性但毒性较高;序贯给药可降低毒性并维持疗效。
联合酪氨酸激酶抑制剂(TKI)可增强ADC内化与疗效。拉帕替尼上调HER2表达,来那替尼促进内化,图卡替尼与T-DM1联用改善PFS(HER2CLIMB-02试验)。双靶向策略(如T-DM1联合pertuzumab)可改善肿瘤分布,但临床结果不一(MARIANNE试验中OS未显著改善)。
联合抗血管生成药物(如贝伐珠单抗)可通过调节肿瘤血管增强ADC递送。联合其他ADC(如SG联合enfortumab vedotin)在尿路上皮癌中显示高ORR,但在乳腺癌中尚未进入临床验证。
新一代载荷与创新平台
采用不易被外排泵识别的载荷(如PNU-159682)或高效穿透细胞膜的药物(如艾立布林)可克服经典耐药。BB-1701(艾立布林基HER2-ADC)在临床前模型中优于T-DM1/T-DXd,并具免疫调节效应。SHR-A1811(HER2-TOP1i ADC)在HER2阳性及低表达乳腺癌中均显示高ORR,且对既往ADC治疗耐药患者有效。
双载荷ADC通过协同作用克服肿瘤异质性,但连接子技术挑战仍存。降解剂-抗体偶联物(DACs)如PROTAC-ADC可靶向降解细胞内蛋白(如BRD4)。分子胶-抗体偶联物(MACs)如ORM-5029(靶向GSPT1降解剂)在HER2阳性模型中疗效显著。免疫刺激抗体偶联物(ISACs)通过TLR或STING激动剂激活先天免疫,但需控制全身免疫激活风险。抗体-寡核苷酸偶联物(AOCs)可实现基因沉默与靶向治疗结合。
创新ADC结构
小格式药物偶联物(如scFv、Fabs)因分子量小更易穿透肿瘤,但半衰期短。双特异性ADC(BsADCs)靶向两个抗原(如HER2/HER3、TROP2/HER2),增强肿瘤选择性与内化。BL-B01D1(EGFR/HER3 BsADC)在早期试验中显示活性;TQB2102(HER2双表位ADC)在晚期实体瘤中ORR达41.2%。
前药偶联抗体(PDCs)通过肿瘤微环境特异性激活载荷,减少on-target off-tumor毒性。新型亲水性linker(如PEG4Mal)可改善ADC药代动力学;位点特异性偶联(如工程化半胱氨酸、非天然氨基酸)提高均质性。ARX788(定点偶联HER2-ADC)在HER2阳性和低表达mBC中显示活性,包括T-DXd耐药患者。
结论
ADC耐药涉及多机制协同作用,包括靶点调控、细胞内化、载荷代谢及TME互作等。突破策略需结合精准生物标志物指导的联合治疗、创新载荷设计与ADC结构优化。未来需进一步探索动态生物标志物(如ctDNA、血浆拷贝数变异)及人工智能辅助分析,以实现耐药实时监测与个体化治疗升级。
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