鉴定一种新型连接剂，该连接剂可实现环状二核苷酸与STING抗体-药物偶联物TAK-500的生物偶联

《Bioconjugate Chemistry》：Identification of a Novel Linker Enabling the Bioconjugation of a Cyclic Dinucleotide for the STING Antibody-Drug Conjugate TAK-500

靶向递送STING激动剂dazostinag至CCR2+免疫细胞，通过自消亡间隔器与Cathepsin B可切割Val-Ala二肽连接子实现溶酶体快速释放，同时维持血浆稳定性。TAK-500 ADC在小鼠模型中显示单次给药即可显著抑制MC38肿瘤生长，免疫刺激因子水平提升，且药物暴露量较游离形式降低100倍以上，已进入临床试验（NCT05070247）。

　　STING（stimulator of interferon genes）是一种关键的先天免疫信号蛋白，其激活能够引发I型干扰素（IFN）的产生，进而增强机体的免疫应答。近年来，STING激动剂因其在癌症免疫治疗中的潜力而受到广泛关注，尤其是在免疫检查点抑制剂（如PD-1和CTLA-4）治疗效果不佳的患者中。尽管STING激动剂在临床前研究中展现出显著的抗肿瘤活性，但其全身给药方式存在一定的局限性，例如可能激活多种非靶向免疫细胞，引发不必要的全身性炎症反应，甚至导致毒性。因此，为了提高STING激动剂的治疗窗口，研究人员致力于开发靶向递送策略，将STING激动剂精准地递送至特定的免疫细胞群体，尤其是表达CC chemokine receptor 2（CCR2）的细胞。这种靶向递送方式通过抗体药物偶联物（ADC）实现，可以减少非特异性激活，提高药物的疗效和安全性。

在本研究中，研究人员开发了一种新型的化学策略，将STING激动剂dazostinag（TAK-676）与靶向CCR2的抗体TAK-202偶联，形成免疫细胞定向的ADC（TAK-500）。这一策略的关键在于设计一种能够在细胞内高效释放药物，同时在血浆中保持稳定性的连接子系统。传统的ADC连接子通常依赖于特定的酶解机制（如Cathepsin B）来实现药物在靶细胞内的释放，而为了进一步优化这一过程，研究人员引入了一种自毁性连接子，该连接子在连接子被酶解后能够迅速释放药物。此外，为了提高连接子的稳定性，研究人员对连接子的结构进行了修饰，例如在连接子中引入苯环以减少酶促水解的可能性。

在连接子优化过程中，研究人员首先尝试将dazostinag的硫原子直接连接至Cathepsin B可切割的Val-Ala二肽连接子，但发现这种连接方式在血浆中稳定性较差，药物在体外条件下容易被降解。因此，研究人员转向利用dazostinag的氨基作为连接位点，并设计了一种包含自毁性间隔子的连接子系统。通过这种方式，连接子能够在靶细胞内被Cathepsin B切割后迅速释放药物，并且由于间隔子的自毁特性，能够有效防止药物在血浆中过早释放，从而减少非靶向毒性。

为了进一步验证这一连接子策略的有效性，研究人员合成了多种连接子偶联物，并通过体外实验评估了它们在不同条件下的稳定性及药物释放效率。结果显示，经过结构优化的连接子偶联物在血浆中表现出良好的稳定性，而在靶细胞内则能够迅速释放药物，从而有效激活STING信号通路。此外，研究人员还对不同 DAR（drug-antibody ratio）的ADC进行了药代动力学（PK）分析，发现尽管不同DAR的ADC在体外表现出不同的药物释放特性，但在体内，它们的药代动力学参数较为一致，表明这种连接子系统能够在不同免疫细胞中实现有效的药物递送。

为了进一步提高ADC的稳定性，研究人员还尝试通过化学修饰阻断连接子中的Retro-Michael型解离反应，以防止药物在体外条件下的过早释放。然而，尽管这种修饰提高了ADC的化学稳定性，但在体内药代动力学实验中并未观察到显著的药物暴露增加，这表明药物在体内的释放可能主要受到连接子在血浆中的稳定性以及靶细胞内酶解效率的影响，而非单纯的连接子解离速度。因此，研究人员推测，连接子在体内的稳定性与体外实验结果之间可能存在一定的差异，这可能与体内复杂的代谢环境有关。

在开发TAK-500的过程中，研究人员还制备了其小鼠模型对应物mTAK-500，以评估其在小鼠肿瘤模型中的治疗效果。mTAK-500是由小鼠源的CCR2结合抗体与连接子偶联物偶联而成。在小鼠模型中，mTAK-500表现出显著的抗肿瘤活性，其剂量仅为游离dazostinag的1/100，表明靶向递送能够显著提高药物的治疗效果。此外，研究人员还观察到mTAK-500治疗后，小鼠体内多种免疫刺激性细胞因子（如IFNα、TNFα、IL-6、IFNγ）的水平显著升高，这进一步支持了其通过激活STING信号通路来增强免疫反应的机制。

综上所述，本研究通过优化连接子结构和偶联方式，成功开发了一种靶向CCR2+免疫细胞的STING激动剂ADC（TAK-500），并验证了其在体外和体内条件下的稳定性及药效。这一策略不仅提高了STING激动剂的治疗窗口，还为未来免疫治疗药物的开发提供了新的思路。通过这种靶向递送方式，研究人员能够在减少全身性毒性的同时，实现对肿瘤微环境中特定免疫细胞的高效激活，从而增强免疫治疗的整体效果。此外，mTAK-500在小鼠模型中的良好表现也表明，该策略具有良好的临床转化潜力。