ADC到底是什么？（十三）抗体-抗原复合物谁当家？

ADC在肿瘤微环境中与靶点形成复合物后发生什么是ADC设计需要考虑的重要因素，因为这涉及到哪些微环境指标能预测药物应答（不一定是抗原高表达哟）这个关键问题。抗原有自己的作息时间、抗体也有自己的生活方式，真实世界中这个复合物命运如何并非一个简单问题。当前设计主要关注抗原的内吞和胞内转运，但螳螂捕蝉黄雀在后、免疫细胞介导的ADC降解处理不容忽视。

细胞生活在水溶液中，蛋白和核酸等核心生物大分子需要被不溶于水脂分子组成的细胞膜包裹起来。这跟包饺子类似，皮要是溶于水就成片汤了。细胞膜除了脂双层骨架还有不少膜蛋白，参与安保、传播小道消息、快递生活必需品等功能。偶联药物就是依靠这些膜蛋白的特殊位置和功能将毒素递送到胞内，如果表达特异还可以实现选择性。

膜蛋白在细胞膜中不是随机分布的，而是会形成各类功能团体。每个蛋白在膜上保留多少、停留多长时间、遇到什么情况需要离开膜是受到严格监管的，因此演化出多种内吞机制维持这个动态平衡。有些受体本来就像摆渡车一样在膜与胞内循环（constitutive trafficking），有些受体与配体结合后会改变构象（分子的摆拍姿势）而启动各种内吞机制，这两种情况配体在膜上搭上顺风车都可以进到胞内。也有一些受体内吞能力很差，ADC靶向这类靶点需要设计对应的链接子断裂方式。

但抗体并不是总能将就抗原的生活方式。抗体作为获得性免疫系统的重要组成部分有时人在江湖身不由己，与免疫细胞合作清除外源性病原体是首要任务、而不是跟着抗原去胞内闲逛。病原体以生物大分子为核心，从化学角度看免疫系统的主要功能是降解这些生物大分子，比如细菌用的CRISPR系统。高级生物免疫系统更高级，降解前可能会先做一些准备工作如破坏病原体外包装等。抗体是一类多功能分子，包含能准确识别敌人的可变区和调动生命体武装力量、降解这些有害物质的恒定区，介导ADCC、ADCP、CDC效应。

抗体在江湖上以选择性高而闻名，但是抗体从人海中找到敌人后还需要利用各种免疫细胞完成安全销户。对ADC药物来说抗体将抗原交给哪类免疫细胞、能不能及时联系上免疫细胞涉及到整个复合物谁当家的问题，抗原内化与抗体介导免疫效应的相对速率决定毒素在哪里释放、什么样的微环境释放毒素效率更高。通常ADC候选药物会在体外实验中测一下内吞效率，抗体介导的ADCC、ADCP等免疫效应也是很明确的，但在复杂的肿瘤微环境中这两类过程的相对动力学却难以评价。

不仅这方面数据很少，而且可以想象每个抗体-抗原复合物的命运会与抗原内在调控机制、抗原密度、结合位点、结合强度、抗体Fc功能、微环境里面免疫细胞组成和免疫抑制程度等多种因素有关。毒素在哪里、以多块速度释放还与FcRn回收、组织蛋白酶活性、胞内转运效率等更多因素有关，而最终ADC的疗效和安全性还要受毒素进出细胞膜速度、在微环境里面穿行速度、自身治疗窗口等因素有关。说ADC是一类复杂药物都有点天凉好个秋的味道了。

以研究最充分的HER2为例，这个最成功的ADC靶点到现在还有一些不解之谜。膜上HER2受体不仅自己很难下调，而且其它膜受体与其二聚后内化也会受到抑制。HER2没有天然配体，抗体是HER2第一次见到的胞外来客，经常表现的手足无措。不同表位的HER2抗体是否能诱导HER2内化数据比较混乱，没有公认结论。早期研究显示HER2抗体内化效率非常低，但后来发现膜上HER2密度较低时与抗体结合可以内吞、并可以到达溶酶体降解，但高密度时不仅内吞慢、而且内吞后会很快被回收到膜上。

从抗体角度看抗原密度越高、形成复合物后就越容易被免疫细胞识别、摧毁、和吞噬。免疫细胞可能通过ADCP等效应把ADC连带肿瘤细胞一并内吞和降解，成为介导旁观者杀伤的一个机制。也可以通过ADCC效应比ADC快一步破坏肿瘤细胞，失去毒素释放环境。目前ADC主要用于单抗药物耐药后的二线场景、所以单凭免疫效应可能已经不足以控制肿瘤增长了。T-DM1在一线场景并未超过单抗与化疗组合，T-DXd的一线临床正在进行中、早期应答率数据看至少与单抗化疗标准疗法类似。

我们很难知道抗体与抗原结合后先被标记细胞内吞，还是先通知免疫系统摧毁或吞饮标记过的细胞。几年前哈佛的科学家发现曲妥珠（下图红色）在小鼠模型中HER2阳性肿瘤（绿色）比HER2阴性肿瘤（蓝色）富集程度更高，但意外的是标记曲妥珠的荧光物质并没有富集在HER2肿瘤表面、而是被运到免疫细胞富集的肿瘤边缘。这可能是效率上抗原-抗体复合物被肿瘤内吞输给整个复合物被免疫细胞吞饮的一个例子。

抗体是经过无数年演化筛选出来训练有素的分子，行为举止十分规范、靶向不同抗原的同一类抗体进入人体后生老病死路径都大差不差。这个平台稳定性令ADC可以持续产生药物，而其它偶联药物如PDC可能每个产品都我行我素、结果更加难以预测。ADC能在万物皆可偶联时代一枝独秀，成功率高于其它偶联模式如SMDC、PDC与抗体经过演化历练获得的组织纪律性不无关系。