摘要：抗體藥物偶聯(lián)物（ADCs）作為靶向癌癥治療的重要手段，已從第一代的隨機偶聯(lián)發(fā)展到第二代的定點(diǎn)偶聯(lián)，顯著(zhù)提升了治療窗口。本文綜述了雙載荷均相 ADC這一新興技術(shù)，其通過(guò)在單一抗體上精準攜帶兩種不同作用機制的藥物，實(shí)現了對腫瘤細胞的協(xié)同攻擊，尤其在克服耐藥性和提升療效方面展現出巨大潛力。文中系統解析了雙載荷 ADC 的制備方法，包括分支多功能 linker 技術(shù)、正交活性氨基酸策略和酶介導偶聯(lián)技術(shù)，并探討了其在工藝復雜性、藥物比例調控及臨床轉化中的關(guān)鍵挑戰。通過(guò)整合臨床數據與前沿研究，本文揭示了雙載荷 ADC 如何通過(guò)協(xié)同機制突破傳統治療瓶頸，為下一代癌癥靶向治療提供了全新方向。

       一、引言：ADC 的進(jìn)化與雙載荷技術(shù)的崛起

       抗體藥物偶聯(lián)物（ADCs）被譽(yù)為 "魔法子彈"，其核心是通過(guò)抗體的靶向性將細胞毒素精準遞送至腫瘤細胞，在減少全身毒性的同時(shí)提升療效。第一代 ADC 依賴(lài)賴(lài)氨酸隨機偶聯(lián)，導致產(chǎn)物異質(zhì)性（藥物數量和位置不確定），療效和安全性波動(dòng)較大。例如，早期 ADC 因藥物 - 抗體比率（DAR）不一致，可能引發(fā)免疫原性或代謝不穩定。第二代 ADC 通過(guò)定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)（如 THIOMAB^TM平臺）實(shí)現了均一性，DAR 可控且 linker 穩定性提升，顯著(zhù)改善了治療指數。然而，腫瘤的異質(zhì)性和獲得性耐藥仍是臨床難題 -- 低抗原表達腫瘤常對單載荷 ADC 不敏感，且單一機制藥物易引發(fā)交叉耐藥（如拓撲異構酶 I 抑制劑類(lèi) ADC 間的交叉耐藥）。

       在此背景下，雙載荷均相 ADC應運而生：通過(guò)在同一抗體上定點(diǎn)連接兩種不同作用機制（MOA）的藥物，既能同時(shí)攻擊腫瘤細胞的多個(gè)靶點(diǎn)，又能避免兩種單載荷 ADC 聯(lián)合使用時(shí)的靶點(diǎn)競爭和藥代動(dòng)力學(xué)不匹配問(wèn)題。如圖 1 所示，與 "ADC + 化療" 或 "ADC+ADC" 聯(lián)合方案相比，雙載荷 ADC 可將兩種藥物精準遞送至同一腫瘤細胞，實(shí)現協(xié)同殺傷。

 圖 1：三種不同的聯(lián)合治療策略。與 ADC 聯(lián)合化療或兩種單載荷 ADC 聯(lián)用相比，雙載荷 ADC 可將兩種不同作用機制的藥物同時(shí)遞送至同一腫瘤細胞

       二、雙載荷 ADC 的臨床潛力：突破耐藥性與療效瓶頸

       腫瘤耐藥性是 ADC 治療失敗的主要原因，而雙載荷技術(shù)通過(guò)多機制協(xié)同為解決這一問(wèn)題提供了新思路。

       2.1 克服交叉耐藥性的臨床證據

       臨床數據顯示，腫瘤對單一機制 ADC 的耐藥可能擴散至同類(lèi)藥物。例如，在 TROPION-PanTumor01 試驗中，既往接受過(guò)拓撲異構酶 I 抑制劑（Topo1i）類(lèi) ADC（如 sacituzumab govitecan）治療的患者，對另一款 Topo1i 類(lèi) ADC（datopotamab deruxtecan）的響應率僅為 15%，而未接受過(guò) Topo1i 治療的患者響應率達 40%。更嚴峻的是，sacituzumab govitecan 與 trastuzumab deruxtecan 的序貫使用會(huì )導致響應率驟降和無(wú)進(jìn)展生存期（PFS）縮短（圖 2a）。相比之下，切換不同作用機制的藥物可顯著(zhù)改善療效。DESTINY-Breast02 試驗中，接受過(guò)微管抑制劑類(lèi) ADC（trastuzumab emtansine）治療的患者，改用 Topo1i 類(lèi) ADC（trastuzumab deruxtecan）后，響應率達 70%，PFS 延長(cháng)至 17.8 個(gè)月（圖 2b）。這提示，雙載荷 ADC 通過(guò)同時(shí)遞送兩種不同機制藥物，可從源頭避免交叉耐藥。

 圖 2：ADC 序貫治療對療效的影響。（a）同一機制 ADC 的交叉耐藥導致療效下降；（b）切換不同機制 ADC 可維持療效

       2.2 雙載荷 ADC 的協(xié)同機制

       雙載荷 ADC 的優(yōu)勢源于兩種藥物的協(xié)同作用，主要包括以下三類(lèi)策略：

       1. 雙細胞毒素聯(lián)用：如微管抑制劑（如 MMAE）與拓撲異構酶抑制劑（如 SN-38）聯(lián)用，前者阻斷細胞分裂，后者破壞 DNA 復制，協(xié)同誘導腫瘤細胞凋亡。臨床前研究顯示，此類(lèi)組合在多藥耐藥模型中療效顯著(zhù)優(yōu)于單藥 ADC。

       2. 細胞毒素與增敏劑聯(lián)用：例如 Topo1i 與 DNA 損傷修復抑制劑（DDRis）聯(lián)用，DDRis 可阻斷腫瘤細胞對 Topo1i 誘導的 DNA 損傷的修復，形成 "合成致死" 效應。

       3. 細胞毒素與免疫激動(dòng)劑聯(lián)用：如將細胞毒素與 STING 激動(dòng)劑結合，既能直接殺傷腫瘤，又能激活腫瘤微環(huán)境的免疫反應，增強全身性抗腫瘤效應。

       三、雙載荷均相 ADC 的制備技術(shù)：精準偶聯(lián)的三大路徑

       雙載荷 ADC 的核心挑戰是實(shí)現均一性（藥物比例可控、連接位置固定）和正交性（兩種藥物互不干擾）。目前主流技術(shù)可分為三類(lèi)：

       3.1 分支多功能 linker 技術(shù)

       通過(guò)設計含多個(gè)反應位點(diǎn)的分支 linker，實(shí)現對兩種藥物的分步或同步偶聯(lián)。其關(guān)鍵是 linker 需包含：一個(gè)與抗體結合的主反應基團，以及兩個(gè)可正交反應的次級基團（如疊氮、炔基、酮基等）。

•        選擇性脫保護策略：SEAGEN 團隊設計的 linker 含兩個(gè)受不同條件保護的半胱氨酸，通過(guò) TCEP 還原和解保護劑（如醋 酸汞）分步激活，分別連接 MMAE 和 MMAF，最終形成 DAR 16（各 8 個(gè)）的雙載荷 ADC，在耐藥模型中療效優(yōu)于單藥（圖 3a）。

•        正交點(diǎn)擊化學(xué)：MedImmune 開(kāi)發(fā)的異三功能 linker，通過(guò)馬來(lái)酰亞胺與抗體的工程化半胱氨酸結合后，再通過(guò)疊氮 - 炔基點(diǎn)擊反應和肟連接分別引入 PBD 二聚體和 MMAE，偶聯(lián)效率超 90%（圖 3b）。

       該技術(shù)的優(yōu)勢是兼容現有抗體表達系統，但需解決 linker 合成復雜性和藥物比例調控難題。

 圖 3：分支多功能 linker 的三種設計策略。（a）通過(guò)選擇性脫保護實(shí)現分步偶聯(lián)；（b）正交化學(xué)基團實(shí)現雙藥連接；（c）二硫鍵橋接結合點(diǎn)擊化學(xué)

       3.2 正交活性氨基酸策略

       利用氨基酸的化學(xué)特異性，在抗體中引入兩種正交反應位點(diǎn)（如天然氨基酸與非天然氨基酸組合），實(shí)現精準偶聯(lián)。

•        天然氨基酸組合：如工程化半胱氨酸（硫醇反應）與硒代半胱氨酸（碘乙酰胺反應）的組合，在 HER2 靶向抗體中分別連接 PNU 和 MMAE，兩種藥物的作用機制在細胞形態(tài)學(xué)中均得到驗證。

•        非天然氨基酸（ncAA）技術(shù)：通過(guò)密碼子擴展在抗體中引入含酮基（如 pAcF）或疊氮基（如 pAMF）的 ncAA，再通過(guò)肟連接或點(diǎn)擊反應分別偶聯(lián)藥物。例如，Sutro 公司利用細胞 - free 系統在輕鏈引入 pAcF、重鏈引入 pAMF，實(shí)現了 "一鍋法" 雙藥偶聯(lián)，效率超 90%（圖 4）。

       該技術(shù)的核心是正交反應的高效性，ncAA 策略尤其適合調控藥物比例，但需依賴(lài)特殊表達系統。

 圖 4：通過(guò) pAcF（輕鏈）和 pAMF（重鏈）的正交反應實(shí)現雙藥偶聯(lián)，可靈活調控 DAR 比例

       3.3 酶介導偶聯(lián)技術(shù)

       利用酶的底物特異性，在抗體上引入酶識別標簽，實(shí)現位點(diǎn)專(zhuān)一性雙藥連接。

•        轉谷氨酰胺酶（mTG）與脂酸連接酶（LpIA）組合：在抗體重鏈 Q295 位點(diǎn)通過(guò) mTG 連接含疊氮的 linker，輕鏈 C 端 LAP 標簽通過(guò) LpIA 連接含 TCO 的 linker，再分別偶聯(lián)熒光染料，驗證了細胞內外的分步釋放（圖 5a）。

•        分選酶（Sortase A）與布替酶（Butelase 1）組合：通過(guò)分選酶識別 LPXTG 標簽、布替酶識別 NHV 標簽，在抗體輕重鏈分別偶聯(lián)藥物，反應效率近定量（圖 5b）。

       酶法的優(yōu)勢是反應條件溫和，但需解決酶去除和反應動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。

 圖 5：（a）mTG 與 LpIA 介導的雙位點(diǎn)偶聯(lián)；（b）分選酶與布替酶的正交反應

       四、工藝挑戰與優(yōu)化：從實(shí)驗室到臨床的關(guān)鍵考量

       雙載荷 ADC 的開(kāi)發(fā)需平衡工藝復雜性與產(chǎn)品均一性，核心參數包括：

       4.1 藥物比例（DAR）與協(xié)同效應

       兩種藥物的比例直接影響療效。例如，4:2（MMAE:MMAF）的雙載荷 ADC 在異種移植模型中療效優(yōu)于 6:0 單藥 ADC，因 MMAE 的 "旁觀(guān)者效應" 可彌補 MMAF 的局限性。通過(guò)分支 linker 的臂長(cháng)調整或 ncAA 的位點(diǎn)數量設計，可實(shí)現 2:2、4:2 等靈活比例。

       4.2 工藝復雜性與可制造性

•        反應步驟：分支 linker 技術(shù)需 3-6 步反應，而 ncAA "一鍋法" 可縮減至 1-2 步。

•        純化需求：酶法需去除殘留酶（如分選酶），而化學(xué)偶聯(lián)主要去除游離藥物。

•        表達系統：ncAA 依賴(lài)工程化細胞或細胞 - free 系統，而酶法兼容傳統 CHO 細胞。

       4.3 臨床轉化的潛在障礙

•        毒性管理：兩種藥物的毒性可能疊加，需通過(guò)前臨床模型優(yōu)化比例（如免疫激動(dòng)劑與細胞毒素的比例需平衡療效與全身炎癥風(fēng)險）。

•        藥代動(dòng)力學(xué)（PK）：雙載荷 ADC 需確保兩種藥物同步釋放，避免因代謝差異導致療效失衡。

       五、未來(lái)展望：雙載荷 ADC 如何改寫(xiě)癌癥治療

       雙載荷均相 ADC 的突破不僅在于技術(shù)創(chuàng )新，更在于其臨床價(jià)值：

       1. 克服難治性腫瘤：對低抗原表達或異質(zhì)性腫瘤，雙機制攻擊可提高殺傷效率。

       2. 簡(jiǎn)化治療方案：相比 "ADC+ADC" 聯(lián)合療法，單一雙載荷 ADC 可減少給藥次數和靶點(diǎn)競爭。

       3. 拓展適應癥：如用于免疫 "冷腫瘤" 的免疫 - 細胞毒素雙載荷 ADC，有望激活全身抗腫瘤免疫。

       目前，成都康弘生物的 KH815（Trop2 靶向，含 Topo1i 和 RNA 聚合酶抑制劑）已進(jìn)入臨床，標志著(zhù)該技術(shù)向臨床轉化的重要一步。未來(lái)需解決的核心問(wèn)題包括：如何通過(guò) AI 輔助設計優(yōu)化藥物組合，以及如何建立標準化的臨床前評估體系。