ADC到底是什么？（七）可见的搂钱耙子、隐身的装钱匣子

有些ADC药物虽然疗效非常不错，但是整体看ADC药物预测疗效困难、不知道哪些患者会受益或受伤害也令医生和科学家非常迷惑。多数ADC药物应答与抗原表达关系松散，有正相关的也难以分清是靶点高表达病灶递送效率更高还是单抗参与了疗效。同样是Trop2 ADC，SG与Dato-DXd毒性有明显区别。而最近辉瑞分析他们14个MMAE ADC的灵长目动物毒性，发现无论靶点是什么、在正常组织分布如何，最后的MTD和主要毒性都很接近。ADC毒性与释放毒素细胞关系不大十年前就发现了，最近几年大量数据更做实了这个结论。无论从疗效还是毒性看，ADC都不像是靠靶标抗原吃饭的，这里面可能还有更多以前业界没有重视的因素。

ADC最简单的设计理念是ADC药物分布会与抗原分布同步、毒素释放量也因此与抗原分布同步，当然我们早就知道ADC药物难以有效进入肿瘤深处、有所谓的binding site barrier，也知道有些抗原内吞能力不好、有些细胞切断链接子效率不高等因素会浪费一些抗原抗体结合自由能。但是这些还不是事情的全部，小分子毒素被释放后如何行动对疗效和毒性也非常关键，因为有些小分子进出细胞膜速度远快于细胞杀伤、但是进出组织速度研究则相对有限。有些毒素根据释放毒素所在组织的保留毒素能力不同可能会有不同的疗效、毒性性质，导致治疗窗口的不同。

药代动力学根据药物在血液中浓度随时间变化推断药物在人体是如何分布和代谢的，遵循最简单一室模型的药物手持通票在人体各组织畅行无阻，但也有药物需要更复杂的多室模型才能解释血药浓度的变化。有些药物在血流充分组织如肝肾脾分布很快、但进入肌肉组织较慢、脂肪还要更慢，肿瘤组织因为血管结构和无序增长带来的各种微环境异常药物更是难以浸润。传统化疗药物通常打到静脉，最后通过动脉血分布到这些组织。但是ADC活性药物（即毒素）的分布是反过来的，是先从组织释放再分布到血液。因为肿瘤只释放不到1%的ADC毒素，所以很难通过血药浓度变化倒推毒素是以什么速度离开肿瘤的。如果小分子毒素进入不同组织难度不同，那么ADC释放的毒素离开不同组织可能也是速度不同的。

当然在动物模型可以直接测量肿瘤毒素浓度随时间变化，但是因为肿瘤模型与真正肿瘤的微环境相差较大，另外现在ADC领域最多是测一下总毒素浓度、很少有测微环境里面自由药物浓度的，所以对理解工作机制价值有限。人类进化的大多数时间里是没有食品安全法的，人体为了防止食物或感染带来的外源性物质干扰关键蛋白的正常功能发明了一些高浓度、非特异蛋白（如白蛋白）来中和这些不速之客。因为绝大多数小分子药物都是为了干扰某个关键蛋白功能，所以也基本都会被这些蛋白结合，导致真正能够起效的所谓游离药物通常只是总药物浓度的一小部分、而这部分才是可以用于调控靶点的有效药物。ADC释放毒素在肿瘤微环境自由药物浓度随时间的变化数据现在几乎是没有的，尤其是真实患者病灶数据。此前有个在胞内释放的小分子前药卡陪他滨在肿瘤浓度高于血药浓度，但后来测量的游离药物浓度并无显著区分。

除了进出各个组织可能存在能垒、动力学有所不同外，药物进出细胞也存在动力学区别。药物进出细胞大方面有两种机制，一种是有运载蛋白需要ATP能量供给的主动运输、一种是浓度梯度势能驱动的自由扩散，但是15年前英国两个科学家提出一个假说认为即使脂溶性小分子也是通过运载蛋白进出细胞的、虽然与制药界长期形成的观念不一致但是也不太容易证伪。传统小分子设计更关心的是如何进入细胞，但是ADC因为是在胞内释放毒性可能毒素如何离开细胞更重要。与系统蛋白结合类似，为了防止外源性物质干扰胞内重要蛋白工作机体在细胞水平也发明了一套防御系统、如外排泵。多数化疗药物直指细胞最核心机构，所以基本都是外排泵底物。毒素无论是通过扩散还是转运蛋白进入细胞的都可能被外排泵排出，而不同肿瘤细胞的外排泵表达种类和数量是有差别的。比如常用的HER2模型N87基本不表达MDR1、一个主要化疗药物外排泵，这可能夸大了HER2对ADC的导航能力。

除了前面几篇文章讲到的各种影响因素，小分子毒素离开肿瘤细胞和肿瘤微环境的动力学也会影响ADC药物的毒性和疗效、但目前这个领域数据十分有限。高表达抗原将ADC导航到微环境是个必要条件，但是留住毒素也是一个非常关键的因素，要想保持毒素在肿瘤微环境的高浓度蓄积既要有靶点抗原这个搂钱的耙子、也要有微环境或肿瘤细胞阻止毒素外流的装钱匣子。这个知识空白可能藏有ADC疗效、毒性无法解释的秘密，但现在从药物设计角度看保留毒素尚无可靠的着力点。理论上不可逆抑制剂或解离速度较慢（slow koff）的毒素肿瘤保留会更好、但这可能会影响旁观者杀伤或加重毒性。组织蛋白结合可能会形成缓释蓄水池，但在设计层面很难执行。新药发现历史总是惊人的相似，我们尚未根据现有假说重复铂类药物、紫杉醇、格利维、PD-1药物等重大意外发现。Enhertu虽然证明ADC这个分子构建模式可能产生超重磅药物，但是如何重复Enhertu的奇迹还是有难度的。