高度的亲水性导致透膜性变差，减少的offtarget毒性的出现，也减少了ADC的聚集。
前言
大概今年二月份时候，华东医药通过投资入股拿到了德国HeidelbergPharma大概35%的股权，成为其第二大股东。Heidelberg把自己的ADC平台取了个炫酷的名字叫做ATAC(AntibodyTargetedAmanitinConjugates)。
说到底就是使用一个相对来说比较少见的α-amanitin作为payload，采用thiomab技术对抗体做工程化改造，在265号位点定点突变半胱氨酸后通过马来酰亚胺连接一个相对最传统的Val-Citlinker来说更加亲水的Val-Alalinker组装成dar2的ADC。技术都是通用的技术，那么作为被平台技术着重强调的α-amanitin到底有什么特别之处，我们可以通过一些文献简单的调查一下。
α-amanitin的MOA与TP53突变目前比较常见的ADCpayload主要作用靶标可以分成两种，分别作用于微管蛋白与DNA。作用与微管蛋白的主要有海兔毒素衍生物（MMAE、MMAF等），美登素类（DM1、DM4等）以及微管溶素（Tubulysins）；作用于DNA的有针对DNA小沟的PBD与杜卡霉素，还有就是当下最火的拓扑异构酶I抑制剂—喜树碱类衍生物，大冤种吉利德210亿刀乐买下的Trodelvy使用的SN38以及目前的HER2ADC之神第一三共所使用的Dxd。以上大多数类型的payload都是作用与细胞分裂周期或者诱导细胞复制停滞，而α-amanitin可以在nanomolar浓度下高效结合真核生物的RNA聚合酶Ⅱ从而上千倍的降低转录和蛋白合成效率。因此amanitin作为毒素的ADC不仅可以杀死处于分裂阶段的肿瘤细胞，也可以杀死处于休眠阶段的细胞，包括肿瘤干细胞。此外RNA聚合酶Ⅱ是细胞代谢的一个关键通路，想绕过此通道来达成耐药的可能性非常低。而且α-amanitin基本不会被MDR1等药物转运蛋白外排，又绕过了一个经典的ADC耐药机制。
图1：amanitin结构
由图1可以看出，α-amanitin是一个极度亲水的分子，这个与现在常见ADCpayload多为疏水分子有着根本性不同，目前通过DS8201的经验得出的结论通常是cleavablelinker配合疏水性的payload的组合达成的bystanderkilling是ADC针对肿瘤异质性的一个独门秘技，在2021年的ADCSanDiego会议上，主持人对HeidelbergPharma的代表也做出了以上疑问，其具体回复我们下面说。亲水的payload在缺失了bystanderkilling以后，也会带来一些独特的好处，首先是不会导致ADC聚集的发生，同时由于仍然是基于半胱氨酸的的偶联技术，ADC在体内时由于逆迈克尔加成所导致linker-payload丢失却由于其linker-payload，以及游离payload高度的亲水性从而无法透过普通的细胞膜也就由此无法因此带来脱靶毒性。虽然游离的α-amanitin针对普通细胞的毒性不高，但是α-amanitin是肝脏细胞上的一个OATP1B3转运蛋白底物，可以通过此途径被内吞，这也是为什么误食赭鹅膏等富含各种Amatoxins毒素的毒蘑菇会带来强烈肝毒性的原因。不过幸运的是，α-amanitin偶联后的ADC不再会被OATP1B3蛋白内吞从而带来过于强烈的肝毒性。
图2：α-amanitin，Herceptin与Herceptin-amanitin针对SKOV-3细胞系的细胞毒性，payload高度的亲水性导致其无法被动的透过细胞膜从而导致游离毒素的毒性远小于ADC
图3：三阴乳腺癌中17p缺失与否的生存曲线
同在17p染色体上TP53基因隔壁，还有一个POLR2A基因，该基因负责编码mRNA合成RNA聚合酶Ⅱ的亚基。因此17p缺失的肿瘤细胞上都会出现POLR2A蛋白的表达量下降两倍以上。此种程度的下调还足以维持细胞的基本生存，但是也会导致肿瘤细胞对于RNA聚合酶Ⅱ，也就是α-amanitin的极度敏感。
图4：利用曲妥珠单抗构建的α-amanitin偶联物T-Ama与T-DM1在不同细胞系的IC50数据，可见在17pintact细胞系中T-Ama的IC50会略高于T-DM1但是对17ploss的细胞系T-Ama可以低于T-DM1出2-3个数量级
Structure-activityrelationship（SAR）
Heidelberg在构建ADC时候筛选了一些结构并发表了出来，如图5所示，色氨酸的6′-OH保留与否（蓝圈），到底用硫醚还是亚砜（红圈）；偶联位点选在色氨酸上（AA4）还是天冬酰胺（AA1），所有结构都使用cleavableVal-Alalinker。同时考察了HER2,PSMA和CD19三种不同靶点的抗体以及多种细胞系JIMT-1,SKBR-3,BT474andNCI-N87(usedforanti-Her2-ATACs);LNCap,22RV1,MDA-PCa2bandC4.2(usedforanti-PSMA-ATACs);Raji,RajiLuc,Nalm-6andMEC-2(usedforanti-CD19-ATACs)
小鼠耐受性参见下表(compoundID参见图5蓝色字体部分)，使用天冬酰胺（AA1）作为偶联位点的耐受性会稍好一些。
体外数据中三个靶点的ADC的EC50数值全部在Picomolar以内，最有效的是30.2371，随后是30.1699>30.2060>30.2347。
在小鼠的异种移植模型中（图6），使用静脉注射评估不同分子的疗效，动物在平均肿瘤体积约为120mm3时被分配到各组。在subcutaneousmodels中，基于6-OH-色氨酸的衍生物与基于色氨酸的衍生物相比，显示出优越的疗效。硫原子的状态和linker的偶联位点都没有观察到明显的影响。最终Heidelberg自己第一个BCMA靶点的ADC采用了移除色氨酸的6′-OH，使用硫醚结构并在天冬酰胺处偶联的HDP30.2115模式。
Heidelberg自己第一个BCMA靶点的ADC采用了HDP30.2115模式。
除此之外,ATAC还可以提升NK细胞对于肿瘤的杀伤效果，如此种种都表明免疫系统被ATAC激活了，因此Heidelberg也考察了ATAC与PD-L1抗体Avelumab的联用效果，如图9所示，联用明显的提高的治疗效果。
结论
如上所述，Heidelberg基于α-amanitin的ADC平台的优点如下：
高度的亲水性导致透膜性变差，减少的offtarget毒性的出现，也减少了ADC的聚集；
对于处在不同生命周期的细胞都可以进行高效的杀伤；
对17p缺失的肿瘤细胞杀伤效果尤其强烈；
独特的作用机理可以减少肿瘤细胞针对毒素耐药性的出现（不会被MDR泵出细胞，绕过RNA聚合酶Ⅱ也很难）；
强大的介导免疫原性细胞凋亡的能力，与ICI联用可以进一步提升药效（其实其他ADC多多少少也有此类功能，比如荣昌生物的RC48就通过与君实的PD1联用在尿路上皮癌上取得了非常好的效果）
说一千道一万药物这个东西还是要看最终的临床数据，Enhertu通过高DAR，中低毒性payload的途径提高了dose，增强了tumorpenetration以及bystanderkilling的效果，达到了重新定义HER2分型的效果；而α-amanitin缺失的传统的分子扩散介导的bystanderkilling而通过增强对17p缺失肿瘤细胞的强力杀伤和介导ICD弥补这个方式到底有多有效，还是需要等临床数据出来从而证明自己的实力了。
不感兴趣
看过了
取消
人点赞
人收藏
打赏
我有话说
0/500
同步到新浪微博
进群即领
扫码加入
扫码进群
您的申请提交成功
意见反馈
下载APP
健康界APP
了解更多
返回顶部
您已认证成功，可享专属会员优惠，买1年送3个月！开通会员，资料、课程、直播、报告等海量内容免费看！