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抗體偶聯(lián)藥物的眼部毒性

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引言

抗體偶聯(lián)藥物(ADC)由三個(gè)關(guān)鍵組分組成:?jiǎn)慰寺】贵w、連接子和細(xì)胞毒性藥物。細(xì)胞毒性載荷作為ADC的核心組分,表現(xiàn)出極高的細(xì)胞毒性。單克隆抗體的靶向功能使ADCs能夠?qū)?qiáng)效細(xì)胞毒素精確遞送至表達(dá)特定抗原的腫瘤細(xì)胞,從而在減少對(duì)健康組織不良影響的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效的抗腫瘤效果。截至2025年3月,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)已批準(zhǔn)16種ADCs,全球有超過1400種ADCs處于不同的研發(fā)階段。

盡管ADCs為治療多種難治性腫瘤提供了新希望,但在其設(shè)計(jì)和藥理學(xué)優(yōu)化方面仍存在許多挑戰(zhàn)。關(guān)鍵限制因素包括連接子穩(wěn)定性、靶點(diǎn)特異性和載荷遞送效率,這些因素直接影響ADCs的療效和安全性。其中,眼部毒性是ADCs的一種特征性不良事件(AE),因其獨(dú)特的解剖和生理特征,眼睛特別容易受到ADC毒性的影響。目前,已有5種上市的ADCs被確認(rèn)具有顯著的眼部毒性。眼毒性通常為輕至中度,且大多可逆,但可能會(huì)阻礙治療進(jìn)程,甚至導(dǎo)致治療中斷。美國(guó)FDA已要求在ADCs的包裝說明書中增加黑框警告,以強(qiáng)調(diào)眼部毒性作為重要不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。

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一、ADC眼部毒性的機(jī)制

ADC相關(guān)的臨床眼部不良事件主要發(fā)生在眼表組織,如角膜和結(jié)膜,其中角膜改變?cè)诜桥R床研究中最為突出。ADC眼部毒性的潛在機(jī)制主要包括抗體介導(dǎo)的靶向毒性和與非特異性攝取相關(guān)的脫靶毒性(主要通過巨胞飲作用)。無論ADC攝取是靶向還是脫靶,眼部毒性的發(fā)展都涉及ADCs通過循環(huán)到達(dá)眼表,隨后被眼表細(xì)胞(如角膜和結(jié)膜上皮細(xì)胞)內(nèi)化。

分布路徑

由于血-房水屏障和血-視網(wǎng)膜屏障的存在,眼部ADC分布水平通常被認(rèn)為非常低。這支持了眼表毒性是ADC眼部毒性主要組成部分的觀點(diǎn),并促使研究人員研究ADCs到達(dá)眼表并定位于角膜、結(jié)膜和其他組織的途徑。研究表明,抗體和ADCs在給藥后迅速到達(dá)眼部各部分,并在168小時(shí)內(nèi)維持穩(wěn)定濃度。角膜和其他眼前段組織在給藥后面臨持續(xù)高ADC暴露的風(fēng)險(xiǎn)。

角膜缺乏血管,而角膜緣區(qū)域存在毛細(xì)血管,這是為角膜提供營(yíng)養(yǎng)和生存物質(zhì)的重要脈管系統(tǒng),也是ADCs可以通過循環(huán)直接到達(dá)的部位。ADCs對(duì)角膜緣干細(xì)胞的直接毒性為ADCs穿透角膜緣血管到達(dá)角膜的假設(shè)提供了支持證據(jù)。例如,有病例報(bào)告稱,ADC誘導(dǎo)的微囊上皮改變起源于角膜緣區(qū)域,隨后擴(kuò)展到角膜中心。

此外,小分子藥物可以分布在淚液和淚膜中,從而到達(dá)角膜并導(dǎo)致暴露,F(xiàn)有研究初步表明,淚液sBCMA(可溶性BCMA)水平與接受BCMA靶向belantamab治療的多發(fā)性骨髓瘤患者的角膜病變有關(guān)。推測(cè)sBCMA可能作為belantamab角膜分布的介質(zhì)。

內(nèi)化與攝取途徑

通常,ADC通過其單克隆抗體識(shí)別細(xì)胞表面抗原,介導(dǎo)內(nèi)化并封裝進(jìn)入內(nèi)體,從而進(jìn)入靶細(xì)胞。隨后,內(nèi)體成熟為晚期內(nèi)體并與溶酶體融合。在此過程中,抗體與載荷之間連接子的化學(xué)或酶裂解,或抗體的完全降解,將載荷釋放到細(xì)胞中,最終誘導(dǎo)細(xì)胞毒性作用。基于這種作用模式,靶向機(jī)制在ADC眼部毒性中具有重要作用。近年來,通過巨胞飲作用進(jìn)行的非特異性ADC攝取也被認(rèn)為是非靶依賴性ADC眼部毒性的基礎(chǔ)。

靶向攝。貉鄄堪械鞍椎谋磉_(dá)是ADC誘導(dǎo)眼部毒性的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。例如,上市藥物PADCEV和TIVDAK分別靶向nectin-4(在角膜上皮表達(dá))和組織因子(在角膜和結(jié)膜上皮表達(dá)),這兩種藥物在臨床前和臨床研究中均顯示出不同程度的角膜/結(jié)膜組織病理學(xué)變化和臨床不良事件。HER2是乳腺癌和其他實(shí)體瘤ADC的主要靶點(diǎn),盡管在大多數(shù)上皮細(xì)胞中水平較低,但在眼表上皮(角膜和結(jié)膜)中高表達(dá),這使得靶向HER2的ADCs容易產(chǎn)生眼部毒性。

脫靶攝。喝梭w內(nèi)只有少量的ADC積聚在靶部位(每克腫瘤約占總給藥劑量的0.1%),大部分仍留在循環(huán)中。當(dāng)它們分布到健康組織時(shí),ADCs通過非靶抗原依賴性機(jī)制被健康細(xì)胞內(nèi)化,導(dǎo)致脫靶毒性。目前,巨胞飲被認(rèn)為是ADC脫靶毒性的主要途徑。巨胞飲是一種細(xì)胞通過膜內(nèi)陷閉合非選擇性內(nèi)吞大量細(xì)胞外液和膜成分的機(jī)制,是外源性物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的關(guān)鍵途徑。

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二、ADC眼部毒性的影響因素

ADCs眼部毒性的潛力取決于其組成成分和理化特性。下圖系統(tǒng)性地展示了抗體藥物偶聯(lián)物(ADC)眼部毒性的決定因素,分為三大核心模塊。

載荷類型:載荷是ADC毒性機(jī)制的關(guān)鍵決定因素。在使用的四種微管聚合抑制劑載荷中,含有MMAF和DM4載荷的ADCs眼部毒性發(fā)生頻率最高。MMAF通常偶聯(lián)到不可裂解的馬來酰亞胺己;B接子上,這可能是MMAF相關(guān)眼部毒性高發(fā)的主要原因?贵w骨架降解后,MMAF反而與帶電荷的氨基酸殘基結(jié)合,這阻礙了其從細(xì)胞中流出,導(dǎo)致MMAF在細(xì)胞內(nèi)積聚,從而引起毒性。含有DM4的ADCs也會(huì)誘導(dǎo)眼部毒性,盡管其潛在機(jī)制尚不清楚。

連接子:連接子可分為可裂解型和不可裂解型?闪呀膺B接子被酶、化學(xué)物質(zhì)、pH等因素裂解,導(dǎo)致載荷在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外釋放。連接子在循環(huán)中的不穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致載荷過早釋放,被健康細(xì)胞內(nèi)化,導(dǎo)致脫靶毒性。然而,含有不可裂解連接子的ADCs需要抗體支架完全溶酶體降解才能釋放載荷。在此過程中,載荷含有殘留的帶電基團(tuán),無法穿透細(xì)胞膜,傾向于在細(xì)胞內(nèi)保留,導(dǎo)致積聚。非裂解連接子穩(wěn)定性的增加與眼部毒性風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。

其他因素:ADC的理化特性,特別是正電荷和疏水性,可能促進(jìn)非特異性內(nèi)吞作用。帶正電的ADC表面增強(qiáng)與帶負(fù)電的正常細(xì)胞膜的結(jié)合,增加局部蛋白濃度并觸發(fā)非特異性內(nèi)吞作用。高DAR的ADCs,疏水性升高,容易被具有高非特異性內(nèi)吞能力的正常細(xì)胞快速攝取,導(dǎo)致脫靶毒性。藥物抗體比(DAR)通常與其他因素相互作用,影響ADC眼部毒性。

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三、非臨床階段的評(píng)估與表征

非臨床安全性評(píng)估表征ADC毒性,可為早期研發(fā)階段和后續(xù)臨床階段的決策提供重要參考。

以MMAF為載荷的ADCs:

BLENREP:Belantamab mafodotin是一種靶向BCMA的ADC藥物,用于治療多發(fā)性骨髓瘤。其藥物標(biāo)簽包含關(guān)于眼部毒性的黑框警告,表明角膜上皮改變導(dǎo)致視覺改變的風(fēng)險(xiǎn)。非臨床研究表明,大鼠和兔子的角膜改變?cè)从诿摪袡C(jī)制。BCMA不在角膜中表達(dá),且BM不結(jié)合大鼠和兔子BCMA,因此大鼠和兔子角膜改變歸因于脫靶機(jī)制。

Depatuxizumab mafodotin:這是一種靶向EGFR的ADC藥物,用于治療實(shí)體瘤。食蟹猴的給藥誘導(dǎo)了藥物相關(guān)的角膜改變。組織病理學(xué)分析證實(shí)了角膜上皮細(xì)胞的退行性變化和單細(xì)胞壞死、有絲分裂增加、色素積聚以及角膜上皮脫落。EGFR在角膜、角膜緣和結(jié)膜上皮中表達(dá),且在角膜緣和結(jié)膜基底上皮細(xì)胞和整個(gè)角膜上皮中觀察到強(qiáng)染色。

以DM4為載荷的ADCs:

ELAHERE:Mirvetuximab soravtansine由人源化IgG1抗體M9346A作為支架,通過sulfo-SPDB連接子與載荷DM4偶聯(lián),形成靶向葉酸受體α(FRα)的ADC。其標(biāo)簽帶有黑框警告,表明可能導(dǎo)致嚴(yán)重眼部毒性。基于非臨床和臨床研究結(jié)果,ELAHERE引起的角膜癥狀被認(rèn)為是脫靶效應(yīng),而葡萄膜炎可能源于其靶向效應(yīng)或DM4載荷的脫靶毒性。

以MMAE為載荷的ADCs:

PADCEV:Enfortumab vedotin是一種靶向nectin-4的ADC藥物,用于治療尿路上皮癌。非臨床安全性評(píng)估包括在大鼠中進(jìn)行的13周研究,結(jié)果顯示角膜有絲分裂活動(dòng)和單細(xì)胞壞死?紤]到nectin-4在角膜中表達(dá),EV誘導(dǎo)的角膜毒性被認(rèn)為是由其靶向機(jī)制引起的。

TIVDAK:Tisotumab vedotin是一種靶向組織因子(TF)的ADC藥物,用于治療宮頸癌。在臨床研究中,TV治療后的眼部AEs發(fā)生率為55%。交叉反應(yīng)性評(píng)估顯示TV與人和食蟹猴角膜/結(jié)膜細(xì)胞中的TF結(jié)合頻率>50%,表明TV誘導(dǎo)的猴子結(jié)膜腫脹可能通過其靶向途徑介導(dǎo)。

目前,角膜改變和相關(guān)反應(yīng)是非臨床研究中報(bào)告的主要ADC相關(guān)眼部毒性,且這些與臨床結(jié)果中的整體眼部不良事件特征高度一致。這意味著ADCs對(duì)角膜的不良影響是眼部毒性的核心效應(yīng)和起始事件。然而,除了tisotumab vedotin的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明了對(duì)應(yīng)于臨床結(jié)膜炎的角膜反應(yīng)外,非臨床研究對(duì)除角膜以外的眼表不良事件的預(yù)測(cè)能力較低。

非臨床安全性評(píng)估通常遵循ICH S9和S6(R1)指南,沒有針對(duì)眼部毒性評(píng)估的具體要求。對(duì)于全身給藥的ADCs,眼部毒性通常通過常規(guī)眼科和組織病理學(xué)檢查進(jìn)行評(píng)估,這與眼科藥物相比不夠詳細(xì),導(dǎo)致數(shù)據(jù)有限。鑒于某些臨床眼部不良事件在動(dòng)物中無法檢測(cè)或不發(fā)生,需要進(jìn)行更深入的動(dòng)物眼科評(píng)估,以闡明ADC眼部毒性并改善風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。

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四、臨床階段的眼部毒性評(píng)估與表現(xiàn)

臨床表現(xiàn):ADC相關(guān)眼部AEs的臨床表現(xiàn)主要為眼表癥狀,如干眼、視力模糊、角膜炎、結(jié)膜炎和瞼緣炎。這些癥狀與ADCs的靶向和脫靶效應(yīng)影響的眼部細(xì)胞類型密切相關(guān)。視力模糊和干眼是報(bào)告最多的ADC相關(guān)眼部不良反應(yīng)。對(duì)于載荷為MMAF的ADCs,視力模糊和干眼的發(fā)生率分別為13.3%–48.2%和19%–63%。對(duì)于載荷為DM4的ADCs,視力模糊和干眼的發(fā)生率分別為16%–48%和8%–27%。相比之下,載荷為MMAE和DM1的ADCs引起的AEs發(fā)生率較低。

角膜上皮是ADC毒性的主要靶點(diǎn),相關(guān)的AEs包括角膜病變、角膜沉積物、上皮微囊樣改變、角膜炎(點(diǎn)狀/潰瘍性)、穿孔、糜爛和角膜緣干細(xì)胞缺乏癥。結(jié)膜和眼瞼也表現(xiàn)出ADC相關(guān)的AEs,包括結(jié)膜炎、結(jié)膜充血和出血、結(jié)膜潰瘍、結(jié)膜糜爛、瞼緣炎、眼瞼和眶周水腫以及眼瞼粘連。

預(yù)防與管理:大多數(shù)(42.9%-100%)ADC誘導(dǎo)的眼部AEs可以通過早期診斷和及時(shí)停止治療而逆轉(zhuǎn)或緩解。診斷和評(píng)估通常包括病史和癥狀、體格檢查、臨床檢查和輔助檢查。

三種FDA批準(zhǔn)的ADCs(belantamab mafodotin、tisotumab vedotin和mirvetuximab soravtansine)因眼部AEs而在其標(biāo)簽中包含黑框警告。雖然眼部AEs發(fā)生率很高(55%–77%),但總體上是可控和可恢復(fù)的。包裝說明書和相關(guān)文獻(xiàn)提供了眼部AEs的詳細(xì)預(yù)防和控制措施,如基線和給藥前眼科檢查、局部使用人工淚液等潤(rùn)滑眼藥水或類固醇眼藥水作為預(yù)防、避免佩戴隱形眼鏡、藥物中斷觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)以及恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)等。

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五、降低眼部毒性的手段

ADC眼部毒性主要由抗體介導(dǎo)的靶向毒性和非特異性攝取引起,盡管載荷的脫靶毒性也有潛在貢獻(xiàn)。遺憾的是,我們對(duì)眼部毒性的理解主要仍從臨床現(xiàn)象推導(dǎo),對(duì)其生物學(xué)機(jī)制的探索性研究仍需進(jìn)行。除了了解潛在毒性機(jī)制外,旨在預(yù)防眼部毒性的分子設(shè)計(jì)是ADC開發(fā)的重要方面。下圖詳細(xì)展示了通過優(yōu)化ADC的四個(gè)核心組分(抗體、連接子、藥物載荷)及逆向靶向策略,以降低其眼部毒性。

毒素選擇與優(yōu)化:ADC毒性直接與其載荷相關(guān)。使用相同載荷的ADCs通常表現(xiàn)出相同的劑量限制性毒性(DLT)。因此,選擇具有較低眼部毒性的載荷可以降低此類毒性。優(yōu)化臨床驗(yàn)證的載荷和開發(fā)具有新作用機(jī)制載荷的ADCs也是重要策略。

連接子選擇與優(yōu)化:連接子將載荷和抗體連接在一起,對(duì)靶向殺傷至關(guān)重要。連接子的要求包括不形成聚集體、具有可接受的藥代動(dòng)力學(xué)特性、在全身循環(huán)中穩(wěn)定以及在靶細(xì)胞或其微環(huán)境中特異性釋放。因此,連接子決定了載荷的可控釋放行為。連接子在全身循環(huán)中的不穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致載荷過早釋放并誘導(dǎo)脫靶毒性。提高連接子在全身循環(huán)中的穩(wěn)定性和釋放特異性可以降低ADC毒性。

逆向靶向策略:逆向靶向策略首先由Balthasar實(shí)驗(yàn)室提出。在該策略中,制備載荷中和抗體并與ADC共同給藥,從而改善毒素中和和清除,降低毒素的血漿和組織暴露,減輕毒性。

抗體修飾以減少非特異性內(nèi)吞:抗體的理化特性和Fc介導(dǎo)的非特異性內(nèi)吞是脫靶毒性的額外來源。非特異性內(nèi)吞(尤其是巨噬細(xì)胞效應(yīng))被認(rèn)為是健康角膜上皮細(xì)胞攝取ADC并可能導(dǎo)致眼部毒性的途徑。Fc介導(dǎo)的非特異性內(nèi)吞涉及FcγRs、FcRn和C型凝集素受體(CLRs)?贵wFc沉默和糖基化修飾可用于減少或消除Fc介導(dǎo)的非特異性內(nèi)吞,從而降低眼部毒性風(fēng)險(xiǎn)。

抗體靶點(diǎn)與特異性優(yōu)化以降低靶向毒性:?jiǎn)慰寺】贵w可通過靶向毒性影響ADC毒性譜。ADCs結(jié)合健康組織上的靶點(diǎn)可能導(dǎo)致嚴(yán)重的靶向毒性。目前,僅靶向腫瘤特異性抗原表位或腫瘤特異性突變的ADCs已經(jīng)出現(xiàn),可以降低靶點(diǎn)依賴性AEs的風(fēng)險(xiǎn)。為了降低靶向毒性,開發(fā)了Probody藥物偶聯(lián)物。PDC的抗體輕鏈通過蛋白酶敏感的肽連接子與抗獨(dú)特型肽偶聯(lián),從而掩蓋抗原結(jié)合位點(diǎn)。這使得PDC能夠在血液循環(huán)和健康組織中保持穩(wěn)定,并防止PDC與非靶組織中的靶抗原結(jié)合。

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結(jié)語

ADC眼部毒性是ADC臨床應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)之一。目前,預(yù)防性和治療性措施,如局部類固醇、血管收縮劑或保護(hù)性眼科軟膏,對(duì)于ADC誘導(dǎo)的角膜毒性仍然不足。眼表AEs可能中斷ADC治療,因此具有臨床意義。眼部毒性的發(fā)病機(jī)制包括靶向毒性和非特異性攝取引起的脫靶毒性。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),需要進(jìn)行定期的眼科評(píng)估,并利用人工淚液和類固醇眼藥水進(jìn)行眼部毒性的預(yù)防和管理。在ADC設(shè)計(jì)過程中合理選擇和優(yōu)化抗體、載荷和連接子,可以降低眼部毒性風(fēng)險(xiǎn)。建立明確的眼部AE分級(jí)系統(tǒng)對(duì)于確保準(zhǔn)確、及時(shí)發(fā)現(xiàn)ADC相關(guān)不良反應(yīng)至關(guān)重要。參考資料:Bench-to-Bedside Perspectives on Ocular Toxicity of Antibody-Drug Conjugates: Toxicology, Clinical Management and Molecule Optimization. Pharm Res. 2026 Jan 15. 

       原文標(biāo)題 : 抗體偶聯(lián)藥物的眼部毒性

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