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在肿瘤治疗中,医生和科学家长期面对一个核心矛盾:真正能杀死癌细胞的药物,往往也容易伤害正常细胞。


传统化疗药物可以快速杀伤增殖细胞,但它们并不总能准确区分肿瘤组织和正常组织。因此,如何把高毒性的抗癌分子更精准地送到肿瘤细胞中,一直是肿瘤药物研发中的关键问题。


早在20世纪初,Paul Ehrlich 就提出过“魔法子弹”的概念:理想药物应该像子弹一样精准命中病灶,而尽可能少伤害正常组织。一个多世纪后,抗体偶联药物(antibody-drug conjugatesADCs 成为最接近这一设想的治疗形式之一。


2026514日,Cell 发表综述 Navigating the clinical progress of antibody-drug conjugates: Emerging opportunities and remaining challenges,系统梳理了ADC药物的临床进展、技术迭代和未来挑战。



这篇综述真正想回答的,不只是ADC为什么火”,而是:ADC如何从一种精准递送化疗药物,发展成一个可设计、可组合、可拓展的抗癌平台?



ADC不是一种简单药物,而是‘三合一’系统


ADC常被称为“three drugs in one”,因为它由三个关键部分组成:


  • 抗体,负责识别肿瘤细胞表面的特定抗原;

  • 连接子(linker,负责把抗体和毒性药物连接起来,并决定药物何时何地释放;

  • 载荷(payload,通常是高效细胞毒分子,负责真正杀伤癌细胞。


这个设计的基本逻辑很清晰:让抗体像导航系统一样把毒性药物带到肿瘤细胞附近,减少全身暴露,从而提高治疗指数,也就是在增强抗肿瘤效果的同时尽量降低毒性。ADC之所以被视为“魔法子弹”的重要实现形式,正是因为它让一些原本毒性过强、无法单独全身给药的payload有机会被用于临床。


ADC也正因为是“三合一”系统,所以任何一个模块出现问题,都会影响疗效和安全性:

  • 抗体选错,药物到不了肿瘤;

  • linker不稳定,payload可能提前释放;

  • payload太强或释放位置不对,就会带来严重毒性;

  • 靶点表达不均一,肿瘤内部就可能出现逃逸细胞。


因此,ADC不是简单的“抗体+化疗药”,而是一种需要同时优化靶点、生物学、化学、药代动力学和临床策略的复杂平台。



为什么ADC在过去十年快速爆发?


ADC并不是新概念。

第一款进入临床的ADC是 gemtuzumab ozogamicinMylotarg,于2000年获批。但它的早期道路并不顺利,曾因严重副作用从多个市场撤回,后来通过调整给药方案改善耐受性后重新获批。这个经历说明,ADC的理论很美,但真正做到“精准、安全、可控”并不容易。

真正推动ADC快速发展的,是一系列技术问题被逐渐解决,包括:

  • 连接子稳定性提高;

  • 免疫原性降低;

  • 药物抗体比(DAR)更加可控;

  • 偶联方式更加均一;

  • 生产和质控技术更加成熟。


随着这些问题逐步改善,ADC开始从血液肿瘤扩展到实体瘤。截至2025年第三季度,全球已有19ADC获批,其中6款用于血液系统恶性肿瘤,13款用于实体瘤。过去5年内,ADC领域已有至少10项新批准,并且接近50ADC处于后期临床开发阶段。

表1:已获批及处于监管审查阶段的 ADC(完整表格见文末)

表2:后期临床ADC管线(完整表格见文末)

更重要的是,ADC的适应症已经明显扩展。除了急性白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤等血液肿瘤,已获批ADC还覆盖HER2阳性乳腺癌、三阴性乳腺癌、非小细胞肺癌、胃癌或胃食管交界癌、尿路上皮癌、宫颈癌、卵巢/输卵管/原发性腹膜癌等多类实体瘤。

这意味着ADC已经不再是少数肿瘤的“特殊疗法”,而正在成为肿瘤治疗版图中的重要组成部分。

ADC已覆盖的适应症和仍存在的未满足需求



靶点选择:不是只看肿瘤细胞有没有表达


ADC 的第一步,是找到合适的靶点。

过去,人们常认为一个理想ADC靶点应该在肿瘤细胞中高表达、均一表达,并且在正常组织中尽量低表达。HER2CD30CD33TROP2等经典靶点之所以能支撑多个ADC药物开发,正是因为它们在相应肿瘤中具有较明确的表达和生物学基础。

但,靶点选择远比“表达量高不高”复杂。一个ADC靶点是否合适,至少要考虑四个方面:

  • 肿瘤内表达强度和均一性;

  • 在不同肿瘤类型和患者亚群中的表达比例;

  • 在正常组织中的表达水平,因为这决定安全窗口;

  • 抗原是否容易脱落、被剪切或内吞,因为这会影响ADC能否真正进入细胞并释放payload


过去有观点认为,ADC通常需要较高抗原密度才有效,例如HER2靶向ADC常被认为需要达到每个细胞约10⁴个抗原的数量级。但新一代ADC的临床结果正在改变这种认识。T-DXdHER2-low甚至更低表达乳腺癌中的疗效,以及polatuzumab vedotin在不同CD79b密度背景下的活性,提示ADC疗效不能仅由抗原密度决定,还与payloadlinker、内吞路径、旁观者效应和肿瘤微环境有关。

因此,未来寻找ADC靶点,不能只依赖免疫组化表达结果,还需要功能性验证:抗原是否能内吞?进入细胞后是否能送到溶酶体?肿瘤内部是否均一?正常组织是否也会被误伤?

这也是ADC开发越来越强调患者分层和伴随诊断的原因。



ADC的杀伤方式,已经不止一种


很多人对ADC的理解是:抗体把毒素送进肿瘤细胞,细胞死亡。这是ADC最经典的作用方式,但并不是全部。

文中总结了ADC可能发挥抗肿瘤作用的多种机制:

  • 抗体结合肿瘤抗原后被内吞,在细胞内释放payload

  • payload从死亡细胞或肿瘤微环境中扩散出来,杀伤邻近抗原阴性或低表达肿瘤细胞,也就是“旁观者效应”;

  • 抗体本身可以阻断促生存受体信号;

  • 抗体Fc段可介导ADCCADCP或补体相关效应;

  • 部分payload还能诱导免疫原性细胞死亡,进一步激活抗肿瘤免疫反应。


这也是新一代ADC的重要变化:它们不再只是“定向化疗”,而是可能同时参与肿瘤细胞杀伤、肿瘤微环境重塑和免疫激活。

ADC的多重抗肿瘤作用机制

其中,“旁观者效应”尤其重要。肿瘤组织往往高度异质,同一个肿瘤内并不是所有细胞都表达相同水平的靶点。如果payload具有膜通透性,并能从靶阳性细胞扩散到邻近细胞,就可能杀伤靶点低表达或阴性细胞。这有助于应对肿瘤异质性,但也可能增加对邻近正常细胞的损伤风险。

因此,ADC的核心并不是“释放越多越好”,而是在疗效和安全之间找到合适的空间和时间窗口。



Payload正在改变ADC的未来



ADC真正的杀伤力来自payload

目前已获批ADC主要使用三类经过临床验证的payload

  • 微管抑制剂,如MMAEMMAFDM1DM4

  • DNA损伤类药物,如calicheamicinPBD类;

  • 拓扑异构酶I抑制剂Top1i),如DXdSN-38exatecan类似物。


不同payload带来的疗效和毒性不同。

已获临床验证的ADC payload及其作用机制

auristatin类微管抑制剂类似长春碱或紫杉类药物,常见周围神经病变;calicheamicin作为DNA结合药物,类似传统烷化剂,容易带来骨髓毒性;exatecanTop1i则类似拓扑替康类化疗药,常见胃肠道相关不良反应。

近年来最显著的趋势,是Top1i payload的快速崛起。

T-DXd就是典型代表。传统上,拓扑异构酶I抑制剂并不是乳腺癌化疗的核心工具,但当这类 payload 被装入HER2 ADC后,T-DXd 却在乳腺癌中显示出强大活性,并且在部分疾病场景中优于第一代 HER2 ADC trastuzumab emtansine

这说明ADC的意义不只是“降低毒性”,还可能改变某类药物的适应症边界。一个payload单独给药时未必适合某种肿瘤,但被ADC精准递送后,可能展现出新的治疗价值。

更进一步,ADC领域正在探索更广泛的 payload 类型,包括免疫刺激分子、siRNA、蛋白降解剂、细胞周期调控分子、转录抑制剂、代谢通路抑制剂等。文中将这一方向称为“unconventional payloads”,它们代表ADC从传统细胞毒药物递送平台,向更可编程的治疗平台演进。

非常规 payload 正在拓展ADC 的功能边界

不过,新 payload 并不意味着一定更好。payload 需要足够强效、可偶联、可释放、免疫原性低,并且不能带来不可控系统毒性这也是为什么虽然payload类型不断扩展,但真正经过临床验证的类别仍然有限。



LinkerDAR:决定ADC能否稳定抵达肿瘤


如果把抗体看作导航系统,payload看作弹头,那么linker就是“保险栓”。

它必须足够稳定,避免payload在血液中提前脱落;又必须在合适环境中释放,让payload真正发挥作用。

ADC linker大体分为两类:

  • 不可裂解linker,稳定性高,但通常需要ADC被细胞内吞并降解后才能释放有效产物;

  • 可裂解linker,可被酸性环境、还原环境或蛋白酶等触发释放,更容易产生旁观者效应。


19款已获批ADC中,17款使用可裂解linker可裂解linker有助于在溶酶体或肿瘤微环境中释放 payload,但也可能因循环蛋白酶或非特异性裂解带来全身毒性。

另一个关键参数是 DARdrug-to-antibody ratio,也就是每个抗体平均连接多少个payload分子。

DAR太低,药效可能不足;DAR太高,ADC可能更疏水、更容易清除、更容易聚集或导致毒性增加。研究指出,约45%的后期临床ADCDAR高于4,约三分之一接近8;不同payload类型也对应不同DAR趋势,微管抑制剂ADC平均DAR3.4,而Top1i ADC平均DAR6.3

这背后的逻辑是:Top1i payload通常内在毒性相对较低,因此可以允许更高DAR;而高毒性的payload可能需要较低DAR来控制安全性。

近年来,ADC工程正在从随机偶联走向位点特异性偶联。半胱氨酸工程、非天然氨基酸、酶促标记、点击化学等技术,使ADC的连接位点和DAR更可控,批间一致性更高。文章指出,偶联技术已经不再只是化学步骤,而成为决定ADC生物学表现的重要因素。



耐药:ADC也逃不过肿瘤进化


ADC很强,但并不意味着不会耐药。

一个ADC发挥疗效,需要连续完成多个步骤:穿透肿瘤微环境,识别抗原并结合,内吞进入细胞,进入溶酶体,释放payloadpayload到达细胞内靶点,并最终诱导细胞死亡。任何一个环节效率下降,都可能导致疗效降低。

ADC耐药可以来自多个层面:

  • 肿瘤抗原下调或异质性增强;

  • ADC难以进入肿瘤深部;

  • 抗原内吞不足或回收过快;

  • 溶酶体加工和payload释放受阻;

  • 药物外排泵增强,导致细胞内payload不足;

  • payload靶点改变;

  • 细胞凋亡通路异常;

  • 肿瘤微环境形成物理或生物屏障。


这也是为什么“换payload成为一种重要策略。例如DAISY研究提示,在既往接受 trastuzumab emtansine 后复发的患者中,后续使用T-DXd仍可能获益。但这种策略成立的前提是靶点没有显著下调。如果抗原本身丢失,仅更换payload可能无法解决问题。

未来ADC设计正在尝试使用双payload或多payload策略,用不同机制的细胞毒分子同时攻击肿瘤,以降低单一payload耐药风险。

多payload ADC:用多重机制降低耐药风险

文中还提到,三payload ADC也已经开始出现,例如正在开发的抗nectin-4payload ADC同时包含MMAE和两种Top1i

这说明ADC正在从“单一靶点、单一弹头”的模式,逐渐进入“多机制组合设计”的阶段。



下一代ADC:不只是更强,还要更聪明


随着ADC技术成熟,下一代ADC正在从多个方向演化。

一个方向是改变抗体格式。

传统ADC大多是单克隆抗体偶联药物。但现在,双特异性ADC、双表位ADC、多特异性ADC正在快速发展。

不同ADC格式对应的已验证与候选靶点

双特异性抗体可以同时识别两个不同抗原,从而增强肿瘤选择性;双表位抗体则识别同一个抗原的不同表位,有助于增强结合、促进聚集或内吞。已有超过30种双特异性ADC7种双表位ADC进入人体研究,几乎都在过去5年内启动临床。

另一个方向是非常规ADC

其中,免疫刺激性抗体偶联物(ISACs是一个重要分支。它们不再携带传统细胞毒payload,而是连接TLR激动剂或STING激动剂,希望在肿瘤局部激活先天免疫,把“冷肿瘤”变成“热肿瘤”。不过这一方向目前仍面临系统毒性、免疫原性和疗效不足等挑战;自2018年以来已有8ISAC进入临床,但多数已经终止,目前仅少数仍在研究中。

此外,抗体偶联siRNA、分子降解剂、蛋白功能调控分子等新模式,也正在拓展ADC的定义。未来的ADC可能不再只是“杀死肿瘤细胞”,还可以局部调节免疫、降解致癌蛋白、沉默特定基因或重塑肿瘤微环境。

因此,ADC的未来不是简单追求更毒的payload,而是追求更精准的递送、更合理的释放、更可控的机制组合。



临床挑战:从后线治疗走向早期和联合治疗,要求更高


随着ADC疗效不断提高,它们正在从晚期、后线治疗向更早阶段推进,也越来越多进入联合治疗方案。

不同适应症中的ADC临床开发布局

但这会带来新的问题:患者病情更早、预期寿命更长,对长期安全性的要求也更高;联合治疗时,毒性可能叠加;而不同ADCpayload毒性谱不同,不能简单套用传统化疗经验。

文章中举了几个典型例子。

Brentuximab vedotin曾与ABVD方案联合用于霍奇金淋巴瘤,但由于出现严重肺毒性,最终需要去除本身已知具有肺毒性的bleomycinPolatuzumab vedotinCHOP方案联合时,也需要去除vincristine,因为二者在机制和毒性上存在重叠。

ADC与免疫检查点抑制剂联合也很受关注。许多payload可诱导免疫原性细胞死亡,理论上有助于增强抗PD-1/PD-L1治疗。但临床结果并不总是理想。例如trastuzumab emtansine联合atezolizumab在复发HER2阳性乳腺癌中并未带来有意义的无进展生存改善,提示这类联合治疗需要更精准的患者筛选。

这说明,ADC联合治疗不能只看“机制互补”,还必须考虑毒性重叠、免疫微环境、靶点表达、给药顺序、剂量强度和患者体能状态。

未来ADC临床开发的关键,可能不只是“哪个药更强”,而是:

谁最适合用?什么时候用?和谁联用?用多大剂量?如何提前识别严重毒性风险?

ADC进入人体试验后,安全性和剂量探索成为关键问题

小结:

ADC正从“定向化疗”走向“可编程肿瘤治疗平台”。其疗效与安全性不再只取决于抗体和毒素,而是由靶点、linker、payload、DAR、肿瘤微环境和患者分层共同决定。未来,双特异性ADC、多payload ADC和免疫调节型ADC等新形式,有望突破耐药与异质性,但仍需严格筛选患者并精细管理毒性。
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表1:已获批及处于监管审查阶段的 ADC
表2:后期临床ADC管线
参考文献:
Conilh, Louise et al. “Navigating the clinical progress of antibody-drug conjugates: Emerging opportunities and remaining challenges.” Cell vol. 189,10 (2026): 2791-2820. doi:10.1016/j.cell.2026.04.016
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