摘要：抗体药物偶联物（ADCs）作为靶向癌症治疗的重要手段，已从第一代的随机偶联发展到第二代的定点偶联，显著提升了治疗窗口。本文综述了双载荷均相 ADC这一新兴技术，其通过在单一抗体上精准携带两种不同作用机制的药物，实现了对肿瘤细胞的协同攻击，尤其在克服耐药性和提升

摘要：抗体药物偶联物（ADCs）作为靶向癌症治疗的重要手段，已从第一代的随机偶联发展到第二代的定点偶联，显著提升了治疗窗口。本文综述了双载荷均相 ADC这一新兴技术，其通过在单一抗体上精准携带两种不同作用机制的药物，实现了对肿瘤细胞的协同攻击，尤其在克服耐药性和提升疗效方面展现出巨大潜力。文中系统解析了双载荷 ADC 的制备方法，包括分支多功能 linker 技术、正交活性氨基酸策略和酶介导偶联技术，并探讨了其在工艺复杂性、药物比例调控及临床转化中的关键挑战。通过整合临床数据与前沿研究，本文揭示了双载荷 ADC 如何通过协同机制突破传统治疗瓶颈，为下一代癌症靶向治疗提供了全新方向。

一、引言：ADC 的进化与双载荷技术的崛起

抗体药物偶联物（ADCs）被誉为 “魔法子弹”，其核心是通过抗体的靶向性将细胞毒素精准递送至肿瘤细胞，在减少全身毒性的同时提升疗效。第一代 ADC 依赖赖氨酸随机偶联，导致产物异质性（药物数量和位置不确定），疗效和安全性波动较大。例如，早期 ADC 因药物 - 抗体比率（DAR）不一致，可能引发免疫原性或代谢不稳定。

第二代 ADC 通过定点偶联技术（如 THIOMAB™平台）实现了均一性，DAR 可控且 linker 稳定性提升，显著改善了治疗指数。然而，肿瘤的异质性和获得性耐药仍是临床难题 —— 低抗原表达肿瘤常对单载荷 ADC 不敏感，且单一机制药物易引发交叉耐药（如拓扑异构酶 I 抑制剂类 ADC 间的交叉耐药）。

在此背景下，双载荷均相 ADC应运而生：通过在同一抗体上定点连接两种不同作用机制（MOA）的药物，既能同时攻击肿瘤细胞的多个靶点，又能避免两种单载荷 ADC 联合使用时的靶点竞争和药代动力学不匹配问题。如图 1 所示，与 “ADC + 化疗” 或 “ADC+ADC” 联合方案相比，双载荷 ADC 可将两种药物精准递送至同一肿瘤细胞，实现协同杀伤。

图 1：三种不同的联合治疗策略。与 ADC 联合化疗或两种单载荷 ADC 联用相比，双载荷 ADC 可将两种不同作用机制的药物同时递送至同一肿瘤细胞

二、双载荷 ADC 的临床潜力：突破耐药性与疗效瓶颈

肿瘤耐药性是 ADC 治疗失败的主要原因，而双载荷技术通过多机制协同为解决这一问题提供了新思路。

2.1 克服交叉耐药性的临床证据

临床数据显示，肿瘤对单一机制 ADC 的耐药可能扩散至同类药物。例如，在 TROPION-PanTumor01 试验中，既往接受过拓扑异构酶 I 抑制剂（Topo1i）类 ADC（如 sacituzumab govitecan）治疗的患者，对另一款 Topo1i 类 ADC（datopotamab deruxtecan）的响应率仅为 15%，而未接受过 Topo1i 治疗的患者响应率达 40%。更严峻的是，sacituzumab govitecan 与 trastuzumab deruxtecan 的序贯使用会导致响应率骤降和无进展生存期（PFS）缩短（图 2a）。

相比之下，切换不同作用机制的药物可显著改善疗效。DESTINY-Breast02 试验中，接受过微管抑制剂类 ADC（trastuzumab emtansine）治疗的患者，改用 Topo1i 类 ADC（trastuzumab deruxtecan）后，响应率达 70%，PFS 延长至 17.8 个月（图 2b）。这提示，双载荷 ADC 通过同时递送两种不同机制药物，可从源头避免交叉耐药。

2.2 双载荷 ADC 的协同机制

双载荷 ADC 的优势源于两种药物的协同作用，主要包括以下三类策略：

双细胞毒素联用：如微管抑制剂（如 MMAE）与拓扑异构酶抑制剂（如 SN-38）联用，前者阻断细胞分裂，后者破坏 DNA 复制，协同诱导肿瘤细胞凋亡。临床前研究显示，此类组合在多药耐药模型中疗效显著优于单药 ADC。

细胞毒素与增敏剂联用：例如 Topo1i 与 DNA 损伤修复抑制剂（DDRis）联用，DDRis 可阻断肿瘤细胞对 Topo1i 诱导的 DNA 损伤的修复，形成 “合成致死” 效应。

细胞毒素与免疫激动剂联用：如将细胞毒素与 STING 激动剂结合，既能直接杀伤肿瘤，又能激活肿瘤微环境的免疫反应，增强全身性抗肿瘤效应。

三、双载荷均相 ADC 的制备技术：精准偶联的三大路径

双载荷 ADC 的核心挑战是实现均一性（药物比例可控、连接位置固定）和正交性（两种药物互不干扰）。目前主流技术可分为三类：

3.1 分支多功能 linker 技术

通过设计含多个反应位点的分支 linker，实现对两种药物的分步或同步偶联。其关键是 linker 需包含：一个与抗体结合的主反应基团，以及两个可正交反应的次级基团（如叠氮、炔基、酮基等）。

选择性脱保护策略：SEAGEN 团队设计的 linker 含两个受不同条件保护的半胱氨酸，通过 TCEP 还原和解保护剂（如醋酸汞）分步激活，分别连接 MMAE 和 MMAF，最终形成 DAR 16（各 8 个）的双载荷 ADC，在耐药模型中疗效优于单药（图 3a）。

正交点击化学：MedImmune 开发的异三功能 linker，通过马来酰亚胺与抗体的工程化半胱氨酸结合后，再通过叠氮 - 炔基点击反应和肟连接分别引入 PBD 二聚体和 MMAE，偶联效率超 90%（图 3b）。

该技术的优势是兼容现有抗体表达系统，但需解决 linker 合成复杂性和药物比例调控难题。

图 3：分支多功能 linker 的三种设计策略。（a）通过选择性脱保护实现分步偶联；（b）正交化学基团实现双药连接；（c）二硫键桥接结合点击化学

3.2 正交活性氨基酸策略

利用氨基酸的化学特异性，在抗体中引入两种正交反应位点（如天然氨基酸与非天然氨基酸组合），实现精准偶联。

天然氨基酸组合：如工程化半胱氨酸（硫醇反应）与硒代半胱氨酸（碘乙酰胺反应）的组合，在 HER2 靶向抗体中分别连接 PNU 和 MMAE，两种药物的作用机制在细胞形态学中均得到验证。

非天然氨基酸（ncAA）技术：通过密码子扩展在抗体中引入含酮基（如 pAcF）或叠氮基（如 pAMF）的 ncAA，再通过肟连接或点击反应分别偶联药物。例如，Sutro 公司利用细胞 - free 系统在轻链引入 pAcF、重链引入 pAMF，实现了 “一锅法” 双药偶联，效率超 90%（图 4）。

该技术的核心是正交反应的高效性，ncAA 策略尤其适合调控药物比例，但需依赖特殊表达系统。

3.3 酶介导偶联技术

利用酶的底物特异性，在抗体上引入酶识别标签，实现位点专一性双药连接。

转谷氨酰胺酶（mTG）与脂酸连接酶（LpIA）组合：在抗体重链 Q295 位点通过 mTG 连接含叠氮的 linker，轻链 C 端 LAP 标签通过 LpIA 连接含 TCO 的 linker，再分别偶联荧光染料，验证了细胞内外的分步释放（图 5a）。

分选酶（Sortase A）与布替酶（Butelase 1）组合：通过分选酶识别 LPXTG 标签、布替酶识别 NHV 标签，在抗体轻重链分别偶联药物，反应效率近定量（图 5b）。

酶法的优势是反应条件温和，但需解决酶去除和反应动力学问题。

四、工艺挑战与优化：从实验室到临床的关键考量

双载荷 ADC 的开发需平衡工艺复杂性与产品均一性，核心参数包括：

4.1 药物比例（DAR）与协同效应

两种药物的比例直接影响疗效。例如，4:2（MMAE:MMAF）的双载荷 ADC 在异种移植模型中疗效优于 6:0 单药 ADC，因 MMAE 的 “旁观者效应” 可弥补 MMAF 的局限性。通过分支 linker 的臂长调整或 ncAA 的位点数量设计，可实现 2:2、4:2 等灵活比例。

4.2 工艺复杂性与可制造性

反应步骤：分支 linker 技术需 3-6 步反应，而 ncAA “一锅法” 可缩减至 1-2 步。

纯化需求：酶法需去除残留酶（如分选酶），而化学偶联主要去除游离药物。

表达系统：ncAA 依赖工程化细胞或细胞 - free 系统，而酶法兼容传统 CHO 细胞。

4.3 临床转化的潜在障碍

毒性管理：两种药物的毒性可能叠加，需通过前临床模型优化比例（如免疫激动剂与细胞毒素的比例需平衡疗效与全身炎症风险）。

药代动力学（PK）：双载荷 ADC 需确保两种药物同步释放，避免因代谢差异导致疗效失衡。

五、未来展望：双载荷 ADC 如何改写癌症治疗

双载荷均相 ADC 的突破不仅在于技术创新，更在于其临床价值：

克服难治性肿瘤：对低抗原表达或异质性肿瘤，双机制攻击可提高杀伤效率。

简化治疗方案：相比 “ADC+ADC” 联合疗法，单一双载荷 ADC 可减少给药次数和靶点竞争。

拓展适应症：如用于免疫 “冷肿瘤” 的免疫 - 细胞毒素双载荷 ADC，有望激活全身抗肿瘤免疫。

目前，成都康弘生物的 KH815（Trop2 靶向，含 Topo1i 和 RNA 聚合酶抑制剂）已进入临床，标志着该技术向临床转化的重要一步。未来需解决的核心问题包括：如何通过 AI 辅助设计优化药物组合，以及如何建立标准化的临床前评估体系。

来源：新浪财经