抗體偶聯(lián)藥物的眼部毒性

引言

抗體偶聯(lián)藥物（ADC）由三個關鍵組分組成：單克隆抗體、連接子和細胞毒性藥物。細胞毒性載荷作為ADC的核心組分，表現(xiàn)出極高的細胞毒性。單克隆抗體的靶向功能使ADCs能夠將強效細胞毒素精確遞送至表達特定抗原的腫瘤細胞，從而在減少對健康組織不良影響的同時實現(xiàn)高效的抗腫瘤效果。截至2025年3月，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）已批準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，但在其設計和藥理學優(yōu)化方面仍存在許多挑戰(zhàn)。關鍵限制因素包括連接子穩(wěn)定性、靶點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，但可能會阻礙治療進程，甚至導致治療中斷。美國FDA已要求在ADCs的包裝說明書中增加黑框警告，以強調眼部毒性作為重要不良反應的風險。

一、ADC眼部毒性的機制

ADC相關的臨床眼部不良事件主要發(fā)生在眼表組織，如角膜和結膜，其中角膜改變在非臨床研究中最為突出。ADC眼部毒性的潛在機制主要包括抗體介導的靶向毒性和與非特異性攝取相關的脫靶毒性（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)到達眼表，隨后被眼表細胞（如角膜和結膜上皮細胞）內化。

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，并促使研究人員研究ADCs到達眼表并定位于角膜、結膜和其他組織的途徑。研究表明，抗體和ADCs在給藥后迅速到達眼部各部分，并在168小時內維持穩(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暴露的風險。

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

此外，小分子藥物可以分布在淚液和淚膜中，從而到達角膜并導致暴露。現(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。推測sBCMA可能作為belantamab角膜分布的介質。

內化與攝取途徑

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

靶向攝取：眼部靶蛋白的表達是ADC誘導眼部毒性的關鍵驅動因素。例如，上市藥物PADCEV和TIVDAK分別靶向nectin-4（在角膜上皮表達）和組織因子（在角膜和結膜上皮表達），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/結膜組織病理學變化和臨床不良事件。HER2是乳腺癌和其他實體瘤ADC的主要靶點，盡管在大多數(shù)上皮細胞中水平較低，但在眼表上皮（角膜和結膜）中高表達，這使得靶向HER2的ADCs容易產(chǎn)生眼部毒性。

脫靶攝取：人體內只有少量的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。當它們分布到健康組織時，ADCs通過非靶抗原依賴性機制被健康細胞內化，導致脫靶毒性。目前，巨胞飲被認為是ADC脫靶毒性的主要途徑。巨胞飲是一種細胞通過膜內陷閉合非選擇性內吞大量細胞外液和膜成分的機制，是外源性物質進入細胞的關鍵途徑。

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毒性機制的關鍵決定因素。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酰基連接子上，這可能是MMAF相關眼部毒性高發(fā)的主要原因。抗體骨架降解后，MMAF反而與帶電荷的氨基酸殘基結合，這阻礙了其從細胞中流出，導致MMAF在細胞內積聚，從而引起毒性。含有DM4的ADCs也會誘導眼部毒性，盡管其潛在機制尚不清楚。

連接子：連接子可分為可裂解型和不可裂解型。可裂解連接子被酶、化學物質、pH等因素裂解，導致載荷在細胞內或細胞外釋放。連接子在循環(huán)中的不穩(wěn)定性會導致載荷過早釋放，被健康細胞內化，導致脫靶毒性。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，無法穿透細胞膜，傾向于在細胞內保留，導致積聚。非裂解連接子穩(wěn)定性的增加與眼部毒性風險增加有關。

其他因素：ADC的理化特性，特別是正電荷和疏水性，可能促進非特異性內吞作用。帶正電的ADC表面增強與帶負電的正常細胞膜的結合，增加局部蛋白濃度并觸發(fā)非特異性內吞作用。高DAR的ADCs，疏水性升高，容易被具有高非特異性內吞能力的正常細胞快速攝取，導致脫靶毒性。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、非臨床階段的評估與表征

非臨床安全性評估表征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。其藥物標簽包含關于眼部毒性的黑框警告，表明角膜上皮改變導致視覺改變的風險。非臨床研究表明，大鼠和兔子的角膜改變源于脫靶機制。BCMA不在角膜中表達，且BM不結合大鼠和兔子BCMA，因此大鼠和兔子角膜改變歸因于脫靶機制。

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

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。其標簽帶有黑框警告，表明可能導致嚴重眼部毒性。基于非臨床和臨床研究結果，ELAHERE引起的角膜癥狀被認為是脫靶效應，而葡萄膜炎可能源于其靶向效應或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。非臨床安全性評估包括在大鼠中進行的13周研究，結果顯示角膜有絲分裂活動和單細胞壞死。考慮到nectin-4在角膜中表達，EV誘導的角膜毒性被認為是由其靶向機制引起的。

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%。交叉反應性評估顯示TV與人和食蟹猴角膜/結膜細胞中的TF結合頻率>50%，表明TV誘導的猴子結膜腫脹可能通過其靶向途徑介導。

目前，角膜改變和相關反應是非臨床研究中報告的主要ADC相關眼部毒性，且這些與臨床結果中的整體眼部不良事件特征高度一致。這意味著ADCs對角膜的不良影響是眼部毒性的核心效應和起始事件。然而，除了tisotumab vedotin的動物實驗證明了對應于臨床結膜炎的角膜反應外，非臨床研究對除角膜以外的眼表不良事件的預測能力較低。

非臨床安全性評估通常遵循ICH S9和S6（R1）指南，沒有針對眼部毒性評估的具體要求。對于全身給藥的ADCs，眼部毒性通常通過常規(guī)眼科和組織病理學檢查進行評估，這與眼科藥物相比不夠詳細，導致數(shù)據(jù)有限。鑒于某些臨床眼部不良事件在動物中無法檢測或不發(fā)生，需要進行更深入的動物眼科評估，以闡明ADC眼部毒性并改善風險預測。

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四、臨床階段的眼部毒性評估與表現(xiàn)

臨床表現(xiàn)：ADC相關眼部AEs的臨床表現(xiàn)主要為眼表癥狀，如干眼、視力模糊、角膜炎、結膜炎和瞼緣炎。這些癥狀與ADCs的靶向和脫靶效應影響的眼部細胞類型密切相關。視力模糊和干眼是報告最多的ADC相關眼部不良反應。對于載荷為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，相關的AEs包括角膜病變、角膜沉積物、上皮微囊樣改變、角膜炎（點狀/潰瘍性）、穿孔、糜爛和角膜緣干細胞缺乏癥。結膜和眼瞼也表現(xiàn)出ADC相關的AEs，包括結膜炎、結膜充血和出血、結膜潰瘍、結膜糜爛、瞼緣炎、眼瞼和眶周水腫以及眼瞼粘連。

預防與管理：大多數(shù)（42.9%-100%）ADC誘導的眼部AEs可以通過早期診斷和及時停止治療而逆轉或緩解。診斷和評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批準的ADCs（belantamab mafodotin、tisotumab vedotin和mirvetuximab soravtansine）因眼部AEs而在其標簽中包含黑框警告。雖然眼部AEs發(fā)生率很高（55%–77%），但總體上是可控和可恢復的。包裝說明書和相關文獻提供了眼部AEs的詳細預防和控制措施，如基線和給藥前眼科檢查、局部使用人工淚液等潤滑眼藥水或類固醇眼藥水作為預防、避免佩戴隱形眼鏡、藥物中斷觸發(fā)標準以及恢復標準等。

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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。遺憾的是，我們對眼部毒性的理解主要仍從臨床現(xiàn)象推導，對其生物學機制的探索性研究仍需進行。除了了解潛在毒性機制外，旨在預防眼部毒性的分子設計是ADC開發(fā)的重要方面。下圖詳細展示了通過優(yōu)化ADC的四個核心組分（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。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)化臨床驗證的載荷和開發(fā)具有新作用機制載荷的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，對靶向殺傷至關重要。連接子的要求包括不形成聚集體、具有可接受的藥代動力學特性、在全身循環(huán)中穩(wěn)定以及在靶細胞或其微環(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)定性會導致載荷過早釋放并誘導脫靶毒性。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實驗室提出。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吞：抗體的理化特性和Fc介導的非特異性內吞是脫靶毒性的額外來源。非特異性內吞（尤其是巨噬細胞效應）被認為是健康角膜上皮細胞攝取ADC并可能導致眼部毒性的途徑。Fc介導的非特異性內吞涉及FcγRs、FcRn和C型凝集素受體（CLRs）。抗體Fc沉默和糖基化修飾可用于減少或消除Fc介導的非特異性內吞，從而降低眼部毒性風險。

抗體靶點與特異性優(yōu)化以降低靶向毒性：單克隆抗體可通過靶向毒性影響ADC毒性譜。ADCs結合健康組織上的靶點可能導致嚴重的靶向毒性。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)，可以降低靶點依賴性AEs的風險。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特型肽偶聯(lián)，從而掩蓋抗原結合位點。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合。

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結語

ADC眼部毒性是ADC臨床應用面臨的挑戰(zhàn)之一。目前，預防性和治療性措施，如局部類固醇、血管收縮劑或保護性眼科軟膏，對于ADC誘導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)病機制包括靶向毒性和非特異性攝取引起的脫靶毒性。為了應對這些挑戰(zhàn)，需要進行定期的眼科評估，并利用人工淚液和類固醇眼藥水進行眼部毒性的預防和管理。在ADC設計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險。 建立明確的眼部AE分級系統(tǒng)對于確保準確、及時發(fā)現(xiàn)ADC相關不良反應至關重要。

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.

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