AOC的臨床轉(zhuǎn)化挑戰(zhàn)與未來展望

引言

隨著多款抗體-寡核苷酸綴合物（AOCs）進入臨床試驗階段，這一新興療法的臨床轉(zhuǎn)化前景日益清晰，但同時也暴露出諸多亟待解決的挑戰(zhàn)。AOCs的獨特作用機制在帶來高效靶向治療希望的同時，也引入了免疫原性、治療窗口、復(fù)雜藥代動力學(xué)和潛在耐藥性等臨床開發(fā)中的關(guān)鍵問題。這些挑戰(zhàn)直接影響著AOCs的安全性、有效性和最終的患者獲益。

一、AOC面臨的當(dāng)前挑戰(zhàn)

AOCs結(jié)合了抗體的靶向能力和siRNAs和ASOs等寡核苷酸的治療功能。抗體識別特定的細(xì)胞表面抗原，并將寡核苷酸有效載荷精確遞送至靶細(xì)胞，例如腫瘤細(xì)胞或病變組織中的細(xì)胞。理論上，這種設(shè)計可以增強治療效力，同時降低全身毒性；然而，在實際應(yīng)用中仍然存在許多挑戰(zhàn)。

1. 免疫原性

免疫原性是指藥物引發(fā)免疫反應(yīng)的潛力。AOCs中的抗體和寡核苷酸都可能被免疫系統(tǒng)識別為外來物質(zhì)。對于非人源化或不完全人源化的抗體，這種風(fēng)險尤其明顯；這些抗體的效力可能會被中和或清除治療藥物的抗藥物抗體降低。由此產(chǎn)生的免疫復(fù)合物可能被免疫細(xì)胞攝取并沉積在特定器官中，存在脫靶毒性的風(fēng)險。免疫原性的評估高度依賴于分析方法的靈敏度和特異性，并可能受到測量方法學(xué)、樣品處理、樣品收集時間、伴隨用藥和基礎(chǔ)疾病的影響。AOCs的免疫原性通過評估總抗藥物抗體和中和抗體來評估。

抗體對于精確靶向至關(guān)重要。與mAbs類似，AOCs中使用的抗體存在免疫原性風(fēng)險?？贵w的異質(zhì)性，例如鼠源或嵌合抗體的異質(zhì)性，可能誘導(dǎo)加速藥物清除或中和治療作用的抗藥物抗體的形成。全長抗體的Fc區(qū)可以通過與Fcγ受體相互作用激活免疫系統(tǒng)。因此，用Fab或scFv片段替代全長抗體可以防止Fc介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。例如，DYNE-101采用靶向TfR1的Fab片段，顯著降低了免疫原性風(fēng)險。盡管人源化或完全人源化抗體降低了免疫原性風(fēng)險，但一些患者仍可能產(chǎn)生抗藥物抗體。免疫原性的風(fēng)險還受到患者特定因素、藥物結(jié)構(gòu)和給藥方案的影響。此外，增加給藥頻率和劑量水平可能會增加免疫原性風(fēng)險。

寡核苷酸可能通過模式識別受體（如Toll樣受體（TLRs））激活先天免疫系統(tǒng)，從而誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)。未修飾的siRNAs或ASOs可以通過激活TLR3/7/8/9或RIG-I樣受體觸發(fā)先天免疫反應(yīng)（例如細(xì)胞因子釋放綜合征），導(dǎo)致高免疫原性和與TLR激活相關(guān)的風(fēng)險升高。隨著生物技術(shù)的快速進步，寡核苷酸修飾變得越來越多樣化，可能降低免疫原性風(fēng)險。硫代磷酸酯修飾減少了TLR9激活，但可能通過NLRP3途徑誘導(dǎo)炎癥。此外，2'-O-甲基和2'-氟修飾抑制TLR7/8識別并降低IFN-α水平。CpG寡核苷酸激活TLR9并引發(fā)全身炎癥。TAC-001通過CpG寡核苷酸激活TLR9用于腫瘤免疫治療；然而，必須仔細(xì)平衡免疫激活和過度炎癥反應(yīng)的風(fēng)險以用于臨床應(yīng)用。

連接子的選擇在調(diào)節(jié)免疫原性方面也起著至關(guān)重要的作用。可裂解連接子（如二硫鍵）在體循環(huán)中過早裂解可能導(dǎo)致寡核苷酸的非靶向釋放，從而增強免疫原性。不可裂解連接子（如MCC和Bis-Mal）可以減少循環(huán)中寡核苷酸的非靶向釋放。例如，Avidity證明，在TfR1過表達模型中，不可裂解連接子不會損害效力，并且可能降低免疫原性。

沒有標(biāo)準(zhǔn)化的策略來減輕免疫原性。因此，降低每個組分的免疫原性潛力至關(guān)重要。潛在的方法包括使用完全人源化抗體、改進臨床給藥方案、優(yōu)化寡核苷酸修飾以及摻入免疫抑制元件。所有這些方法都需要在效力和安全性之間取得平衡。

2. 治療窗口

治療窗口定義為最小有效濃度和最小毒性濃度之間的劑量范圍。AOCs通過抗體靶向?qū)⒐押塑账崽禺愋赃f送至靶細(xì)胞，釋放的寡核苷酸通過RNAi或反義沉默調(diào)節(jié)基因表達。AOCs顯著增強了寡核苷酸在靶組織中的積累，以選擇性地干預(yù)疾病相關(guān)通路。AOCs的目標(biāo)是通過提高效力同時最小化不良影響來改善治療指數(shù)。然而，許多AOCs由于臨床耐受性差而失敗，因此需要全面評估和增強效力和耐受性以擴大治療窗口。

AOC開發(fā)面臨多方面的挑戰(zhàn)，包括（1）由抗體與健康組織的交叉反應(yīng)性或寡核苷酸介導(dǎo)的非特異性基因沉默引起的脫靶效應(yīng)，以及（2）靶細(xì)胞中有效載荷釋放效率低下，需要增加劑量，從而增加毒性。AOCs的治療窗口受到脫靶效應(yīng)和有效載荷釋放效率的限制。因此，擴大這一窗口需要仔細(xì)考慮多種因素，包括脫靶效應(yīng)對整體毒性的潛在貢獻。例如，對靶細(xì)胞缺乏完全特異性的抗體可能將寡核苷酸遞送至非靶組織，導(dǎo)致脫靶基因沉默或其他不良影響?？梢酝ㄟ^抗體優(yōu)化來解決這個問題。

具體而言，應(yīng)提高抗體的特異性，并優(yōu)化其對靶抗原的親和力，以避免非特異性結(jié)合。此外，在抗體設(shè)計時應(yīng)考慮表位分化。應(yīng)優(yōu)化抗體親和力，因為過強的抗體-抗原結(jié)合會通過減少游離抗體的可用性來阻礙抗體滲透。除了抗體優(yōu)化之外，還可以使用生物信息學(xué)工具設(shè)計高度特異性的寡核苷酸序列，并且化學(xué)修飾可以調(diào)節(jié)寡核苷酸結(jié)合親和力，以減少與非靶RNA的相互作用，平衡親和力與特異性。例如，應(yīng)設(shè)計寡核苷酸序列以防止種子區(qū)與人類轉(zhuǎn)錄組中其他mRNA的完全互補。siRNAs的脫靶效應(yīng)也可以通過2'-O-甲基和2'-氟修飾來減少，這些修飾可以防止RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物與非特異性RNA結(jié)合；siRNA種子區(qū)（從5'端開始的核苷酸2至8）中的2'-O-甲基修飾可以將脫靶基因沉默減少高達80%，而鎖核酸修飾增強了靶標(biāo)結(jié)合特異性并降低了錯配耐受性。

有效載荷（寡核苷酸）釋放的效率和穩(wěn)定性也至關(guān)重要。如果寡核苷酸在到達靶細(xì)胞之前釋放或在細(xì)胞內(nèi)釋放不足，則可能需要增加劑量以達到治療效力，從而增加毒性風(fēng)險。減少不適當(dāng)有效載荷釋放的策略包括優(yōu)化抗體特異性、開發(fā)具有改善穩(wěn)定性的寡核苷酸（例如摻入鎖核酸和肽核酸）以及改善細(xì)胞內(nèi)釋放機制（例如通過pH敏感連接子或內(nèi)體溶解劑增強溶酶體逃逸，以促進有效載荷從溶酶體到細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)移）。還可以通過優(yōu)化連接子穩(wěn)定性、綴合特異性、釋放可控性和溶酶體逃逸效率來增強寡核苷酸的釋放。目標(biāo)是確保連接子在循環(huán)中穩(wěn)定，以防止在到達靶細(xì)胞之前釋放，同時在特定的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中實現(xiàn)可控裂解，以確保高效的寡核苷酸釋放和最佳的治療活性。

其他考慮因素包括增強的內(nèi)在化能力、良好的藥代動力學(xué)/藥效學(xué)以及降低的免疫原性?？偟膩碚f，這些策略旨在實現(xiàn)以下目標(biāo)：（1）選擇最佳靶點和AOC組件，以提高體循環(huán)中的穩(wěn)定性，增強靶組織攝取，并最小化非特異性全身毒性；（2）平衡均勻的組織分布和高效的細(xì)胞內(nèi)化；（3）增強AOC活性以確保卓越的臨床效力。

3. 復(fù)雜的藥代動力學(xué)

AOCs由大分子抗體和小分子寡核苷酸組成；因此，它們的藥代動力學(xué)特性受到兩種組分的影響。應(yīng)考慮以下關(guān)鍵方面：（1）抗體和寡核苷酸之間藥代動力學(xué)的差異影響AOCs的體內(nèi)分布、代謝和清除（抗體通常具有約21天的長半衰期，而寡核苷酸在大約2小時內(nèi)被快速代謝）；（2）組織分布的差異（抗體主要分布在血漿和腫瘤組織中，而寡核苷酸必須穿透細(xì)胞膜才能到達細(xì)胞質(zhì)）；（3）連接子穩(wěn)定性的雙重要求（早期裂解可能導(dǎo)致全身暴露和毒性增加，例如肝毒性，但過于穩(wěn)定的連接子可能會降低治療效力）。

與具有小分子有效載荷的ADCs相比，AOCs在寡核苷酸和抗體之間表現(xiàn)出更多種類的偶聯(lián)策略。抗體上的偶聯(lián)位點（半胱氨酸、賴氨酸或糖基）顯著影響AOCs在血漿中的藥代動力學(xué)。例如，Avidity的研究人員證明，通過賴氨酸和糖基偶聯(lián)的siRNAs與半胱氨酸偶聯(lián)物相比，血漿清除率增加。賴氨酸偶聯(lián)siRNA的血漿暴露減少可能歸因于更大的異質(zhì)性和較低的體內(nèi)穩(wěn)定性?？紤]到藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)和半胱氨酸偶聯(lián)的便利性，研究人員最終選擇了半胱氨酸連接的AOCs進行進一步開發(fā)。值得注意的是，盡管許多糖基偶聯(lián)的ADCs高度穩(wěn)定，但糖基偶聯(lián)AOCs血漿暴露略有減少的原因尚不清楚；血漿暴露減少可能是由于連接子穩(wěn)定性或抗體上siRNA的位置。偶聯(lián)方法也會影響細(xì)胞內(nèi)的溶酶體釋放，這對AOCs的藥理活性至關(guān)重要。具有不同綴合策略的AOCs的藥代動力學(xué)研究需要開發(fā)相應(yīng)的生物分析方法。選擇適當(dāng)?shù)纳餃y定對于AOC研究至關(guān)重要。

4. 耐藥性

對AOCs的耐藥性可能來自多種機制，包括抗原逃逸、溶酶體降解增強、寡核苷酸穩(wěn)定性不足和適應(yīng)性免疫逃逸。抗原逃逸類似于ADCs中觀察到的耐藥機制。腫瘤細(xì)胞可能下調(diào)靶抗原的表達或改變表位構(gòu)象，從而降低AOCs的結(jié)合效率?；蛘?，腫瘤細(xì)胞可以通過表觀遺傳沉默或抗原內(nèi)在化（例如CD19丟失）來逃避抗體識別。溶酶體降解增強或寡核苷酸穩(wěn)定性不足也會導(dǎo)致耐藥，因為寡核苷酸必須從內(nèi)體/溶酶體逃逸到細(xì)胞質(zhì)中才能發(fā)揮作用。然而，溶酶體活性增加可能導(dǎo)致早期寡核苷酸降解和有效載荷濃度降低。重復(fù)給藥可能由于免疫原性誘導(dǎo)抗藥物抗體，加速AOC清除并降低治療效力。

已經(jīng)提出了幾種策略來解決這些耐藥機制。第一種策略涉及抗體工程和多靶點方法，以克服抗原逃逸和靶點下調(diào)。例如，可以開發(fā)靶向多個抗原表位的雙特異性或雙表位抗體，以減少由單靶點下調(diào)引起的耐藥性。或者，可以優(yōu)化抗體特異性（例如使用Dyne Therapeutics開發(fā)的FORCE?平臺），通過特異性受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用增強組織選擇性。第二種策略包括改進的連接子和寡核苷酸修飾。具有改善穩(wěn)定性和裂解效率的連接子確保AOCs在循環(huán)中穩(wěn)定，但在靶細(xì)胞內(nèi)釋放寡核苷酸。寡核苷酸的化學(xué)修飾可以增強其穩(wěn)定性、親和力和細(xì)胞滲透性，同時減輕脫靶效應(yīng)并減少耐藥性的發(fā)展。例如，寡核苷酸骨架中的硫代磷酸酯修飾增加了對核酸酶降解的抵抗力。

克服AOC治療藥物耐藥性的策略包括開發(fā)多特異性抗體以靶向多種抗原，將具有不同作用機制的寡核苷酸組合，以及采用間歇給藥方案以最小化免疫原性并延遲耐藥性的發(fā)展。

二、AOC的未來展望

基于ADCs在推進靶向治療方面的成功，AOCs已迅速成為下一代生物治療平臺，以其調(diào)節(jié)基因表達的獨特能力而著稱。全球范圍內(nèi)，六種AOC候選藥物已進入關(guān)鍵的臨床階段，包括Avidity Biosciences用于強直性肌營養(yǎng)不良的AOC 1001。臨床試驗中的AOCs主要針對遺傳性疾病，特別是肌肉相關(guān)疾病。

未來，預(yù)計將在多個維度進行優(yōu)化和創(chuàng)新，包括：

（1）增強的靶向策略，例如雙特異性抗體和多表位設(shè)計，以顯著提高組織特異性；

（2）智能遞送系統(tǒng)，例如血腦屏障穿透性AOCs（例如Denali Therapeutics開發(fā)的抗TfR抗體-siRNA）用于治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，或靶向心臟組織（例如Avidity的新AOC管線）用于治療心臟??；

（3）標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方法，結(jié)合人工智能驅(qū)動的連續(xù)流制造和模塊化綴合平臺（例如Dyne Therapeutics的FORCE?），以加速開發(fā)時間表并降低成本；

（4）技術(shù)優(yōu)化（連接子穩(wěn)定性和免疫原性控制的改進）和臨床驗證。

AOCs在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中的獨特優(yōu)勢為下一代治療藥物鋪平了道路。隨著臨床數(shù)據(jù)的積累和監(jiān)管框架的成熟，AOCs有望成為繼ADCs之后的核心技術(shù)平臺，并有可能從根本上重塑腫瘤學(xué)和慢性病的治療格局。

-04-
結(jié)語

AOCs的發(fā)展已從概念驗證發(fā)展到臨床轉(zhuǎn)化。AOCs將在癌癥治療、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和神經(jīng)退行性疾病治療中發(fā)揮關(guān)鍵作用，為個性化和靶向醫(yī)療解決方案提供新途徑。與基于mAbs或寡核苷酸的治療藥物相比，AOCs在分子設(shè)計和制造工藝方面面臨獨特的挑戰(zhàn)。行業(yè)和監(jiān)管機構(gòu)之間的協(xié)調(diào)努力（例如制定標(biāo)準(zhǔn)化制造指南）將加速AOCs作為繼ADCs之后下一代精準(zhǔn)療法的發(fā)展。然而，它們的成功取決于解決制造復(fù)雜性（例如OAR控制和有效載荷分布的均勻性）和長期安全性方面的挑戰(zhàn)。

參考文獻：

Advances in the pharmaceutical development of antibody-oligonucleotide conjugates.

Eur J Pharm Sci. 2025 Dec 1:215:107292.

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