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從精準(zhǔn)靶向到臨床應(yīng)用,抗體寡核苷酸偶聯(lián)藥物如何突破三大核心瓶頸?

文章來源:小藥說藥

01 引言:當(dāng)抗體遇上寡核苷酸,基因治療的“高精度快遞”

在抗體偶聯(lián)藥物(ADC)成功撬動(dòng)千億腫瘤市場后,新一代抗體-寡核苷酸偶聯(lián)藥物(AOCs)正在沖破傳統(tǒng)療法的天花板。這種通過單克隆抗體精準(zhǔn)遞送基因治療載荷(如siRNA、反義RNA)的技術(shù),被視為“靶向+基因編輯”的終極組合。然而,從實(shí)驗(yàn)室到臨床的征途上,AOCs的技術(shù)難點(diǎn)與商業(yè)化挑戰(zhàn)遠(yuǎn)超想象。

02 AOC是誰?重新定義靶向基因治療的底層邏輯

1.?從ADC到AOC:革命性遞送平臺(tái)的升級
AOCs由單克隆抗體與寡核苷酸(ONs)通過化學(xué)連接子或生物偶聯(lián)技術(shù)結(jié)合而成,核心技術(shù)邏輯是“抗體導(dǎo)航+基因調(diào)控”。與ADC遞送小分子毒素不同,AOCs的核心價(jià)值在于將基因藥物(如siRNA)精準(zhǔn)輸送到靶細(xì)胞,通過調(diào)控致病基因表達(dá)實(shí)現(xiàn)治療。例如:Avidity Biosciences的AOC 1001是全球首款進(jìn)入臨床的AOC,靶向轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1(TfR1),遞送siRNA治療1型肌強(qiáng)直性營養(yǎng)不良(DM1),通過沉默異常RNA毒性實(shí)現(xiàn)病理逆轉(zhuǎn)。

2.?技術(shù)差異化:為什么AOCs是下一個(gè)十年的必爭之地?

與傳統(tǒng)基因治療載體(如病毒或脂質(zhì)納米顆粒)相比,AOCs具有雙重優(yōu)勢:

精準(zhǔn)靶向:抗體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用可突破難以穿透的生理屏障(如血腦屏障、肌肉組織);長效持久:單抗的長半衰期大幅延長基因藥物的作用時(shí)間,減少給藥頻率。 ?Dyne Therapeutics的FORCE?平臺(tái)為例,其設(shè)計(jì)的AOCs針對肌肉細(xì)胞表面受體,通過系統(tǒng)性給藥實(shí)現(xiàn)肌肉組織特異性積累,臨床前研究顯示單次給藥可維持基因沉默效果超過3個(gè)月。

03 AOC的四大“技術(shù)命門”:偶聯(lián)工藝的精密博弈

1.?連接子技術(shù):穩(wěn)定與釋放的終極平衡
連接子需同時(shí)滿足“循環(huán)中穩(wěn)定”+“胞內(nèi)高效釋放”兩個(gè)矛盾需求。目前主流的偶聯(lián)策略包括:

化學(xué)交聯(lián)法:如硫醇-馬來酰亞胺偶聯(lián),可實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng),但易發(fā)生隨機(jī)偶聯(lián)(如Avidity早期工藝); ? ??

無連接子法:如基于微生物轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(mTG)的定點(diǎn)偶聯(lián)(案例:Thiomab技術(shù)),可在抗體特定位點(diǎn)(如Fab區(qū))引入非天然氨基酸,實(shí)現(xiàn)DAR(藥物抗體比)精準(zhǔn)控制。?

2.?DAR控制:不均一性是療效與毒性的“不定時(shí)炸彈”

案例顯示,DAR>4的AOCs易因電荷過載導(dǎo)致抗體聚集,顯著影響藥代動(dòng)力學(xué)。目前通過位點(diǎn)特異性偶聯(lián)(如Cysteine-Engineered抗體)可將DAR控制在2~4之間,但同時(shí)帶來工藝復(fù)雜性指數(shù)級上升。

3. 寡核苷酸修飾:如何在“遞送屏障”中殺出血路?

未經(jīng)修飾的siRNA易被血清核酸酶降解。已獲批siRNA藥物(如Alnylam的Onpattro)采用2′-O-甲基化+硫代磷酸骨架雙重修飾以提高穩(wěn)定性,但引入過多修飾可能削弱基因沉默效率。AOCs的設(shè)計(jì)需在化學(xué)修飾與功能活性間找到最佳平衡點(diǎn)。

4. 脫靶效應(yīng):抗體與寡核苷酸的雙重風(fēng)險(xiǎn)

AOC的脫靶風(fēng)險(xiǎn)既來自抗體的非特異性結(jié)合(如TfR1在肝、腦均有表達(dá)),也源于寡核苷酸的序列依賴性副作用。例如,Allergan?開發(fā)的針對?VEGF?受體的?siRNA?藥物AGN-745(Sirna-027)在?II?期試驗(yàn)中由于脫靶效應(yīng)而停止使用。

04 CMC與工業(yè)化生產(chǎn)——從毫克級到千克級的“死亡谷

1.?CMC三座大山:純度、收率、成本
中間體控制:抗體的內(nèi)源性核酸殘留(如中國倉鼠卵巢細(xì)胞DNA)可能干擾偶聯(lián)反應(yīng),需增加切向流過濾(TFF)和離子交換層析步驟;
終產(chǎn)物純化:AOC的電荷異質(zhì)性使得傳統(tǒng)Protein A純化效率不足,行業(yè)轉(zhuǎn)向多模式層析(如Capto Core 700樹脂)結(jié)合疏水相互作用層析(HIC)的多步純化策略,導(dǎo)致收率降至40%以下(傳統(tǒng)抗體收率>70%)。

2.?分析技術(shù)滯后:難以量化的工藝“黑箱”
現(xiàn)有分析手段(如質(zhì)譜、毛細(xì)管電泳)對DAR>2的AOCs分辨率不足。此外,在進(jìn)行DMPK研究時(shí),考慮到AOC藥物偶聯(lián)寡核苷酸本身的摩爾量以及寡核苷酸系統(tǒng)循環(huán)快速清除的特征,檢測游離寡核苷酸通常需要更高靈敏度的分析平臺(tái),特別是對于偶聯(lián)穩(wěn)定的AOC藥物。

05 臨床與商業(yè)化突破:誰在領(lǐng)跑黃金賽道?

1.?Clinical Pipeline全景圖:肌肉與中樞神經(jīng)系統(tǒng)成主戰(zhàn)場
截至2024年,全球進(jìn)入臨床的AOCs超過20款,適應(yīng)癥集中于罕見病與實(shí)體瘤:
2.?AOC 1001:首個(gè)闖關(guān)III期的“探路者”
2013年成立至今,Avidity已通過其抗體寡核苷酸偶聯(lián)物(AOCs TM?)平臺(tái)孵化出多款創(chuàng)新AOC產(chǎn)品。同時(shí),作為領(lǐng)域先驅(qū)的Avidity在融資上也異常順利,備受資本市場青睞,2024年2月29日,最新完成了一輪價(jià)值4億美元的私募融資,累計(jì)融資已達(dá)10億美元級別。而AOC 1001是Avidity的主要候選產(chǎn)品,被開發(fā)用于治療強(qiáng)直性肌營養(yǎng)不良1(DM1),由專有的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1(TfR1)抗體與靶向強(qiáng)直性肌營養(yǎng)不良蛋白激酶(DMPK)mRNA的siRNA偶聯(lián)而成,旨在通過降低DMPK相關(guān)mRNA的水平以解決DM1的根本病因,更是歷史上第一個(gè)進(jìn)入臨床的AOC藥物。?

2024年3月,AOC 1001的來自MARINA開放標(biāo)簽擴(kuò)展試驗(yàn)(MARINA-OLE)的最新積極長期數(shù)據(jù)公布,其在治療1型強(qiáng)直性肌營養(yǎng)不良(DM1)的患者時(shí),與自然疾病歷史數(shù)據(jù)相比,在多個(gè)臨床終點(diǎn)逆轉(zhuǎn)疾病進(jìn)展。基于這些鼓舞人心的成果,AOC 1001的3期臨床試驗(yàn)HARBOR已經(jīng)正式啟動(dòng),預(yù)示著Avidity Biosciences在AOC藥物領(lǐng)域的研發(fā)工作即將進(jìn)入一個(gè)新的階段。

3.?下一個(gè)爆發(fā)點(diǎn):CNS疾病的破局利器
Denali Therapeutics是一家專注于神經(jīng)退行性疾病的生物制藥公司,公司開發(fā)了專有的轉(zhuǎn)運(yùn)載體(TV)技術(shù)平臺(tái),能夠使治療用生物大分子更有效地穿過血腦屏障,包括酶、抗體、蛋白質(zhì)和寡核苷酸。另外,Denali將TfR1視為通往大腦的門戶。排列在血腦屏障中的細(xì)胞表達(dá)著TfR1,因此,TfR1是寡核苷酸、蛋白質(zhì)和抗體藥物進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的理想途徑。

DNL310是一款由人艾杜糖-2-硫酸酯酶(IDS)與Denali的酶轉(zhuǎn)運(yùn)載體(ETV)結(jié)合的ASO藥物,DNL310被設(shè)計(jì)為可以遞送IDS蛋白至包含腦部的全身細(xì)胞與組織的溶酶體中,以對GAG進(jìn)行分解,從而達(dá)到治療MPS II的目的。2023年6月,公司公布了DNL310用于MPS II治療的I/II期臨床結(jié)果。數(shù)據(jù)顯示,與基線相較,MPS II患者血清中的神經(jīng)絲蛋白輕鏈(NfL)水平顯著減少達(dá)64%。目前DNL310的臨床II/III期試驗(yàn)正在全球進(jìn)行中。

4.?T-CpG全身給藥,實(shí)現(xiàn)靶向免疫激活Tallac開發(fā)了一種新型Toll樣受體(TLR)激動(dòng)劑抗體偶聯(lián)物平臺(tái)(TRAAC)。多功能免疫激活平臺(tái)通過全身給藥提供強(qiáng)效的TLR9激動(dòng)劑(T-CpG),以實(shí)現(xiàn)靶向免疫激活,可以誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生天然性和適應(yīng)性免疫反應(yīng),達(dá)到治療多種惡性腫瘤的目的。

TAC-001是一種全身給藥的TRAAC分子,由強(qiáng)效TLR9激動(dòng)劑與CD22抗體結(jié)合而成,旨在選擇性地激活B細(xì)胞以驅(qū)動(dòng)抗腫瘤免疫反應(yīng)。2022年7月,Tallac宣布TAC-001針對晚期實(shí)體瘤患者的1/2期研究已經(jīng)完成了首例給藥。2023年11月,Tallac首次公布了TAC-001在實(shí)體瘤患者中的1期臨床安全性和有效性數(shù)據(jù)。單藥TAC-001(0.1至3毫克/千克)耐受性良好,表現(xiàn)出與其提出的MOA一致的藥效學(xué)活性,并產(chǎn)生了初步的臨床活性,患者獲得了持久穩(wěn)定的疾?。ā?個(gè)月)和RECIST1.1標(biāo)準(zhǔn)的部分應(yīng)答。

06 結(jié)語:AOC的星辰大海與近在眼前的荊棘

AOCs的臨床價(jià)值毋庸置疑,但其工業(yè)化之路仍布滿技術(shù)深壑。從業(yè)者需在三重維度破局:工藝上開發(fā)更穩(wěn)健的定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù),分析上建立高分辨率質(zhì)控體系,臨床策略上尋求未被滿足的適應(yīng)癥(如神經(jīng)系統(tǒng)疾?。?。這場關(guān)于“精準(zhǔn)遞送”的馬拉松,誰能在技術(shù)深水區(qū)率先上岸,誰將定義下一代基因治療的黃金標(biāo)準(zhǔn)。