Четири кључна елемента и трендови развоја АДЦ лекова

АДЦ технологија (антитело-лекови за коњугације) је да повеже моноклонална антитела и молекуле лекова преко линкера, користи специфично циљање антитела за транспорт молекула лека до циљаних ткива, смањи системске токсичне нуспојаве лекова, побољша прозоре лечења лековима. Прошири потенцијал терапије антителом [1]. Након што се АДЦ који циркулише у крви веже за циљни антиген, интернализује га канцерински посредована ендоцитоза. Интернализовани комплекс затим улази у пут ендосом-лизозом и у већини случајева се прво транспортује у ране ендосоме, а затим у лизосоме. Кисела средина и протеолитички ензими узрокују разградњу лизосома који садрже АДЦ и тако ослобађају цитотоксичне лекове у цитоплазми. Ослобођени цитотоксични лек излази у цитоплазму и индукује апоптозу убацивањем ДНК или инхибицијом синтезе микротубула. Због тога су тачна мета, антитела, везник и цитотоксични терет постали четири кључна фактора који утичу на АДЦ лекове.

1. Кључна четири елемента АДЦ лекова

1.1 Избор исправног циља

Успешан развој АДЦ зависи од специфичног везивања антитела за циљни антиген. Идеални циљ АДЦ-а је велика експресија на површини ћелија тумора, слаба експресија или никаква експресија у нормалним ткивима, или барем ограничена на специфична ткива, као што су ЦД138, 5Т4, мезотелин, леукемија и ЦД37. Мете изражене у нормалним ткивима гутаће АДЦ лекове, што не само да доводи до ГГ "ван циљаног ГГ"; токсични ефекти, али такође смањују дозу АДЦ-а обогаћену у ткивима рака и смањују прозор за лечење АДЦ-ом.

Ефикасна АДЦ активност повезана је са бројем антигена на ћелијској површини. Студије су показале да су за постизање ефикасне АДЦ активности потребна најмање 104 антигена на ћелијској површини да би се осигурало да се смртоносна доза цитотоксичних лекова доведе у ћелију. Због ограниченог броја антигена на површини ћелија тумора (просечан број антигена по ћелијској површини је око 5.000 до 106), а већина клиничких стадија АДЦ има просечну ДАР од 3,5 до 4, па се лекови АДЦ испоручују ћелије тумора. Веома мало. Ово се такође сматра једним од главних разлога клиничког неуспеха АДЦ-а у комбинацији са конвенционалним цитотоксичним лековима, попут метотрексата, паклитаксела и антрациклинских антибиотика.

Поред специфичности и довољне експресије, оптимални циљни антиген би такође требало да изазове ефикасну интернализацију АДЦ-а. Везивање антитела са површинским антигеном циљне ћелије може покренути интернализациони пут антитела-антигенског комплекса у ћелију и на тај начин постићи интрацелуларну испоруку лека.

Тренутно је антиген површинске диференцијације леукоцита први широко коришћени АДЦ циљ. Тренутно 20 лекова АДЦ-а у фази клиничког развоја има 10 мета (ЦД33, ЦД30, ЦД79б, ЦД22, ЦД19, ЦД56, ЦД138, ЦД74) на површини антигена леукоцита. Многи лекови АДЦ у великој мери циљају површинске антигене леукоцита, јер су ти антигени високо експримирани у туморским ткивима, нису изражени у нормалним хематопоетским ткивима или су експримирани на екстремно ниским нивоима.

Поред тога, за неке солидне молекуле површинских рецептора тумора постепено је пронађено да су погодни клинички АДЦ циљеви, као што су ПСМА на карцином простате, рецептор епидермалног фактора раста ЕГФР и ткиво карцинома јајника, нектин 4 и други лекови АДЦ, ушли у клиничку фазу ИИ. Кадцила је ФДА одобрио 2013. године са циљем ХЕР2. У 2019. години Падцев је одобрен од ФДА са циљем НЕЦТИН4 други је циљ АДЦ лека одобрен за лечење солидних тумора.

1.2 Избор антитела

Висока специфичност молекула антитела је основни захтев за постизање ефикасности лекова са АДЦ, тако да се концентрише цитотоксично средство на месту тумора. Ослањајући се на антитела високог афинитета, поред избегавања токсичности за здраве ћелије, циркулаторни систем може да елиминише антитела којима недостаје специфичност тумора, што узрокује да АДЦ лекови ГГ „испадну ГГ“; пре него што дође до ткива тумора. Из тог разлога, цитотоксични лекови су обично везани за Фц део или константну област мАб да спрече детекцију и везање антигена.

Пошто ови молекули антитела од 150 кД не садрже само више природних места за коњугацију, већ могу да се модификују и за друга реакциона места, сва АДЦ антитела су тренутно ИгГ молекули. Предност ИгГ молекула је његов високи афинитет за циљни антиген и дужи полуживот у крви, што доводи до повећане акумулације на месту тумора. У поређењу са другим молекулама ИгГ, ИгГ1 и ИгГ3 имају много јачу цитотоксичност зависну од антитела (АДЦЦ) и цитотоксичност зависну од комплемента (ЦДЦ), али будући да ИгГ3 има краћи полуживот, није идеалан избор за АДЦ лекове. Поред тога, у поређењу са ИгГ2 и ИгГ4, шарнир који формира ИгГ1 у ћелији је лако смањити, па је тешко произвести АДЦ лекове засноване на производњи цистеина. Због тога, с обзиром на то да ИгГ1 има релативно јаке АДЦЦ и ЦДЦ, дуг полуживот и лаку производњу, већина АДЦ лекова се тренутно прави помоћу ИгГ1 скела [3].

Имуногеност АДЦ-а је једна од главних одредница циркулације полуживота. Рани АДЦ-ји су користили мишја моноклонска антитела да изазову снажан, акутни имуни одговор (ХАМА) у људском телу. Тренутно већина АДЦ користи хуманизована антитела или потпуно хуманизована антитела.

Опћенито, идеалан мАб за АДЦ архитектуру требао би бити хуманизирани или потпуно хуманизирани молекул ИгГ1 који се може селективно везати за станице тумора без унакрсне реакције са здравим ћелијама. Поред тога, интернализација АДЦ може бити важан фактор, а не апсолутни фактор за успешно лечење.

1.3 Избор молекула токсина (корисни терет)

Молекули токсина су кључни фактор успеха развоја АДЦ лекова. Само мали део антитела убризганих у тело накупља се у чврстим туморским ткивима, тако да први треба да има суб-наномоларне токсичне молекуле (вредност ИЦ50 0,01-0,1 нМ). Одговарајуће корисне носивости. Поред тога, токсични молекули морају да имају одговарајуће функционалне групе које могу да се повезују, имају јаку цитотоксичност, хидрофобне су и врло стабилне у физиолошким условима.

Токсични молекули који се тренутно користе за развој лекова за АДЦ могу се поделити у две категорије: инхибитори микротубуле и агенси који оштећују ДНК, а остали мали молекули попут α-аманитина (селективни инхибитори РНА полимеразе ИИ) такође су проучавани [12]. Прву представу представљају ММАЕ и ММАФ (бесплатни лек ИЦ50: 10-11-10-9М) из Сеаттле'с Генетицс-а и ДМ1 и ДМ4 (бесплатни лек ИЦ50: 10-11-10-9М) који су развили ИммуноГен 'с. Последњи је представљен калихемицином, дуокармицинима и спирогеном ПБД (бесплатним леком ИЦ50 ГГ лт; 10-9М). Ови токсини имају одговарајуће АДЦ лекове које треба истражити и развити у клиничкој фази. Многе компаније такође развијају сопствене корисне трошкове, као што су Нервиано Медицал Сциенцес, МерсанаТхерапеутицс и друге компаније.

1.4 Избор повезивача

Иако је важно одабрати специфична антитела и корисне носивости према врсти туморских ћелија, у смислу фармакокинетике, фармакологије и терапијског прозора, избор одговарајућих линкера за ограничавање антитела и корисног оптерећења је кључ за успешну изградњу АДЦ-а. Идеални везник Морају бити испуњени следећи услови: (1) Линкер мора бити стабилан у систему крвотока и може брзо отпустити активни терет када се налази у или близу ћелија тумора. Нестабилност везника довешће до превременог ослобађања корисног оптерећења, што ће резултирати нормалним ткивима. Оштећења ћелија. Такође постоји клиничка студија која показује да је АДЦ стабилност баршунастих алкалоида обрнуто повезана са нежељеним реакцијама. Због тога је за комбинацију антитела, туморског ткива и корисног оптерећења веома важно одредити линкер са најбољом стабилношћу. (2) Једном када се АДЦ интернализује у циљно ткиво тумора, везник мора имати могућност брзог цепања и ослобађања токсичних молекула. (3) Хидрофобност је такође важна карактеристика коју сматра повезивач. Хидрофобне повезујуће групе и хидрофобне корисне носивости обично промовишу агрегацију малих молекула АДЦ-а, изазивајући тако имуногеност.

Линкери су тренутно подељени у две категорије: један је линкер за одцепљивање (киселине лабилне киселине, везујуће протеазне цепиве, дисулфидни повезивачи), главна врста АДЦ лекова; други су повезиви који се не могу цепити, а разлика је у томе да ли ће бити у њему је деградиран унутар ћелије.

Везива која се могу одцепити дизајнирана су тако да искористе разлике у окружењу крвног система и ћелија тумора. На пример, везници осетљиви на киселину обично су врло стабилни у крви, али су нестабилни у лизосомима са ниским пХ и брзо се разграђују, ослобађајући слободан активни токсични молекул (Милотарг (гемтузумаб озогамицин)). Слично томе, везници који се могу одцепити протеазом осетљиви на протеазе су стабилни у крви, али у лизосомима богатим протеазама (препознајући њихове специфичне протеинске секвенце), они се брзо цепају да би ослободили активне токсичне молекуле, баш као и Вал-Цит. Веза се брзо хидролизује интрацелуларним. катепсини (Адцетрис (брентукимаб ведотин)). Дизајнирани дисулфидни умрежени везник користи експресију интрацелуларног редукованог глутатиона, а редукована дисулфидна веза ослобађа токсичне молекуле (ИМГН-901 (анти-ЦД56-мајтансин)) у ћелији.

Линкер који се не цепи је састављен од стабилних веза отпорних на разградњу протеазе и врло је стабилан у крви. Ослања се на компоненте АДЦ антитела које ће се потпуно разградити цитоплазмом и лизосомалним протеазама и коначно ослобађа корисни терет везан за аминокиселинске остатке добијене из деградираног антитела да убију ћелије рака (нпр. Адо-трастузумаб емтансин, Т-ДМ1 или Кадцила). У исто време, АДЦ лекови који не могу да одцепе везујући спој не могу се ослобађати ванћелијски и не могу убити ћелије рака у близини ГГ "ефектом посматрача ГГ".

Наравно, избор врсте повезивача уско је повезан са одабиром циља. Међу АДЦ лековима са цепивом који се може да се одвоји, мете су Б ћелијски антигени (ЦД19, ЦД20, ЦД21, ЦД22, ЦД79Б, ЦД180), који су се показали веома ефикасним ин виво. Супротно томе, у лековима АДЦ са неразградивим везницима, циљеви за које је потврђено да су ендоцитозирани ин виво и брзо се транспортују у лизосоме, укључују ЦД22 и ЦД79б.

Крајњи је циљ Линкер-а да осигура специфично ослобађање слободних лекова у ћелијама тумора, а контрола токсичности лекова је такође веома важна. На крају, потребна је анализа случаја до случаја да се одлучи како оптимално одабрати одговарајући молекул везе, циља и отрова да би се избалансирала ефикасност и токсичност АДЦ лекова.

2. Историја развоја АДЦ лекова види промене у четири основна елемента

Развој онколошких лекова може се пратити до средине двадесетог века. Откривено је да душичне горчице уништавају појединачна коштана срж и лимфоидна ткива циљајући брзо поделу ћелија рака. Такви лекови укључују фолну киселину и аналоге пурина (метотрексат и 6-меркаптопурин), инхибиторе / промоторе полимеризације микротубула (винка алкалоиди и таксани) и уништаваче ДНК (антрациклини и азот), сенф) [2]. Будући да лекови за рано лечење рака нису само циљали ћелије рака, већ су имали и убијајући ефекат на све дељиве ћелије у телу, што је довело до озбиљних нежељених ефеката код пацијената, ово је увелико ограничило дозу лека и терапијски индекс лека (максимално толерисан доза / минимална ефикасна доза) је врло мала, прозор за лечење је узак. АДЦ лекови могу омогућити селективну испоруку токсичних једињења специфичним ћелијама рака.

2.1 Лекови АДЦ прве генерације

Међу АДЦ лековима прве генерације, антитуморски лекови као што су митомицин Ц, идарубицин, антрациклини, Н-ацетил мелфалан, доксорубицин, винка алкалоиди и метотрексат углавном пролазе кроз молекул који се не може цепати антитело.

2000. године, америчка ФДА одобрила је први лек коњугиран антителом Гемтузумаб Озогамицин (трговачки назив Милотарг, Виетх, подружница компаније Пфизер). Циљ је био ЦД33. Гемтузумаб Озогамицин састоји се од три дела: 1) рекомбинантни хуманизовани ИгГ4 каппа моноклонални антитело Гемтузумаб; 2) Цитотоксични Н-ацетил гама калихеамицин; 3) Киселински цепајући тип који се састоји од 4- (4-ацетилфенокси) -бутанске киселине (АцБут) и 3-метил-3-меркаптобутан хидразида (диметилхидразида) функционалног молекула везувача. Молекул Линкер ковалентно повезује калихеамицин са моноклонским антителом, а однос лек-антитело АДР у просеку износи 2 до 3. После ендоцитозе циљних ћелија, лек ослобађа калихеамицин хидролизујући везник, изазивајући дволанчани прекид ДНК, што резултира прекидом ћелијског циклуса. и апоптоза. Овај лек се користи за лечење акутне мијелоидне леукемије позитивне на ЦД33.

Касније је утврђено да Гемтузумаб Озогамицин нема значајне клиничке предности у поређењу с другим лековима против рака, и да има јаку токсичност за јетру. У 2010. години, 10 година од уврштавања у спис Гемтузумаб Озогамицин, предузела је иницијативу за повлачење са тржишта. Потенцијални недостаци лечења Гемтузумаб Озогамицином укључују нестабилност везника, ослобађање 50% хемијског лека за око 48 сати; калихеамицин у леку је високо хидрофобан, стопа везивања са моноклонским антителом је 50%, токсичност је велика, ЦМЦ лоше. Поред тога, постоје студије које показују да моноклонско антитело Гемтузумаб може да се очисти из ћелија помоћу пумпи за испуштање (МДР1 и МРП1) и нема значајан клинички ефекат у поређењу са другим лековима против рака.

2.2 Лекови АДЦ друге генерације

Након скоро 10 година брзог развоја моноклонских антитела и ефикаснијих лекова са малим молекулом против рака, откривени су (100-1000 пута). Друге генерације АДЦ лекова имају боља ЦМЦ својства од лекова прве генерације АДЦ. Представници лекова друге генерације укључују Брентукимаб ведотин, Адо-трастузумаб емтансин, Инотузумаб Озогамицин.

Међутим, лекови друге генерације имају уски терапеутски прозор. Главни разлог је тај што имају малу ван-циљану токсичност и надмећу се са невезујућим антителама малих молекула за лекове тумора. Друга генерација има различита омјера антитела (ДАР) 0-8. Обично ДАР прелази 4, показаће ниску толеранцију, високу ефикасност клиренса у плазми и ниску ефикасност ин виво [3]. На пример, Брентукимаб ведотин је 4, Адо-трастузумаб емтансин 3,5, а Инотузумаб Озогамицин 6.

1) Адцетрис

Брентукимаб ведотин (трговачки назив Адцетрис) заједнички су развили Сеаттле Генетицс и Милленниум (подружница компаније Такеда Пхармацеутицалс), а одобрила га је америчка ФДА у августу 2011. године. Циљ је ЦД30, који се састоји од три дела: 1) ЦД30 намењен химеризму Тип ИгГ1 каппа моноклонална антитела Брентукимаб; 2) инхибитор микротубуле ММАЕ (монометил ауристатин Е); 3) везујући молекул молекуле типа раздвајања протеазе малеимидокапроил-валил-цитрулинил-п-аминобензилоксикарбонил (мц-вал-цит-ПАБЦ). Линкер ковалентно спаја ММАЕ на моноклонска антитела кроз цистеинске остатке, а однос лека-антитела ДАР у просеку износи 3 до 5. Након што Брентукимаб ведотин интернализује циљна ћелија, ММАЕ одцепљени протеазом може да се веже за тубулин и уништи ћелију ГГ # 39 Мрежа микротубула, што доводи до заустављања и апоптозе ћелијског циклуса. Индикације су Ходгкин ГГ-ов лимфом, системски анапластични великоцелијски лимфом, лимфом плаштне плаштете и микоза.

2) Кадцила

Адо-трастузумаб емтансин (трговачки назив Кадцила) развио је Генентецх (подружница компаније Роцхе), а одобрила га је америчка ФДА у фебруару 2013. Циљ је ХЕР2, који се састоји од три дела: 1) Трастузумаб који циља ХЕР2 Анти; 2) Стабилни тиоетрски везник МЦЦ (4- [Н-малеимидометил] циклохексан-1-карбоксилат); 3) инхибитор микротубуле ДМ1 типа мајтансин деривата. МЦЦ-ДМ1 комплекс се назива емтансин. Просечан омјер антитела за лијекове је 3,5. Адо-трастузумаб емтансин индукује заустављање и апоптозу ћелијског циклуса инхибирајући сигнални пут ХЕР2 и уништавајући мрежу микротубула. Индикација је метастатски карцином дојке који је позитиван на ХЕР2 и примио је најмање трастузумаб и таксане сами или у комбинацији.

3) Беспонса

Инотузумаб Озогамицин (трговачки назив Беспонса) заједнички су развили Пфизер и УСБ. Одобрено је од стране Европске агенције за лекове (ЕМА) у јуну 2017. године, а америчка ФДА је одобрила у августу 2017. Циљ је ЦД22, који се састоји од три дела Састав: 1) рекомбинантно хуманизовано ИгГ4 каппа моноклонско антитело Инотузумаб; 2) Н-ацетил-гама-калихеамицин који може изазвати интрацелуларне дволанчане провале ДНК; 3) Киселина Нестабилан молекул везира који се може да се одвоји, а који је кондензат формиран 4- (4-ацетилфенокси) -бутаноичном киселином (АцБут) и 3-метил-3-меркаптобутанехидразидом (познатим и као диметилхидразид). Молекуларни везник повезује оптерећење Н-ацетил-и-калихеамицина са моноклонским антителом. Просечна корисна маса сваког моноклонског антитела је 6, а распон дистрибуције 2 до 8. Када се Инотузумаб Озогамицин веже на ЦД22 антиген на Б ћелијама, он се интернализује у ћелије, а цитотоксично средство се ослобађа да уништи ћелије. Индикација је монотерапија за лечење одраслих релапсираних или рефрактерних ЦД22-позитивних Б-ћелијских прекурсора акутне лимфобластичне леукемије (АЛЛ), погодна за пацијенте који су примили бар један неуспех у третману инхибитора тирозин киназе (ТКИ) Одрасли пацијенти са релапсом или рефрактерном Б - акутна лимфобластична леукемија прекурсора (АЛЛ) који су позитивни на Пхиладелпхиа хромозом (Пх +).

2.3 Лекови АДЦ треће генерације

Кључ лекова треће генерације је везивање специфично за локацију, које може осигурати лекове коњуговане антителом са јасним ДАР. Поред тога, оптимизација антитела, повезивачи и лекови са малим молекулама могу значајно побољшати терапеутски ефекат АДЦ лекова. Репрезентативни лијекови су Полатузумаб ведотин, Енфортумаб ведотин, Фам-трастузумаб деруктецан. Кроз специфично везивање лекова малих молекула на моноклонска антитела, развој лекова коњугованих антителом са ДАР вредностом од 2 или 4 није повећао токсичност лекова и невезана моноклонска антитела, значајно побољшао стабилност лека и фармакокинетичку активност лекова и активност везивања за ћелије са нижи ниво антигена.

1) Поливи

Полатузумаб ведотин (трговачко име, Поливи) одобрен је од стране америчке ФДА у јуну 2019. Првобитно су га заједнички развили Генентецх (подружница компаније Роцхе) и Сеаттле Генетицс. Касније је Синоцхем Пхармацеутицалс (Роцхе Холдингс) добио дозволу за истраживање и развој лекова. Циљ је ЦД79б који се састоји од три дела: 1) рекомбинантно хуманизовано ИгГ1 капппа моноклонско антитело Полатузумаб циљано на ЦД79б; 2) мц-вал-цит-ПАБЦ који се може одцепити (малеимидокапроил-валил-цитруллинил-паминобензилоксикарбонил) Линкер; 3) Лек са малим молекулама ММАЕ (монометил ауристатин Е). Антитело и ММАЕ су ковалентно спојени са цистеином преко Линкер-а. Просечан ДАР био је 3 ~ 4. Одобрено је да се користи у комбинацији са бендамустином и ритуксимабом за лечење ватросталног дифузног облика. Одрасли пацијент са Б-ћелијским лимфомом.

2) Падцев

Енфортумаб ведотин (трговачко име, Падцев) заједнички су развили Агенсис (подружница Астеллас-а) и Сеаттле Генетицс, а одобрила га је америчка ФДА у децембру 2019. године за уврштење на листу. Циљ је НЕЦТИН4, Енфортумаб ведотин је састављен од три дела: 1) рекомбинантни, потпуно хумани ИгГ1 каппа моноклонални антител антитутумаб; 2) Молекул који се може одцепити мц-вал-цит-ПАБЦ Линкер, наиме малеимидокапроил-валил-цитрулинил-п-аминобензилоксикарбонилни тип; 3) Лек са малим молекулама ММАЕ, монометил ауристатин Е. ММАЕ је повезан са цистеином моноклоналних антитела преко Линкер-а, а просечан однос лека према моноклоналном антителу ДАР је 3,8: 1. Одобрено је за одрасле пацијенте који су претходно примили ПД- 1 или ПД-Л1 инхибитори и хемотерапија која садржи платину за локално узнапредовали или метастатски уротелијски карцином.

3) Енхерту

Фам-трастузумаб деруктецан (трговачко име, Енхерту) одобрен је од стране америчке ФДА у децембру 2019. године, а развио га је Даиицхи Санкио. Фам-трастузумаб деруктекан је лек коњугован са антителом који циља ХЕР2 и састоји се од три дела: 1) рекомбинантни хуманизовани ИгГ1 каппа анти-ХЕР2 моноклонални антители трастузумаб; 2) тетрапептидни ГГФГ молекул који се може одцепити катепсин Б типа Линкер; 3) Деривати камптотецина са корисном инхибицијом топоизомеразе И инхибиције. Оптерећење је повезано са цистеином моноклоналног антитела преко везива, са просечном вредност ДАР-а од 8. Дозвољено за лечење одраслих пацијената са несесектабилним или метастатским ХЕР2-позитивним карциномом дојке који су претходно примили најмање две анти-ХЕР2 терапије .