ADC结构、作用机制、发展、研发和生产难点在哪?

最佳答案 匿名用户编辑于2025/09/01 12:37

ADC引领精准治疗革命,市场增速及投融资表现优异。

抗体偶联药物(Antibody-drug conjugate,ADC)是由靶向特异性抗原的单克隆抗体与小分子细胞毒性药物通过连接子链接而成的药物,具有传统小分子化疗的强大杀伤效应及抗体药物的靶向性。ADC由靶向抗体、载荷药物(Payload)和连接子(Linker)三部分组成,原理上ADC在血液循环中保持稳定,精准到达治疗目标,并释放载荷药物以起到精准治疗的作用。

作用机制:(1)抗体与细胞表面的抗原结合,形成ADG-抗原复合物。(2)通过受体介导的内吞作用进入溶酶体。(3)在溶酶体内,ADCS可以被酶分解或酸性环境破坏。(4)细胞毒素有效载荷释放,进而损伤DNA或抑制微管聚合,最终导致肿瘤细胞的亡。

ADC引领精准治疗革命。化疗及放疗可应用于广泛的癌症类型,但可损害健康细胞,或导致严重的副作用。免疫疗法通过提高疗效及耐受性转变了癌症治疗的格局,但可能出现大量无效或耐药患者。ADC利用抗体的靶向及结合能力,将细胞毒性有效载荷精确递送至病变细胞,发挥了免疫疗法和放化疗的优势。

ADC进入全球成果兑现期。20世纪初PaulEhrlich首次提出“MagicBullet”靶向治疗概念,1967年ADC概念首次被提出,2000年Mylotarg成为FDA首款获批ADC药物,2010年撤市后又于 2017年重新上市。随着Payload的多样性、linker再设计、定点偶联技术的发展,ADC药物迎来了蓬勃发展,迄今为止已上市19款ADC,超过10款于2019年后获批。

1+1>2,ADC带来疗效与安全性的双重提升。ADC药物利用靶向疗法和化疗的作用原理,并发挥两种疗法的优势,同时提高安全性。1)由于抗体部分可以定向作用于肿瘤部位,减少对正常组织的暴露,副作用更小。2)传统靶向疗法通过抑制肿瘤生长或促进肿瘤杀伤的某些信号通路或生理过程发挥作用,ADC主要通过直接抑制肿瘤细胞有丝分裂、破坏DNA结构而发挥药效,在治疗一些难以靶向的肿瘤类型时,ADC疗效或优于单抗。

ADC市场增速表现优异,外包率预计约60%。全球ADC市场由2020年的41亿美元快速增长至2024年的132亿美元,年复合增长率为34%,预计2024-2030E全球ADC市场规模复合增速达到31%,于2032年达到662亿美元,期间的外包率较高,约为60%。

全球近20款ADC获批上市。截至2025年6月,全球共19款ADC药物获批上市,均定位在肿瘤治疗。其中,7款用于治疗血波肿瘤(如淋巴瘤、白血病),12款用于治疗实体瘤(乳腺癌胃癌、尿路上皮癌等)。早期上市的ADC适应症多为非实体瘤,近期上市产品则多实现实体瘤治疗。

从ADC的发展和BD交易层面来看,2020-2023年完成ADC的优效验证,2024年进入ADC交易的繁荣时期。第一三共德曲妥珠单抗在2021年通过头对头临床实验击败了恩美曲妥珠单抗,第一三共在 ADC第三代技术中确立领军地位,同时ADC不同组件的选代也暂时达成共识。由于ADC巨大的潜力,以及重磅药物面临专利悬崖,专注于ADC药物研发的Biotech企业/ADC产品成为肿瘤MNC的收购目标。特别是2024年以来,全球ADC产品数据读出优异,BD回归单个产品交易。全球十大药企通过自研及BD,基本完成ADC管线的布局,吉利德、安斯泰来、艾伯维罗氏、第一三共、辉瑞已成为全球ADC领导者公司:辉瑞通过收购ADC龙头 Seagen、与和铂医药签订合作协议布局血液瘤及实体瘤ADC;第一三共/阿斯利康的Enhertu(德曲妥珠单抗)2024年销售额37.54亿美元;Immunomedics与罗氏合作开发乳腺癌重磅药物区adcyla(T-DM1)2024年销售额超过 23亿美元;安斯泰来/Seagen的 Padcev(Nectin-4)2024年销售额15.88亿美元。中国企业信达生物、百利天恒、映恩生物等公司亦与MNC达成重磅BD交易,交易总金额高,显示出中国企业在ADC领域的研发实力。

中国的ADC研发能力已处在全球前列。超过200款来自中国的创新药于2025年美国癌症研究协会(AACR)年会上登场,其中ADC数量接近100款,约占整体的一半。中国目前已成为ADC类药物临床试验数量快速增长的国家之一,已超过全球的30%。

据博药报道,国产ADC研发呈现几个特点:

1)传统ADC方面:国产药企在HER2、EGFR等传统靶点上虽未占到优势,但却在系列创新ADC靶点上占据了初步优势,比如CLDN18.2、CDH17、CD73等靶点ADC的头部企业均为国产药企。2)双抗ADC方面:国产药企的研发进度迅速,全球研发阶段靠前的双抗ADC几乎都是国产新且无论是双表位 ADC、双靶点ADC均已领先全球,如EGFR+C-MET、TROP-2+PD-L1。药,3)双毒素 ADC方面:继诺华入局之后,国内已有十数家药企披露了相关布局,如康宁杰瑞、宜联生物、信达生物、康弘药业等。

ADC研发生产复杂,外包率高,市场需求有望不断增长。ADC研发和生产涉及多个学科领域和复杂的技术工艺,制药企业为了降低研发成本、提高研发效率,倾向于将ADC研发和生产外包给CXO。据弗若沙利文材料,截至2022年底,全球ADC发现、开发及制造外包率高达70%,远高于生物制剂34%的外包率。

ADC的研发和生产难点体现在几个部分:1、Pavload有效载荷设计:是ADC药物成功的关键因素,涉及选择最佳效力的细胞毒性药物及与目标肿瘤类型的作用机制,有效载荷通常分子量较小,以实现良好的组织渗透以及较短的半衰期,降低风险和潜在的脱靶毒性,同时在肿瘤微环境中保持足够的浓度,以发挥所需的细胞毒性作用。

有效载荷可分为细胞毒类与非细胞毒类,目前细胞毒类应用更多。1、常见微管蛋白有效载荷有四大类:澳瑞他汀类(MMAE,MMAF);美登素类(DM1,DM4);微管溶素类;软海绵素类(艾日布林)。2、DNA靶向有效载荷可以分为DNA损伤剂和拓扑异构酶抑制剂,DNA损伤剂包括卡奇霉素类、PBD类(吡咯并苯二氮卓)、倍癌霉素类等。拓扑异构酶1抑制剂主要是喜树碱类衍生物,包括依沙替康、SN38与Dxd等。3、非细胞毒素有效载荷包括糖皮质激素、Bcl-xL抑制剂和免疫刺激剂等。

2、抗体选择:需要考虑靶抗原的表达谱、内吞率和潜在脱靶毒性。已上市的ADC覆盖了CD33、CD30、CD22、HER2、CD79b、Nectin4、TROP2、BCMA、EGFR、CD19、TF、FRa和cMet等靶点。目前靶点呈现两极分化格局,HER2、TROP2等热门靶点扎堆研发,临床资源争夺激烈。

3、连接子设计:选择在血液循环中稳定的连接子,以最大限度地减少有效载荷过早释放及降低全身毒性,同时需在靶细胞及组织内高效释放活性药物。连接子可分为可裂解连接子和不可裂解连接子。不可裂解连接子稳定性更好,脱靶毒性更低,但通常杀伤效果不如可裂解连接子。

4、生物偶联技术:抗体和有效载荷通过连接子进行偶联,形成ADC药物,包括随机偶联技术和定点偶联技术。偶联过程需要精确控制反应条件,以确保药物抗体比率(DAR)的一致性和准确性,进而控制ADC药物疗效和安全性,通常通过HPLC-MS等技术进行检测和控制。

5、工艺变更:与其他生物分子一样,ADC的制造工艺在开发或上市后也可能会发生变化,制造商面临更改或增加。ADC整体制造工艺的复杂性在应对变更时可能带来额外的挑战,一般需要对单抗、有效载荷、连接子、DS(原料药)和DP(制剂)等做出评估。