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抗体偶联药物(ADCs)眼毒性的发生机制与研究

嘉峪检测网        2024-12-02 09:45

在肿瘤治疗领域,抗体偶联药物(ADC)以其靶向递送和高效杀伤肿瘤细胞的能力,成为新一代的抗癌明星。随着ADC药物的广泛临床研究及应用,眼毒性这一不良反应也引起了广泛关注。据报道[3,6]大多数眼部不良反应程度轻微且可逆,仍有部分患者受不良反应导致影响治疗进程。常见报道的导致用药中断、减少或终止的案例主要有周围神经病变、结膜不良反应和角膜不良反应等。此外,目前已有3个ADC药物(Belantamab Mafodotin (Blenrep®),Tisotumab Vedotin (Tivdak®),Mirvetuximab Soravtansine (Elahere ®))因其眼毒性被FDA要求在说明书中添加黑框警告[7]。本文基于现有文献报道的数据[1-3,6],总结了关于ADC药物眼毒性的产生机制,以研究如何在临床前实验中尽早发现眼毒性,降低候选化合物的毒性风险。

 

抗体偶联药物(ADCs)的眼毒性主要发生机制 

 

1.  非特异性摄取(Non-Specific Uptake)

ADCs可能通过非特异性内吞作用(如巨胞饮作用)被眼部细胞摄取,导致药物在眼部积聚,从而引起毒性。例如,Zhao[2]等人的研究表明,通过调节巨胞饮作用可以减少ADCs的眼毒性。如图1中绿框所示。

 

2.  游离毒素释放和扩散

ADCs在体内的稳定性和游离药物释放特性可能导致眼毒性。如果连接子的稳定性不足,可能导致游离药物在血液循环中过早释放,增加了非靶向组织(如眼睛)的暴露。如图1中红框所示。

 

图1. ADC毒性机制示意图[3]

 

3. 抗原表达

正常组织中靶点抗原表达水平较低,ADCs仍可能通过靶向结合表达该抗原的健康细胞或者组织引起毒性。例如,Tisotumab Vedotin(维替索妥单抗)的眼毒性,因组织因子(Tissue factor,TF) 在结膜中有表达[6],体现出来的眼毒性被认为是靶点介导的(on-target,off-tumor)毒性。

因眼组织中的靶点高表达,会导致眼睛对该类ADCs的在靶毒性更敏感。例如,EGFR在角膜基底上皮细胞中表达,这可能与有些靶向EGFR的药物的眼毒性有关[6]。如图1中蓝框所示。

ADCs的药物分布和代谢情况可能导致眼毒性,如药物或其代谢物在眼睛中分布高,药物可能在眼组织发生积累。

4. 旁观者效应 (Bystander Effect)

某些ADCs的有效载荷(如MMAE)在被释放后可以分布到周围组织或者进入体循环,加上在眼周围血管丰富,这种旁观者效应有可能导致眼毒性。

图2. 旁观者效应示意图

 

5. 物理化学特性

ADCs的物理化学特性,如所带的电荷情况和疏水性,可能影响其在眼组织中的分布和游离毒素的释放。例如,带正电荷的ADCs可能通过电荷介导的内吞作用被眼周的细胞摄取,而带来毒性。 

 

ADC药物产生眼毒性的实例

 

 

1.现有文献存在眼毒性的ADC药物及其可能的原因分析

 

表1. 存在眼毒性的ADC药物及其可能的原因分析

 

2. 从有效载荷角度分析ADC产生眼毒性的原因

 

表2. 可能会引起ADC眼毒性的有效载荷与其潜在机制

 

3. 从靶点分布角度分析ADC产生眼毒性的原因

表3. 可能引起ADC眼毒性的靶点及其作用机制

表4. Trop2在人和小鼠正常和肿瘤组织的蛋白表达

 

以TROP-2靶点为例,表4汇总了Trop2在人和小鼠正常和肿瘤组织的蛋白表达情况[12]。此外,Lara等的研究发现,Trop2在啮齿类动物和食蟹猴角膜上皮高度表达,并且这一现象与人类Trop2突变后导致的凝胶状滴状角膜营养不良(GDLD)的机制一致[13]。Trop2在角膜上皮的高度表达表明,以Trop2为靶点的制剂在全身给药时,需要特别关注其潜在的眼毒性。

 

4. 从连接子性质角度分析ADC产生眼毒性的原因

表5. 可能会引起ADC眼毒性的连接子与其潜在机制

 

临床前研究抗体偶联药物眼毒性的手段

 

在临床前阶段,建议通过体外以及体内相关实验,结合ADC的药代动力学和毒理学进行综合评估。以下是一些关键的步骤和考虑因素:

除了上述实验内容我们也可将研究中的候选ADC分析与已上市或者已有临床数据的ADC性质进行比较,特别是那些已知有眼毒性的ADC,以评估候选分子潜在眼毒性风险。

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参考文献

 

[1] Jackson D, Stover D. Using the Lessons Learned from the Clinic to Improve the Preclinical Development of Antibody Drug Conjugates. Pharm Res. 2015 Nov;32(11):3458-69. 

[2] Fisher JE Jr. Considerations for the Nonclinical Safety Evaluation of Antibody-Drug Conjugates. Antibodies (Basel). 2021 Apr 19;10(2):15. 

[3] Nguyen TD, Bordeau BM, Balthasar JP. Mechanisms of ADC Toxicity and Strategies to Increase ADC Tolerability. Cancers (Basel). 2023 Jan 24;15(3):713. 

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[6] Eaton JS, Miller PE, Mannis MJ, Murphy CJ. Ocular Adverse Events Associated with Antibody-Drug Conjugates in Human Clinical Trials. J Ocul Pharmacol Ther. 2015 Dec;31(10):589-604.

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来源:爱思益普