AOC的臨床轉化挑戰與未來展望
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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化前景日益清晰，但同時也暴露出諸多亟待解決的挑戰。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、復雜藥代動力學和潛在耐藥性等臨床開發中的關鍵問題。這些挑戰直接影響著AOCs的安全性、有效性和最終的患者獲益。
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一、AOC面臨的當前挑戰
AOCs結合了抗體的靶向能力和siRNAs和ASOs等寡核苷酸的治療功能。抗體識別特定的細胞表面抗原，并將寡核苷酸有效載荷精確遞送至靶細胞，例如腫瘤細胞或病變組織中的細胞。理論上，這種設計可以增強治療效力，同時降低全身毒性；然而，在實際應用中仍然存在許多挑戰。
1. 免疫原性
免疫原性是指藥物引發免疫反應的潛力。AOCs中的抗體和寡核苷酸都可能被免疫系統識別為外來物質。對于非人源化或不完全人源化的抗體，這種風險尤其明顯；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。由此產生的免疫復合物可能被免疫細胞攝取并沉積在特定器官中，存在脫靶毒性的風險。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、樣品處理、樣品收集時間、伴隨用藥和基礎疾病的影響。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重要。與mAbs類似，AOCs中使用的抗體存在免疫原性風險。抗體的異質性，例如鼠源或嵌合抗體的異質性，可能誘導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區可以通過與Fcγ受體相互作用激活免疫系統。因此，用Fab或scFv片段替代全長抗體可以防止Fc介導的免疫反應。例如，DYNE-101采用靶向TfR1的Fab片段，顯著降低了免疫原性風險。盡管人源化或完全人源化抗體降低了免疫原性風險，但一些患者仍可能產生抗藥物抗體。免疫原性的風險還受到患者特定因素、藥物結構和給藥方案的影響。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，從而誘導炎癥反應。未修飾的siRNAs或ASOs可以通過激活TLR3/7/8/9或RIG-I樣受體觸發先天免疫反應（例如細胞因子釋放綜合征），導致高免疫原性和與TLR激活相關的風險升高。隨著生物技術的快速進步，寡核苷酸修飾變得越來越多樣化，可能降低免疫原性風險。硫代磷酸酯修飾減少了TLR9激活，但可能通過NLRP3途徑誘導炎癥。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，必須仔細平衡免疫激活和過度炎癥反應的風險以用于臨床應用。
連接子的選擇在調節免疫原性方面也起著至關重要的作用。可裂解連接子（如二硫鍵）在體循環中過早裂解可能導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。
沒有標準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通過抗體靶向將寡核苷酸特異性遞送至靶細胞，釋放的寡核苷酸通過RNAi或反義沉默調節基因表達。AOCs顯著增強了寡核苷酸在靶組織中的積累，以選擇性地干預疾病相關通路。AOCs的目標是通過提高效力同時最小化不良影響來改善治療指數。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開發面臨多方面的挑戰，包括（1）由抗體與健康組織的交叉反應性或寡核苷酸介導的非特異性基因沉默引起的脫靶效應，以及（2）靶細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和有效載荷釋放效率的限制。因此，擴大這一窗口需要仔細考慮多種因素，包括脫靶效應對整體毒性的潛在貢獻。例如，對靶細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，導致脫靶基因沉默或其他不良影響。可以通過抗體優化來解決這個問題。
具體而言，應提高抗體的特異性，并優化其對靶抗原的親和力，以避免非特異性結合。此外，在抗體設計時應考慮表位分化。應優化抗體親和力，因為過強的抗體-抗原結合會通過減少游離抗體的可用性來阻礙抗體滲透。除了抗體優化之外，還可以使用生物信息學工具設計高度特異性的寡核苷酸序列，并且化學修飾可以調節寡核苷酸結合親和力，以減少與非靶RNA的相互作用，平衡親和力與特異性。例如，應設計寡核苷酸序列以防止種子區與人類轉錄組中其他mRNA的完全互補。siRNAs的脫靶效應也可以通過2'-O-甲基和2'-氟修飾來減少，這些修飾可以防止RNA誘導沉默復合物與非特異性RNA結合；siRNA種子區（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結合特異性并降低了錯配耐受性。
有效載荷（寡核苷酸）釋放的效率和穩定性也至關重要。如果寡核苷酸在到達靶細胞之前釋放或在細胞內釋放不足，則可能需要增加劑量以達到治療效力，從而增加毒性風險。減少不適當有效載荷釋放的策略包括優化抗體特異性、開發具有改善穩定性的寡核苷酸（例如摻入鎖核酸和肽核酸）以及改善細胞內釋放機制（例如通過pH敏感連接子或內體溶解劑增強溶酶體逃逸，以促進有效載荷從溶酶體到細胞質的轉移）。還可以通過優化連接子穩定性、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。目標是確保連接子在循環中穩定，以防止在到達靶細胞之前釋放，同時在特定的細胞內環境中實現可控裂解，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在化能力、良好的藥代動力學/藥效學以及降低的免疫原性。總的來說，這些策略旨在實現以下目標：（1）選擇最佳靶點和AOC組件，以提高體循環中的穩定性，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胞內化；（3）增強AOC活性以確保卓越的臨床效力。
3. 復雜的藥代動力學
AOCs由大分子抗體和小分子寡核苷酸組成；因此，它們的藥代動力學特性受到兩種組分的影響。應考慮以下關鍵方面：（1）抗體和寡核苷酸之間藥代動力學的差異影響AOCs的體內分布、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胞膜才能到達細胞質）；（3）連接子穩定性的雙重要求（早期裂解可能導致全身暴露和毒性增加，例如肝毒性，但過于穩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出更多種類的偶聯策略。抗體上的偶聯位點（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。例如，Avidity的研究人員證明，通過賴氨酸和糖基偶聯的siRNAs與半胱氨酸偶聯物相比，血漿清除率增加。賴氨酸偶聯siRNA的血漿暴露減少可能歸因于更大的異質性和較低的體內穩定性。考慮到藥代動力學數據和半胱氨酸偶聯的便利性，研究人員最終選擇了半胱氨酸連接的AOCs進行進一步開發。值得注意的是，盡管許多糖基偶聯的ADCs高度穩定，但糖基偶聯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定性或抗體上siRNA的位置。偶聯方法也會影響細胞內的溶酶體釋放，這對AOCs的藥理活性至關重要。具有不同綴合策略的AOCs的藥代動力學研究需要開發相應的生物分析方法。選擇適當的生物測定對于AOC研究至關重要。
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、寡核苷酸穩定性不足和適應性免疫逃逸。抗原逃逸類似于ADCs中觀察到的耐藥機制。腫瘤細胞可能下調靶抗原的表達或改變表位構象，從而降低AOCs的結合效率。或者，腫瘤細胞可以通過表觀遺傳沉默或抗原內在化（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定性不足也會導致耐藥，因為寡核苷酸必須從內體/溶酶體逃逸到細胞質中才能發揮作用。然而，溶酶體活性增加可能導致早期寡核苷酸降解和有效載荷濃度降低。重復給藥可能由于免疫原性誘導抗藥物抗體，加速AOC清除并降低治療效力。
已經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。例如，可以開發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引起的耐藥性。或者，可以優化抗體特異性（例如使用Dyne Therapeutics開發的FORCE™平臺），通過特異性受體介導的內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。具有改善穩定性和裂解效率的連接子確保AOCs在循環中穩定，但在靶細胞內釋放寡核苷酸。寡核苷酸的化學修飾可以增強其穩定性、親和力和細胞滲透性，同時減輕脫靶效應并減少耐藥性的發展。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展。
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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，以其調節基因表達的獨特能力而著稱。全球范圍內，六種AOC候選藥物已進入關鍵的臨床階段，包括Avidity Biosciences用于強直性肌營養不良的AOC 1001。臨床試驗中的AOCs主要針對遺傳性疾病，特別是肌肉相關疾病。
未來，預計將在多個維度進行優化和創新，包括：
（1）增強的靶向策略，例如雙特異性抗體和多表位設計，以顯著提高組織特異性；
（2）智能遞送系統，例如血腦屏障穿透性AOCs（例如Denali Therapeutics開發的抗TfR抗體-siRNA）用于治療中樞神經系統疾病，或靶向心臟組織（例如Avidity的新AOC管線）用于治療心臟病；
（3）標準化生產方法，結合人工智能驅動的連續流制造和模塊化綴合平臺（例如Dyne Therapeutics的FORCE™），以加速開發時間表并降低成本；
（4）技術優化（連接子穩定性和免疫原性控制的改進）和臨床驗證。
AOCs在精準醫學中的獨特優勢為下一代治療藥物鋪平了道路。隨著臨床數據的積累和監管框架的成熟，AOCs有望成為繼ADCs之后的核心技術平臺，并有可能從根本上重塑腫瘤學和慢性病的治療格局。
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結語
AOCs的發展已從概念驗證發展到臨床轉化。AOCs將在癌癥治療、精準醫學和神經退行性疾病治療中發揮關鍵作用，為個性化和靶向醫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在分子設計和制造工藝方面面臨獨特的挑戰。行業和監管機構之間的協調努力（例如制定標準化制造指南）將加速AOCs作為繼ADCs之后下一代精準療法的發展。然而，它們的成功取決于解決制造復雜性（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。
原文標題 : AOC的臨床轉化挑戰與未來展望
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