（来源：抗体圈）

抗体偶联药物（Antibody-Drug Conjugates, ADCs）的研发历经数十年科学探索与技术积累，其临床应用正日趋成熟。随着ADC药物在全球范围内获批的适应症日益拓展，其应用场景已从晚期后线逐步向前线推进，并越来越多地与免疫检查点抑制剂等疗法成功整合，标志着ADC技术已进入一个关键的成熟与发展阶段[1]。ADC核心设计理念是通过单克隆抗体将高活性的细胞毒性药物精准递送至肿瘤细胞，然而，其临床疗效与安全性由一系列复杂的分子与免疫过程共同决定。从系统给药开始，ADC的分子组分（抗体、载荷和连接子）便共同决定了其药代动力学与生物分布：大部分给药剂量并非富集于肿瘤，而是在正常组织中被代谢，导致载荷的非特异性释放，这构成了其剂量限制性毒性的主要根源。与此同时，ADC还通过多种机制与免疫系统深度互动，其诱导的免疫原性细胞死亡（ICD）、抗体Fc段介导的免疫细胞激活以及载荷的旁观者效应等，共同介导了超越细胞毒直接杀伤的抗肿瘤免疫活性[2]。

近期，Nature Reviews Cancer杂志发表了一篇文献综述《Unveiling the molecular and immunological drivers of antibody–drug conjugates in cancer treatment》，系统剖析了这些核心的分子与免疫学机制，旨在为新一代ADC药物的理性设计与联合治疗策略的优化，提供关键的理论框架与前瞻性洞见[3]。

1. ADC的分子结构

ADC的分布与疗效

▌药代动力学

ADC的体内分布虽遵循单克隆抗体的模式，但其药代动力学行为受到抗体、连接子及细胞毒性载荷三者构成的复杂分子特性的精细调控。其中，药物抗体比（DAR）是关键参数，需在疗效与因高DAR值引发的加速清除风险间取得平衡；而连接子技术的进步（如位点特异性偶联与亲水性连接子的应用）则显著提升了ADC的稳定性与分布特性。在体内，ADC依赖FcRn机制维持长效循环，为肿瘤靶向创造条件，但大部分剂量仍会分布于正常组织，并通过非特异性内吞代谢，所释放的细胞毒性载荷构成剂量限制性毒性的主要来源。此外，ADC的Fc段与Fcγ受体的相互作用也影响其清除路径与免疫细胞导向。最终，ADC通过增强的渗透性和滞留效应（EPR）及抗原高亲和力结合实现肿瘤富集，但其递送效率受肿瘤血管特性与自身半衰期共同限定，瘤内分布异质性则成为决定其疗效的最终关键环节。

2. 组织和胞内ADC药代动力学

▌ADC在肿瘤中的分布

ADC在实体瘤中的疗效深受其瘤内分布特性的制约。药物在瘤体内常因“结合屏障”效应而滞留于血管周围，难以均匀渗透。增加抗体剂量虽可饱和近血管靶点以促进深层扩散，但其可行性受限于载荷的全身毒性——高活性载荷或高DAR值仍会迫使总剂量降低，从而削弱肿瘤暴露。因此，ADC的优化核心在于协同提升抗体剂量与有效载荷的瘤内递送，而非单一参数的过度调整。相比之下，血液肿瘤因无实体瘤的渗透屏障，可在更低剂量下显效。最终，成功的ADC设计必须精准权衡抗体剂量、DAR及载荷效力，以最大化治疗窗口。

▌ADC内吞和胞内裂解

ADC的最终疗效取决于其在肿瘤细胞内的精准活化与有效载荷的成功递送。该过程始于ADC与细胞表面靶抗原的高亲和力结合，随后通过内化进入内体-溶酶体通路。在溶酶体中，连接子的化学特性是控制载荷释放的关键：可裂解连接子可在特定环境下断裂，释放具有膜通透性的载药，从而产生杀伤邻近癌细胞的“旁观者效应”；而不可裂解连接子ADC药物则需在溶酶体内将抗体部分完全降解，通常生成不具备膜通透性的氨基酸残基-载荷共价复合物。

内吞效率与胞内运输路径深刻影响此过程。多数ADC遵循受体的固有内吞途径，但部分抗体能主动调控此过程，通过加速内化或促进受体聚集以提升药物摄取。进入细胞后，ADC-受体复合物的命运受胞内环境精密调控，可能被回运至细胞膜或转运至溶酶体降解。

综上，ADC的细胞毒性效力由靶标结合、内吞、胞内运输及连接子化学这一系列精密环节协同决定。其核心设计在于平衡连接子的胞内切割效率与系统循环稳定性，以确保药物在靶点精准释放，同时避免全身暴露，从而实现最佳治疗窗口。

▌旁观者效应和载荷分布

有效载荷的膜通透性是决定ADC疗效与安全性的关键因素。具备良好膜通透性的载荷能在从靶细胞释放后，进一步扩散并进入邻近的周边细胞。然而，旁观者效应是一把双刃剑：它在扩大瘤内杀伤范围、克服抗原异质性的同时，也带来了脱靶毒性风险。即便是非通透性载荷，亦会因在正常组织中滞留而引发毒性。除被动扩散外，ADC的Fc段可通过介导免疫细胞的内化及激活ADCC/ADCP等效应，显著增强抗肿瘤免疫并放大旁观者杀伤，但同时也可能诱发免疫相关不良事件。因此，ADC的优化是一项多维平衡艺术，需在载荷效力、DAR、Fc功能与连接子稳定性间取得平衡，以期在临床可行剂量下，同步实现最优肿瘤杀伤与可控全身毒性。

ADC毒性

▌靶向毒性与非靶向毒性

ADC的毒性作用机制主要可分为靶向与非靶向两类。尽管部分毒性为靶向毒性，由ADC与正常组织细胞的靶向结合引发（如HER2介导的心肌损伤、nectin-4相关的味觉障碍等），但绝大多数剂量限制性毒性实际上来自非靶向机制——超过99%的给药ADC通过正常组织的非特异性内吞被代谢，进而导致释放的细胞毒性载荷在正常组织中的蓄积与损伤。值得注意的是，携带同类有效载荷（如MMAE）的ADC，无论其靶向何种抗原，均呈现出高度一致的毒性特征，提示载荷性质本身而非靶标抗体是毒性作用的主要决定因素。这一发现揭示了ADC毒性的本质：虽然靶向毒性需要关注，但制约临床耐受性的主要因素是非靶向的载荷释放。因此，ADC的优化策略需关注两方面：在靶点选择上，应优先筛选在正常组织中表达正常而在组织细胞中低表达的靶点；在分子设计上，可借助双特异性抗体等策略提升肿瘤选择性，并通过平衡载荷效力、连接子稳定性等参数，最终实现治疗窗口的优化。

▌ADC的非靶向毒性

ADC的非靶向毒性主要通过三种机制介导：首先，ADC分子的理化性质直接影响其非特异性内吞，高疏水性与正电荷会显著增强正常组织对ADC的摄取，其中DAR是关键影响因素——高DAR值（如DAR=10）会导致ADC分子疏水性显著增加；其次，抗体的Fc结构域与Fcγ受体的相互作用，高表达FcγRs的正常细胞可能通过Fc介导的摄取而受到非靶向ADC毒性的影响，这解释了为何肺泡巨噬细胞（介导间质性肺病）和巨核细胞（介导血小板减少症）会成为特定毒性的靶点，且该机制与靶抗原表达无关；第三，甘露糖受体（MR）介导的内吞作用被发现是肝窦内皮细胞摄取ADC导致肝毒性的关键机制。针对这些机制，目前正在探索通过Fc工程改造（如突变、糖基化修饰）、优化DAR及调控分子表面电荷等策略，来降低ADC的非靶向毒性。

▌ADC非靶向递送：连接子的稳定性和旁观者效应

ADC连接子的设计和稳定性直接影响其疗效与安全性的平衡。目前超过80%的获批ADC采用可切割连接子，旨在利用其释放亲脂性载荷所产生的“旁观者效应”以攻克肿瘤异质性。然而，连接子稳定性不足将削弱其靶向递送优势——药物在肿瘤部位的相对浓度降低，且系统毒性同步增加，最终导致治疗窗口收窄。为突破此瓶颈，当前策略聚焦于三大方向：通过位点特异性偶联技术提升产物均一性与药代动力学特性；开发新型有效载荷（如蛋白降解剂、激酶抑制剂），在维持强效细胞杀伤的同时改善耐受性；以及运用有效载荷中和抗体，以主动清除循环系统中的游离毒素，以降低脱靶毒性。

总体而言，ADC的毒性特征主要取决于有效载荷特性，而与其靶向抗体关联较弱。因此，通过优化连接子设计、筛选新型载荷及偶联工艺的革新，是扩大ADC治疗窗口的关键。

ADC的免疫调控

ADC除直接杀伤肿瘤细胞外，还具有重要的免疫调节功能，通过激活并串联先天性与适应性免疫应答，建立系统性的抗肿瘤免疫。当ADC诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡时，会释放损伤相关分子模式（DAMP），后者可被树突状细胞（DC）、巨噬细胞等抗原呈递细胞（APC）的模式识别受体（PRR）识别。此过程不仅启动了先天性免疫——表现为促炎细胞因子的释放及自然杀伤（NK）细胞的活化，更关键的是，它促使DC成熟并摄取肿瘤抗原，进而迁移至淋巴结，将抗原呈递给CD8+ T细胞，从而高效启动适应性免疫应答，最终产生抗原特异性的细胞毒性T细胞及长效免疫记忆。

在这一连锁反应中，DC的功能至关重要，它构成了连接先天性与适应性免疫的核心桥梁。然而，在免疫抑制性肿瘤微环境（TME）中，DC的成熟与功能常受抑制，成为限制ADC免疫疗效的瓶颈。因此，解除TME对DC的抑制，是增强ADC免疫调节功能、提升其整体疗效的关键策略。

▌ADC载荷介导的免疫原性细胞死亡（ICD）

ADC的免疫调节作用源于其诱导的ICD过程。当ADC携带的细胞毒性有效载荷（包括微管蛋白抑制剂和DNA损伤剂等）杀伤肿瘤细胞时，会触发细胞有序释放钙网蛋白、ATP和高迁移率族蛋白B1等损伤相关分子模式。这一过程通过三个关键步骤激活抗肿瘤免疫：钙网蛋白易位至细胞膜发出"吞噬我"信号，ATP募集免疫细胞至肿瘤部位，高迁移率族蛋白B1则进一步增强炎症反应。

研究表明，ICD能显著增强肿瘤微环境中CD8+T细胞和NK细胞的浸润与活化，并在临床前模型中证实可产生持久抗肿瘤免疫记忆。值得注意的是，在CD8+T细胞缺陷的动物模型中，ADC疗效显著降低，印证了免疫调节在其作用机制中的关键地位。这些发现为ADC与免疫检查点抑制剂的联合应用提供了理论基础，二者的协同作用有望通过互补机制进一步提升抗肿瘤疗效。

▌ADC载荷直接激活树突状细胞

细胞毒性有效载荷可不依赖于ICD，直接激活DC。微管蛋白抑制剂（如MMAE、DM1等）和拓扑异构酶I抑制剂（如T-DXd）均被证实能直接诱导DC成熟，增强其抗原摄取能力并促进其向肿瘤引流淋巴结迁移。其中微管解聚剂通过激活GEF-H1/RhoA信号通路发挥更强效的DC活化作用。这些经ADC直接激活的DC与免疫检查点抑制剂联用可产生协同抗肿瘤效应，为ADC联合治疗方案提供了新的理论依据。

▌ADC抗体Fc结构域介导的免疫调节

ADC的Fc结构域通过多重机制发挥免疫调节功能：一方面通过介导抗体依赖性细胞毒性（ADCC）和抗体依赖性细胞吞噬作用（ADCP），直接激活NK细胞等免疫效应细胞；另一方面通过Fcγ受体介导肿瘤相关巨噬细胞（TAM）对ADC的内吞，实现旁观者肿瘤杀伤效应。

▌免疫刺激抗体偶联物（ISACs）激活先天免疫

ISACs通过靶向递送模式识别受体激动剂（如TLR或STING激动剂），精准激活肿瘤微环境内的先天免疫应答。其核心优势在于将免疫刺激活性局限于肿瘤部位，在增强树突状细胞活化、促进干扰素产生及启动T细胞免疫的同时，显著降低全身毒性。

▌ADC与免疫抑制剂的联合治疗

ADC与免疫检查点抑制剂的联合治疗已成为肿瘤治疗的重要发展方向。这一策略的理论基础在于：ADC通过诱导ICD、清除免疫抑制细胞及重塑肿瘤微环境，为ICI激活T细胞创造有利条件。目前恩诺单抗（enfortumab vedotin）联合帕博利珠单抗（pembrolizumab）在尿路上皮癌中取得显著临床成功；乳腺癌领域，戈沙妥珠单抗（sacituzumab govitecan）联合帕博利珠单抗的III期试验也显示出显著疗效；其他ADC-ICI组合在不同癌种中呈现差异化的疗效表现。未来发展方向包括开发新型免疫靶向ADC及优化联合策略，以实现协同效应的最大化。

总结

ADC凭借其独特的分子设计，成功平衡了靶向递送与高效杀伤。未来发展的核心在于三大突破方向：优化肿瘤靶向特异性、精准调控免疫激活通路、以及创新联合治疗策略。通过对作用机制的深度解析，并借助个性化设计与组合疗法，ADC技术有望突破现有疗效瓶颈，重塑癌症治疗的新格局。