周清教授:T-DXd立足別具一格結構和機制,開創晚期NSCLC治療新時代

周清教授:T-DXd立足別具一格結構和機制,開創晚期NSCLC治療新時代

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深入解讀T-DXd治療HER2突變晚期NSCLC,從結構到機制再到研究前沿。

近年來,隨著機制的創新和技術日益成熟,ADC藥物發展迅猛。ADC藥物可利用單克隆抗體的特異性,將細胞毒藥物精準遞送至目標抗原的細胞,最大限度的減少細胞毒藥物對正常組織損傷的同時,實現了更寬的治療窗。德曲妥珠單抗(T-DXd)是靶向HER2突變的ADC藥物,也是非小細胞肺癌(NSCLC)治療領域首個獲批用於經治HER2突變晚期NSCLC患者的ADC藥物。T-DXd能取得如此優秀的療效,離不開其獨特的結構和作用機制。基於此,醫學界腫瘤頻道特邀廣東省人民醫院周清教授解讀新型ADC藥物的特點及設計並分享最新臨床進展,以啟迪臨床實踐。

ADC藥物打破侷限性,帶來更大治療窗

化療往往是腫瘤領域最主要的治療手段之一,但是傳統化療在殺傷腫瘤細胞的同時,也對正常細胞進行了損害,從而會產生比較嚴重的毒副作用。因此如何將細胞毒藥物精確地輸送到靶病灶,選擇性地殺傷腫瘤細胞,擴大藥物治療窗成為了抗腫瘤藥物的主要發展方向。ADC藥物應運而生,結合了“精準”與“強效”,在產生高殺傷力的同時,具有更廣的治療窗,既可克服化療治療窗窄,也打破傳統靶向治療藥物耐藥的侷限性。

ADC藥物由單克隆抗體、連線子及載藥三部分構成,其透過抗體與腫瘤細胞表面的靶抗原特異性結合,以內吞的方式在細胞內形成早期內體,隨後成熟為晚期內體並與溶酶體融合。ADC藥物在溶酶體中裂解並釋放載藥,最終導致細胞的死亡[1],以達到提高藥效、降低毒性的目的。此外,與傳統的化療藥物相比,細胞毒性藥物的靶向遞送,可以增加藥物到達腫瘤細胞的百分比,從而降低了最小有效劑量,提高了最大耐受劑量,從而達到擴大治療窗的目的。

圖1. ADC藥物抗腫瘤活性的作用機制[2]

T-DXd優異療效,憑藉其創新結構

T-DXd是由人源化抗HER2 IgG1的單克隆抗體和拓撲異構酶I抑制劑透過基於四肽的可裂解連線子偶聯而成的新一代ADC藥物,在結構與機制上有很多優勢。

圖2. T-DXd的結構及抗腫瘤優勢

抗體

T-DXd的抗體部分與曲妥珠單抗氨基酸序列一致,保留了曲妥珠單抗的生物學活性,偶聯載藥後其對抗HER2的親和力無影響,且其抗體依賴性細胞介導的細胞毒性(ADCC)作用不受影響,可發揮強效的抗腫瘤作用。

載藥

  • DXd屬於拓撲異構酶I抑制劑,具有強效的抗腫瘤活性

T-DXd的載藥DXd,屬於拓撲異構酶I抑制劑,並且與常用化療藥物及大多數ADC藥物偶聯載藥的作用機制不同,DXd直接作用於拓撲異構酶I,阻斷DNA複製過程,從而殺傷腫瘤細胞。並且載藥DXd(DX-8951f)先後經歷了喜樹鹼→伊立替康(CPT-11)→SN38→DX-8951f的多次最佳化,一方面毒性不斷加強,在體外研究中DXd的活性約為SN38的10倍,而SN38的活性約為伊立替康的100倍,在體外觀察到強效且廣譜的抗腫瘤活性[3-4]。另一方面有研究表明DXd對P-gp高表達的腫瘤(化療耐藥常見機制)仍然有效[5]。

  • DXd具有細胞膜滲透性,且半衰期短,能發揮旁觀者抗腫瘤作用

DXd被釋放後末端自切割形成羥基,不帶電荷,容易透過細胞膜。基於DXd的高透膜能力,能夠進入鄰近腫瘤細胞,發揮抗腫瘤作用,產生旁觀者效應[3,6]。並且遊離DXd的系統半衰期短(1.37h),有利於T-DXd釋放載藥後的系統毒性控制[7]。

連線子

  • 連線子與獨特的偶聯技術使T-DXd的DAR高達8,且均一性好

T-DXd透過最佳化四肽連線子技術,鏈間採用半胱氨酸偶聯,有效降低整體ADC藥物的疏水性,實現藥物抗體比(DAR)達到理論高值8,突破了傳統ADC藥物2-4的限制。同時,T-DXd較其他ADC藥物具有較好的均一性,既減少了DAR低的ADC分子對靶點的無效佔據,又保證了藥物在體內分佈、代謝等藥代動力學特性的穩定[3,6]。

圖3. T-DXd均一性較好[3,8]

  • 連線子在血中高度穩定,且可在腫瘤細胞內特異性裂解,有利於減少系統毒性

連線子技術是ADC藥物的關鍵所在,影響著ADC的穩定性和理化性質。T-DXd採用基於GGFG四肽的可裂解連線子,與傳統氨基苄基(PAb)連線子相比,其疏水性更低,在血液迴圈中更穩定[9]。臨床前研究顯示[10],21天后人血漿中DXd釋放率僅2.1%,表明T-DXd的連線子在血液中十分穩定,降低脫靶毒性,保證了T-DXd的安全性。

當T-DXd進入靶細胞後,GGFG四肽連線子可被溶酶體蛋白酶選擇性剪下,從而確保了特異性釋放載藥進而殺傷腫瘤細胞[3]。並且,連線子與載藥之間設定了末端自切割基團,載藥釋放後能夠快速脫氨形成羥基,增加膜通透性,進一步增強了旁觀者效應,殺傷鄰近的腫瘤細胞[6]。

圖4. DXd載藥從T-DXd的釋放機制[3]

總之,T-DXd的藥物設計將靶向藥的精準和化療藥的高效進行了最佳化組合,使其具有更高的藥載比、特殊的偶聯結構和旁觀者殺傷效應, 既降低了藥物的毒副作用,還增強了殺傷腫瘤的能力,這些都是T-DXd取得眾多關鍵性突破的基礎。

全方位佈局,T-DXd在晚期NSCLC治療領域的研究探索

圖5. T-DXd在HER2突變和過表達晚期NSCLC領域的研究彙總

2024年AACR大會上公佈II期DESTINY-Lung05的研究資料,該研究旨在評估T-DXd 5.4mg/kg在既往接受過≥1次抗腫瘤治療的HER2突變轉移性非鱗狀NSCLC中國患者中的療效與安全性,主要終點為獨立中心評審(ICR)確認的客觀緩解率(ORR)。截止2023年09月23日,研究共納入72例HER2突變NSCLC患者。研究結果顯示經ICR和INV評估確認的ORR(cORR)高達58.3%,並且經ICR評估,1例達到CR,41例為PR;DCR超90%(91.7%-93.1%),mPFS尚未達到,ICR評估的12個月PFS率為55.1%。在安全性方面,與全球人群一致,並未發現新的安全訊號[11]。

圖6. 靶病灶大小較基線變化百分比

圖7. DESTINY-Lung05研究的PFS資料

DESTINY-Lung05研究填補了既往DESTINY-Lung02研究未納入中國大陸人群的空白,再次驗證了T-DXd在HER2突變晚期經治NSCLC中的有效性和安全性,有力支援T-DXd相關適應症在國內獲批,為中國HER2突變晚期NSCLC患者帶來≥2線標準治療選擇。2024年CSCO指南將T-DXd納入IV期HER2突變NSCLC的後線治療的II級推薦,開啟中國NSCLC抗HER2靶向治療新時代。

綜上所述,T-DXd在晚期NSCLC治療領域取得突破性臨床獲益的基礎主要源於其七大優勢特性。T-DXd具備高活性的拓撲異構酶I抑制劑載藥,具有更強的抗腫瘤作用;穩定的四肽可裂解連線子,提高安全性;高達8的DAR,更多載藥進入腫瘤細胞,提升抗腫瘤作用;同時,強效的旁觀者效應擴大了殺傷腫瘤細胞的範圍。這些特性共同為T-DXd在晚期NSCLC治療中的成功應用提供了有力支撐。DESTINY-Lung05研究結果也進一步證實了T-DXd在HER2突變晚期NSCLC患者中的療效與安全性。期待未來公佈更多臨床資料,為晚期NSCLC治療領域帶來新的治療策略。

專家簡介

周清 教授

  • 主任醫師,博士研究生導師

  • 廣東省人民醫院腫瘤醫院院長,廣東省肺癌研究所副所長

  • 國際肺癌研究協會(IASLC)職業發展與獎學金委員會委員

  • 國際肺癌研究協會(IASLC)國際事務委員會委員

  • 中國胸部腫瘤研究協作組(CTONG)副會長兼祕書長

  • 廣東省醫師協會臨床試驗專業委員會主任委員

  • 廣東省基層醫藥學會肺癌專業委員會主任委員

  • 擅長領域:以靶向治療、免疫治療為主的肺癌多學科綜合治療,對生物標誌物指導下的肺癌精準治療、靶向治療耐藥機制和克服耐藥策略研究方面有深入研究。

  • 科研論文:發表SCI論文100餘篇包括Nature Medicine(IF=82.9),Nature Reviews Clinical Oncology(IF=78.8) , Lancet Oncology(IF=51.1), Annals of Oncology(IF=50.5), Cancer Cell(IF=50.3) and Journal of Clinical Oncology(IF=45.3) ,其中第一作者或通訊作者47篇,單篇最高影響因子82.9分,影響因子>50分總共5篇,影響因子>20分總共11篇,總影響因子639分。

  • 科研獲獎:主持完成國家十三五重點研發計劃專案一項、國家自然科學基金專案四項和多項省級科研課題。主譯譯著一部,參加100餘項國際、國內多中心臨床研究,獲得國家科學技術進步獎二等獎一項,中華醫學科技獎一等獎兩項,廣東省科學技術獎一等獎兩項、二等獎兩項,廣東醫學科學技術獎一等獎一項。

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參考文獻:

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[10]Ogitani Y, Aida T, Hagihara K, et al. DS-8201a, A Novel HER2-Targeting ADC with a Novel DNA Topoisomerase I Inhibitor, Demonstrates a Promising Antitumor Efficacy with Differentiation from T-DM1. Clin Cancer Res. 2016 Oct 15;22(20):5097-5108.

[11]Y. Cheng, et al. Trastuzumab deruxtecan (T-DXd) in Chinese patients (pts) with previously treated HER2 mutant non-small cell lung cancer (NSCLC): primary analysis from the Phase 2 DESTINY-Lung05 (DL-05) trial.2024 AACR. CT248.

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