Fc不再必需？JMC教你高效设计免疫刺激抗体偶联物（ISAC）

免疫肿瘤学的发展推动着治疗模式的革新，抗体偶联药物从传统的细胞毒性载荷向免疫调节领域拓展，催生了免疫刺激抗体偶联物（ISAC）这一新兴平台。

与传统抗体偶联药物直接杀伤肿瘤细胞不同，ISAC通过靶向递送免疫激动剂至肿瘤微环境，激活先天免疫系统，间接发挥抗肿瘤作用。

免疫刺激ADC（ISAC）及中断的ISAC项目

然而，这一平台的临床转化面临重重挑战：诺华的NJH395因普遍产生抗药抗体而终止，Bolt公司的BDC-1001面临药代动力学难题，Silverback的TLR8激动剂ISAC因免疫毒性而折戟。

这些挫折揭示了当前ISAC设计的局限性，特别是对Fc效应功能与连接子稳定性的过度依赖。

在此背景下，宾汉姆顿大学（Binghamton University）Nathan Turney团队最新发表于《J. Med. Chem.》的研究通过系统性分析，为ISAC设计提供了全新视角。

Fc效应的重新审视

传统ISAC设计理念认为，Fcγ受体介导的细胞吞噬作用是其发挥功能的关键环节。基于这一认知，大多数进入临床开发的ISAC都采用具有完整Fc效应功能的抗体骨架。

为验证这一假设，研究团队以曲妥珠单抗(Trastuzumab)为载体，搭载新型TLR7激动剂E104，构建了系列ISAC变体。通过糖基化与去糖基化处理，研究者精确调控了抗体的Fc效应功能。

结合实验证实，去糖基化ISAC完全丧失了与各Fcγ受体亚型的结合能力，功能实验也显示其无法诱导有效的ADCP或ADCC效应（ADCC：抗体依赖性细胞毒性；ADCP：抗体依赖性细胞吞噬作用）。

使用SPR测定去糖基化ISAC与各Fcγ受体亚型的结合能力

然而，令人意外的是，这种“功能缺陷”的ISAC在多种模型中仍展现出卓越的抗肿瘤活性。在肿瘤细胞与免疫细胞的共培养体系中，采用去糖基化抗体与可裂解连接子的ISAC表现出更强的刺激效力，其半数有效浓度显著低于传统设计。

将"行业标准"ISAC设计（左侧）与重新设计的可切割/去糖基化ISAC（右侧）进行直接比较。

在HER2阳性肿瘤的异种移植模型中，该ISAC实现了完全的肿瘤消退，疗效显著优于传统设计的ISAC。

这些发现表明，当搭载高渗透性载荷并采用适当连接子时，ISAC可通过不依赖Fc效应的“旁观者”机制发挥作用：载荷在肿瘤细胞内释放后，自由扩散至周围免疫细胞，实现局部免疫激活。这一机制的成功，为设计更安全的ISAC提供了理论依据。

连接子设计的平衡艺术

连接子的选择在ISAC设计中扮演着关键角色，不仅影响载荷的释放动力学，更与药物的安全性和免疫原性密切相关。本研究通过对比可裂解与非可裂解两类连接子，揭示了其在ISAC功能中的复杂作用。

在体外共培养模型中，采用可裂解连接子(mcValCitPABC)的ISAC表现出更优的活性，这得益于其能高效释放高渗透性的活性载荷E104，实现有效的免疫细胞激活。

ISAC及裸抗的ADCC与ADCP活性评估

相比之下，非可裂解连接子(mcE104)ISAC需要通过完整的蛋白降解过程释放载荷，其代谢产物渗透性较差，限制了免疫激活效率。

然而，在体内模型中，非可裂解ISAC仍展现出显著抗肿瘤效果，提示其在复杂生理环境中可能通过其他途径发挥作用。

值得注意的是，连接子选择与安全性特征密切相关。在重复给药研究中，非可裂解ISAC表现出更强的免疫原性，并伴随更明显的毒性反应。推测其极性代谢物可能在免疫细胞内累积，导致持续性免疫激活，进而引发毒性并刺激抗药抗体产生。

ADC第二次给药后体内不良毒性的药代动力学评估

相比之下，可裂解ISAC在体内外均表现出更好的耐受性，其快速释放与清除特性可能减少了长期免疫激活风险。这一发现强调，连接子设计需要在效力与安全性间取得精细平衡。

免疫原性的挑战与对策

免疫原性是ISAC开发面临的核心挑战之一。本研究首次在临床前模型中系统揭示了ISAC的免疫原性特征，并建立了其与药物设计参数的关联。

药代动力学研究显示，所有ISAC在二次给药后均出现加速清除现象，这是抗药抗体产生的典型特征。随后的检测确证了抗药抗体的存在，其滴度在二次给药后一周达到峰值。

为评估免疫刺激ADC的暴露量与免疫原性潜力而开展的多次给药PK研究。

深入分析发现，连接子类型与偶联策略共同决定了免疫原性的强度。非可裂解ISAC诱导了最强的抗药抗体反应，而采用位点特异性Q295偶联的ISAC虽然体外活性较弱，但表现出更好的药代动力学特征和更低的免疫原性。

进一步机制研究表明，免疫反应主要针对抗体骨架而非小分子载荷。这一发现既揭示了ISAC免疫原性的主要来源，也为优化策略指明了方向：通过使用完全人源化的抗体骨架、优化偶联策略降低药物疏水性，可能有效缓解免疫原性问题。

展望与启示

本研究通过对ISAC设计参数的系统性解构，为下一代免疫刺激抗体偶联物的开发提供了重要启示。研究证明，通过“抗体去糖基化+可裂解连接子+高渗透性载荷”的组合策略，可在保持高效抗肿瘤活性的同时，显著改善药物安全性。

同时，研究也强调，免疫原性应作为ISAC早期开发的关键考量因素，连接子化学与偶联策略的优化是控制免疫原性的有效手段。

这些发现不仅适用于TLR7靶向的ISAC，也为其他免疫激动剂ADC的开发提供了普适性指导。随着对肿瘤免疫应答机制的深入理解，以及连接子化学、偶联技术的持续创新，ISAC有望在肿瘤免疫治疗领域开辟新的天地。