一、ADC耐药性机制解析
抗体偶联药物（ADCs）通过将细胞毒性载荷靶向递送至肿瘤细胞，已成为癌症治疗领域的重大突破。然而，与所有抗癌疗法类似，肿瘤耐药性的产生是限制ADC疗效持久性的主要挑战。ADC的作用机制依赖于一系列生物学事件的精确协同：抗体与细胞表面抗原结合、受体介导的内吞、细胞内有效载荷的释放，以及载荷引发的细胞毒性。任何一个环节的障碍都可能导致治疗失败[1]。
（一）靶点相关的耐药机制
靶抗原的表达水平和分布是决定ADC疗效的首要因素。肿瘤细胞常通过下调靶抗原的表达来逃避ADC的识别和结合。抗原表达的丢失或下降可能由基因突变或表观遗传修饰引起。例如，临床研究观察到在Datopotamab Deruxtecan (Dato-DXd) 耐药模型中，肿瘤细胞表现出明显的TROP2下调[2]。此外，肿瘤内部的抗原表达异质性是限制ADC药物分布和疗效的固有屏障。
克服靶点低表达和异质性是第二代和第三代ADC设计的核心目标。传统的ADC，如Trastuzumab Emtansine (T-DM1)，在HER2低表达（HER2-low）的乳腺癌中效果有限，因为其作用严重依赖于靶细胞内高浓度有效载荷的积累。然而，新型ADC如Trastuzumab Deruxtecan (T-DXd) 则在HER2-low的肿瘤中表现出活性。这种效能的差异主要归因于T-DXd采用了具有高膜渗透性的有效载荷和可裂解连接子。当T-DXd在靶细胞内被裂解并释放出有效载荷后，这些载荷可以扩散到邻近的、抗原表达较低或缺失的细胞中，引发“旁观者效应”（Bystander Effect）[3]。这一发现的重要性在于，它表明通过优化有效载荷和连接子，能够有效弥补靶抗原表达不足或异质性造成的耐药性，极大地拓宽了ADC的适用人群，如成功覆盖了HER2-low乳腺癌群体。
（二）ADC内吞与细胞内运输障碍
ADC的细胞毒性依赖于受体与ADC结合后的有效内化，并被运输到溶酶体进行降解和药物释放。癌细胞常出现内吞和内体运输过程的失调，这已被视为癌症细胞的生物学特征之一。这种失调会直接影响ADC的内部化效率 。研究表明，不同的细胞表面受体通过独特的内吞途径进行内部化，并受特定的适配蛋白（adaptor proteins）和辅蛋白（accessory proteins）调控[4]。如果癌细胞通过改变或抑制这些独特的内吞调控蛋白的活性，就可能阻止靶向特定受体的ADC有效进入细胞。因此，理解这些关键适配蛋白在ADC内化中的作用，是开发下一代ADC以规避内吞性耐药的关键。
一旦ADC被内吞，其必须有效地运输到溶酶体中，通过蛋白酶降解或酸性环境触发有效载荷的释放。如果癌细胞通过机制性干预（如溶酶体碱化）或通过改变细胞内运输路径（例如HER2与EGFR或HER3发生异源二聚化，导致转运异常），都可能干扰有效载荷的有效释放，从而导致耐药[5] 。
（三）有效载荷相关耐药与多药耐药（MDR）
ABC转运蛋白介导的药物外排是最经典且普遍的耐药机制之一，也被称为多药耐药 (MDR) 。癌细胞通过过度表达ATP结合盒 (ABC) 外排转运蛋白，如P-糖蛋白 (P-gp/ABCBl)、乳腺癌耐药蛋白 (BCRP/ABCG2) 和多药耐药相关蛋白 1 (MRP1/ABCC1)，来降低细胞内细胞毒性药物的浓度。这些转运蛋白将释放的有效载荷（如微管抑制剂MMAE和DM1的衍生物）泵出细胞，限制其毒性发挥。
当患者对一种ADC产生耐药后，后续治疗的成功率极大地依赖于新ADC的有效载荷是否与前一个ADC的载荷存在交叉耐药性。临床观察和真实世界数据强烈支持一个结论，即有效载荷的作用机制是决定交叉耐药性的关键因素。例如，T-DXd的有效载荷是一种拓扑异构酶I抑制剂 (TOP1i)，T-DXd耐药细胞对其他TOP1i药物（如拓扑替康）的敏感性降低。此外，真实世界数据显示，连续使用相同载荷类别（例如连续使用TOP1i类ADC）的患者，其无进展生存期（PFS）获益有限[3]。这意味着仅仅更换抗体靶点，如果有效载荷机制不变，可能无法有效克服耐药。
此外，癌细胞能够激活替代生存通路来应对载荷导致的细胞损伤。这些旁路机制包括信号转导与转录激活因子3 (STAT 3)、白血病抑制因子受体 (LIFR) 的激活，以及环状RNA (crRNA) 抑制热休克蛋白 Beta-1 (HSPB1) 泛素化等。
（四）肿瘤微环境（TME）介导的耐药机制
TME的复杂性限制了ADC的有效递送和功能。物理屏障、血站屏障（BSB）以及靶点介导的药物清除（TMDD）都限制了ADC在肿瘤内部的渗透和均匀分布。TME中的组成细胞，如癌症相关成纤维细胞 (CAFs)，以及肿瘤的免疫浸润状态，也会直接或间接影响ADC的疗效。
二、克服ADC耐药的创新药物设计策略
针对上述机制，新一代ADC的研发重点在于对药物的三个核心组件（有效载荷、连接子、抗体）进行精细化工程改造。
（一）新型有效载荷的开发与优化
规避MDR是有效载荷开发的主要驱动力。为了绕过P-gp/BCRP等ABC转运蛋白介导的外排，研究人员正在探索与传统微管抑制剂作用机制不同的超强效载荷 [6]。
新一代有效载荷主要集中在非MDR底物的DNA损伤剂，包括吡咯并苯二氮卓（PBD）二聚体、杜卡霉素（Duocarmycins）、蒽环类（Anthracyclines）和卡里奇霉素（Calicheamicin）等[7]。其中，吡咯并苯二氮卓（PBD）二聚体是一类通过烷基化DNA大沟来引发毒性的超强效剂；杜卡霉素（Duocarmycins）是另一类DNA损伤剂，其作用机制和化学性质与MMAE或DM1等传统微管抑制剂不同；蒽环类（Anthracyclines）和卡里奇霉素（Calicheamicin）同样因其独特的毒性机制，被视为克服传统ADC耐药性的潜在候选。
这些新型载荷旨在通过非ABC转运蛋白识别的化学结构和作用机制，维持高细胞毒性，同时绕过多药耐药的主要屏障。
（二）连接子化学与偶联技术的改进
1、连接子稳定性与释放机制的平衡
连接子是ADC的“分子开关”，必须在全身循环中保持稳定，以避免脱靶毒性，同时在进入肿瘤细胞后高效释放有效载荷。连接子的选择决定了ADC的系统稳定性和旁观者效应能力。
连接子主要分为两类：非可裂解连接子需要抗体在溶酶体中被完全降解才能释放出含药代谢物，这种连接子（如T-DM1所用）提供卓越的系统稳定性，但释放效率和旁观者效应通常较低；可裂解连接子响应细胞内的特定信号（如低pH、高浓度蛋白酶或还原环境）来释放有效载荷，这类连接子（如T-DXd所用）能够促进药物在肿瘤细胞内的有效释放，并允许有效载荷扩散到邻近细胞（旁观者效应），从而克服靶点异质性[5]。
在ADC设计中，连接子稳定性和旁观者效应之间存在重要的权衡。不稳定或过度敏感的连接子可能导致药物在循环中过早释放，造成非肿瘤毒性。相反，如果连接子过于稳定，则可能妨碍药物释放，降低治疗效果。新一代ADC的设计正致力于平衡这些参数，选择最适合肿瘤生物学和有效载荷性质的连接子。
2、位点特异性偶联（Site-Specific Conjugation）
传统的偶联方法（如赖氨酸或半胱氨酸偶联）会产生异质性的产物，即药物抗体比率（Drug-to-Antibody Ratio, DAR）不均一。这种异质性对ADC的稳定性、药代动力学（PK）曲线和最终的疗效均有不利影响。
位点特异性偶联技术，例如利用非天然氨基酸（UAA）或THIOMAB技术，能够精确地在抗体预定位置加载有效载荷，从而产生高度均一的ADC分[8]。这种均一性可以显著提高ADC的血浆稳定性，优化PK特性，进而扩大治疗窗口并减少因药物过早释放导致的脱靶毒性。虽然UAA技术涉及复杂的细胞工程和潜在的免疫原性风险，但其对实现精准药代动力学的价值是不可替代的。
（三）抗体工程升级：双靶点与特异性递送
1、双特异性ADC（BsADC）应对靶点异质性
双特异性ADC（BsADC）通过在一个分子中同时靶向两个不同的肿瘤相关抗原，旨在解决单靶点ADC所面临的抗原下调和肿瘤异质性问题[9]。这种双重靶向策略能够增强ADC在肿瘤部位的摄取和保留，并降低癌细胞通过单一抗原逃逸的可能性。
BsADC领域正处于快速发展阶段，目前已有超过100种BsAbs处于实体瘤的临床试验中。市场分析预测，首个商业化的BsADC有望在2029年推出，其中许多项目集中在EGFR/HER3等高价值轴线上。这标志着行业认可双靶向是克服实体瘤渗透性和异质性耐药的关键技术突破。
2、降低脱靶毒性的创新策略
脱靶毒性是ADC临床剂量限制的关键因素。除了提高连接子稳定性外，创新工程策略也在开发中。
逆向靶向（Inverse Targeting）策略涉及同时给药有效载荷结合抗体片段。这些片段可以在循环中捕获并中和那些由于连接子不稳定而过早释放的游离有效载荷，从而减少其在非肿瘤组织中的暴露和毒性。
条件激活技术（Conditional Activation）（例如Pro-XTEN技术）利用肿瘤微环境中特异性表达升高的蛋白酶作为“触发器”，有条件地激活治疗剂。该技术将多肽聚合物作为空间屏蔽，仅在肿瘤部位被蛋白酶切割后才能释放毒性，从而显著减轻全身毒性。
参考文献：
1. Overcoming resistance to antibody-drug conjugates: from mechanistic insights to cutting-edge strategies - PMC, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12581271/
2. (PDF) Antibody–drug conjugates in breast cancer: mechanisms of resistance and future therapeutic perspectives - ResearchGate, https://www.researchgate.net/publication/395985625_Antibody-drug_conjugates_in_breast_cancer_mechanisms_of_resistance_and_future_therapeutic_perspectives
3. Antibody–drug conjugates in breast cancer: mechanisms of resistance and future therapeutic perspectives - PMC - NIH, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12480482/
4. (PDF) Impact of Endocytosis Mechanisms for the Receptors Targeted by the Currently Approved Antibody-Drug Conjugates (ADCs)—A Necessity for Future ADC Research and Development - ResearchGate, https://www.researchgate.net/publication/353271776_Impact_of_Endocytosis_Mechanisms_for_the_Receptors_Targeted_by_the_Currently_Approved_Antibody-Drug_Conjugates_ADCs-A_Necessity_for_Future_ADC_Research_and_Development
5. The Future of Antibody-Drug Conjugates: Advances in Bioconjugation, Linkers, and Payload Optimization - Crown Bioscience Blog, https://blog.crownbio.com/cancer-research/adc-development-advances-bioconjugation-linkers-payload-optimization
6. The Analysis of Key Factors Related to ADCs Structural Design - Frontiers, https://www.frontiersin.org/journals/pharmacology/articles/10.3389/fphar.2019.00373/full
7. Present Scenario and Future Landscape of Payloads for ADCs: Focus on DNA-Interacting Agents - NIH, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11510327/
8. A review of conjugation technologies for antibody drug conjugates - Oxford Academic, https://academic.oup.com/abt/article/8/2/157/8115463
9. Surging Bispecific ADC Trials Signal – FDA Approval Wave - The Clinical Trial Vanguard, https://www.clinicaltrialvanguard.com/news/surging-bispecific-adc-trials-signal-fda-approval-wave/
