AOC的临床转化挑战与未来展望

一、AOC面临的当前挑战

AOCs结合了抗体的靶向能力和siRNAs和ASOs等寡核苷酸的治疗功能。抗体识别特定的细胞表面抗原，并将寡核苷酸有效载荷精确递送至靶细胞，例如肿瘤细胞或病变组织中的细胞。理论上，这种设计可以增强治疗效力，同时降低全身毒性；然而，在实际应用中仍然存在许多挑战。

1. 免疫原性

免疫原性是指药物引发免疫反应的潜力。AOCs中的抗体和寡核苷酸都可能被免疫系统识别为外来物质。对于非人源化或不完全人源化的抗体，这种风险尤其明显；这些抗体的效力可能会被中和或清除治疗药物的抗药物抗体降低。由此产生的免疫复合物可能被免疫细胞摄取并沉积在特定器官中，存在脱靶毒性的风险。免疫原性的评估高度依赖于分析方法的灵敏度和特异性，并可能受到测量方法学、样品处理、样品收集时间、伴随用药和基础疾病的影响。AOCs的免疫原性通过评估总抗药物抗体和中和抗体来评估。

抗体对于精确靶向至关重要。与mAbs类似，AOCs中使用的抗体存在免疫原性风险。抗体的异质性，例如鼠源或嵌合抗体的异质性，可能诱导加速药物清除或中和治疗作用的抗药物抗体的形成。全长抗体的Fc区可以通过与Fcγ受体相互作用激活免疫系统。因此，用Fab或scFv片段替代全长抗体可以防止Fc介导的免疫反应。例如，DYNE-101采用靶向TfR1的Fab片段，显著降低了免疫原性风险。尽管人源化或完全人源化抗体降低了免疫原性风险，但一些患者仍可能产生抗药物抗体。免疫原性的风险还受到患者特定因素、药物结构和给药方案的影响。此外，增加给药频率和剂量水平可能会增加免疫原性风险。

寡核苷酸可能通过模式识别受体（如Toll样受体（TLRs））激活先天免疫系统，从而诱导炎症反应。未修饰的siRNAs或ASOs可以通过激活TLR3/7/8/9或RIG-I样受体触发先天免疫反应（例如细胞因子释放综合征），导致高免疫原性和与TLR激活相关的风险升高。随着生物技术的快速进步，寡核苷酸修饰变得越来越多样化，可能降低免疫原性风险。硫代磷酸酯修饰减少了TLR9激活，但可能通过NLRP3途径诱导炎症。此外，2'-O-甲基和2'-氟修饰抑制TLR7/8识别并降低IFN-α水平。CpG寡核苷酸激活TLR9并引发全身炎症。TAC-001通过CpG寡核苷酸激活TLR9用于肿瘤免疫治疗；然而，必须仔细平衡免疫激活和过度炎症反应的风险以用于临床应用。

连接子的选择在调节免疫原性方面也起着至关重要的作用。可裂解连接子（如二硫键）在体循环中过早裂解可能导致寡核苷酸的非靶向释放，从而增强免疫原性。不可裂解连接子（如MCC和Bis-Mal）可以减少循环中寡核苷酸的非靶向释放。例如，Avidity证明，在TfR1过表达模型中，不可裂解连接子不会损害效力，并且可能降低免疫原性。

没有标准化的策略来减轻免疫原性。因此，降低每个组分的免疫原性潜力至关重要。潜在的方法包括使用完全人源化抗体、改进临床给药方案、优化寡核苷酸修饰以及掺入免疫抑制元件。所有这些方法都需要在效力和安全性之间取得平衡。

2. 治疗窗口

治疗窗口定义为最小有效浓度和最小毒性浓度之间的剂量范围。AOCs通过抗体靶向将寡核苷酸特异性递送至靶细胞，释放的寡核苷酸通过RNAi或反义沉默调节基因表达。AOCs显著增强了寡核苷酸在靶组织中的积累，以选择性地干预疾病相关通路。AOCs的目标是通过提高效力同时最小化不良影响来改善治疗指数。然而，许多AOCs由于临床耐受性差而失败，因此需要全面评估和增强效力和耐受性以扩大治疗窗口。

AOC开发面临多方面的挑战，包括（1）由抗体与健康组织的交叉反应性或寡核苷酸介导的非特异性基因沉默引起的脱靶效应，以及（2）靶细胞中有效载荷释放效率低下，需要增加剂量，从而增加毒性。AOCs的治疗窗口受到脱靶效应和有效载荷释放效率的限制。因此，扩大这一窗口需要仔细考虑多种因素，包括脱靶效应对整体毒性的潜在贡献。例如，对靶细胞缺乏完全特异性的抗体可能将寡核苷酸递送至非靶组织，导致脱靶基因沉默或其他不良影响。可以通过抗体优化来解决这个问题。

具体而言，应提高抗体的特异性，并优化其对靶抗原的亲和力，以避免非特异性结合。此外，在抗体设计时应考虑表位分化。应优化抗体亲和力，因为过强的抗体-抗原结合会通过减少游离抗体的可用性来阻碍抗体渗透。除了抗体优化之外，还可以使用生物信息学工具设计高度特异性的寡核苷酸序列，并且化学修饰可以调节寡核苷酸结合亲和力，以减少与非靶RNA的相互作用，平衡亲和力与特异性。例如，应设计寡核苷酸序列以防止种子区与人类转录组中其他mRNA的完全互补。siRNAs的脱靶效应也可以通过2'-O-甲基和2'-氟修饰来减少，这些修饰可以防止RNA诱导沉默复合物与非特异性RNA结合；siRNA种子区（从5'端开始的核苷酸2至8）中的2'-O-甲基修饰可以将脱靶基因沉默减少高达80%，而锁核酸修饰增强了靶标结合特异性并降低了错配耐受性。

有效载荷（寡核苷酸）释放的效率和稳定性也至关重要。如果寡核苷酸在到达靶细胞之前释放或在细胞内释放不足，则可能需要增加剂量以达到治疗效力，从而增加毒性风险。减少不适当有效载荷释放的策略包括优化抗体特异性、开发具有改善稳定性的寡核苷酸（例如掺入锁核酸和肽核酸）以及改善细胞内释放机制（例如通过pH敏感连接子或内体溶解剂增强溶酶体逃逸，以促进有效载荷从溶酶体到细胞质的转移）。还可以通过优化连接子稳定性、缀合特异性、释放可控性和溶酶体逃逸效率来增强寡核苷酸的释放。目标是确保连接子在循环中稳定，以防止在到达靶细胞之前释放，同时在特定的细胞内环境中实现可控裂解，以确保高效的寡核苷酸释放和最佳的治疗活性。

其他考虑因素包括增强的内在化能力、良好的药代动力学/药效学以及降低的免疫原性。总的来说，这些策略旨在实现以下目标：（1）选择最佳靶点和AOC组件，以提高体循环中的稳定性，增强靶组织摄取，并最小化非特异性全身毒性；（2）平衡均匀的组织分布和高效的细胞内化；（3）增强AOC活性以确保卓越的临床效力。

3. 复杂的药代动力学

AOCs由大分子抗体和小分子寡核苷酸组成；因此，它们的药代动力学特性受到两种组分的影响。应考虑以下关键方面：（1）抗体和寡核苷酸之间药代动力学的差异影响AOCs的体内分布、代谢和清除（抗体通常具有约21天的长半衰期，而寡核苷酸在大约2小时内被快速代谢）；（2）组织分布的差异（抗体主要分布在血浆和肿瘤组织中，而寡核苷酸必须穿透细胞膜才能到达细胞质）；（3）连接子稳定性的双重要求（早期裂解可能导致全身暴露和毒性增加，例如肝毒性，但过于稳定的连接子可能会降低治疗效力）。

与具有小分子有效载荷的ADCs相比，AOCs在寡核苷酸和抗体之间表现出更多种类的偶联策略。抗体上的偶联位点（半胱氨酸、赖氨酸或糖基）显著影响AOCs在血浆中的药代动力学。例如，Avidity的研究人员证明，通过赖氨酸和糖基偶联的siRNAs与半胱氨酸偶联物相比，血浆清除率增加。赖氨酸偶联siRNA的血浆暴露减少可能归因于更大的异质性和较低的体内稳定性。考虑到药代动力学数据和半胱氨酸偶联的便利性，研究人员最终选择了半胱氨酸连接的AOCs进行进一步开发。值得注意的是，尽管许多糖基偶联的ADCs高度稳定，但糖基偶联AOCs血浆暴露略有减少的原因尚不清楚；血浆暴露减少可能是由于连接子稳定性或抗体上siRNA的位置。偶联方法也会影响细胞内的溶酶体释放，这对AOCs的药理活性至关重要。具有不同缀合策略的AOCs的药代动力学研究需要开发相应的生物分析方法。选择适当的生物测定对于AOC研究至关重要。

4. 耐药性

对AOCs的耐药性可能来自多种机制，包括抗原逃逸、溶酶体降解增强、寡核苷酸稳定性不足和适应性免疫逃逸。抗原逃逸类似于ADCs中观察到的耐药机制。肿瘤细胞可能下调靶抗原的表达或改变表位构象，从而降低AOCs的结合效率。或者，肿瘤细胞可以通过表观遗传沉默或抗原内在化（例如CD19丢失）来逃避抗体识别。溶酶体降解增强或寡核苷酸稳定性不足也会导致耐药，因为寡核苷酸必须从内体/溶酶体逃逸到细胞质中才能发挥作用。然而，溶酶体活性增加可能导致早期寡核苷酸降解和有效载荷浓度降低。重复给药可能由于免疫原性诱导抗药物抗体，加速AOC清除并降低治疗效力。

已经提出了几种策略来解决这些耐药机制。第一种策略涉及抗体工程和多靶点方法，以克服抗原逃逸和靶点下调。例如，可以开发靶向多个抗原表位的双特异性或双表位抗体，以减少由单靶点下调引起的耐药性。或者，可以优化抗体特异性（例如使用Dyne Therapeutics开发的FORCE™平台），通过特异性受体介导的内吞作用增强组织选择性。第二种策略包括改进的连接子和寡核苷酸修饰。具有改善稳定性和裂解效率的连接子确保AOCs在循环中稳定，但在靶细胞内释放寡核苷酸。寡核苷酸的化学修饰可以增强其稳定性、亲和力和细胞渗透性，同时减轻脱靶效应并减少耐药性的发展。例如，寡核苷酸骨架中的硫代磷酸酯修饰增加了对核酸酶降解的抵抗力。

克服AOC治疗药物耐药性的策略包括开发多特异性抗体以靶向多种抗原，将具有不同作用机制的寡核苷酸组合，以及采用间歇给药方案以最小化免疫原性并延迟耐药性的发展。