體外藥效系列之:ADC藥物體外功能評價平臺
抗體 - 藥物偶聯(lián)物(ADCs)是治療實體瘤和血液系統(tǒng)惡性腫瘤極具前景的創(chuàng)新型治療復合物。與治療性單克隆抗體不同,ADCs借助單克隆抗體與細胞毒性有效載荷的連接,可向靶向癌細胞精準遞送強效毒素。
隨著ADC藥物開發(fā)進程的不斷加快以及應用場景的持續(xù)拓展,其研發(fā)也面臨著更高的挑戰(zhàn)。一方面,需進一步增強有效載荷的細胞毒性與靶向精準度,減少對正常細胞的損害;另一方面,要優(yōu)化抗體與毒素的偶聯(lián)方式,確保藥物在體內(nèi)的穩(wěn)定性和藥代動力學特性良好,同時還要探索更廣泛的作用靶點以及聯(lián)合治療策略,以此應對腫瘤的異質性和耐藥性問題。在ADC藥物研發(fā)的早期階段,全面且深入地探究藥物的作用機制與潛力,能夠有效提升研發(fā)效率、降低后續(xù)研發(fā)風險,推動創(chuàng)新ADC藥物更快速地從實驗室邁向臨床應用,為攻克癌癥這一醫(yī)學難題注入更強勁的動力。

圖1. 新型抗體 - 藥物偶聯(lián)物(ADCs)的主要特征及其對未來藥物研發(fā)的潛在意義[1]
案例一:抗原表達
目的:評估8種細胞系中c-Met和HER2的表面表達情況,以確定其是否適合作為ADC的靶向對象。
方法:流式細胞術分析。
結果:c-Met和HER2在腫瘤細胞中廣泛分布,這為雙靶點ADC或聯(lián)合療法提升癌癥治療效果提供了良好潛力。

圖2. 8種細胞系中HER2和c-Met的表面表達
案例二:細胞結合試驗
目的:評估ABBV-399(c-Met ADC藥物)與腫瘤細胞上c-Met的結合親和力。
方法:流式細胞術分析。
結果:ABBV-399對所有三種腫瘤細胞系均顯示出結合能力,其結合特征與Telisotuzumab(c-Met抗體)相似。

圖3. ABBV-399在不同癌細胞系中的結合試驗
案例三:細胞毒性試驗
目的:篩選多種腫瘤細胞系,找出對ABBV-399介導的細胞毒性高度敏感的細胞系。
方法:CellTiter-Glo(CTG)試驗。
結果:ABBV-399對四種腫瘤細胞系表現(xiàn)出強效的細胞毒性,其療效與c-Met過表達水平密切相關。值得注意的是,在SNU-5細胞系中,與游離的細胞毒性有效載荷(MMAE)相比,ABBV-399展現(xiàn)出顯著更強的抗增殖作用。

圖4. ABBV-399對腫瘤細胞系的量效曲線

表 1. 腫瘤細胞體外c-Met表達及對ABBV-399的敏感性
案例四:內(nèi)吞作用
目的:使用pH敏感型熒光染料pHrodo?評估ABBV-399細胞水平內(nèi)吞作用。
方法:流式細胞術分析。
結果:ABBV-399與Telisotuzumab表現(xiàn)出相似的內(nèi)化效果,且內(nèi)化比例與時間呈正相關。在c-Met陽性的NCI-H1650細胞中檢測到較低的內(nèi)化信號,這或許能解釋ABBV-399與該細胞結合卻未發(fā)揮細胞毒性的現(xiàn)象。

圖5. ABBV-399的內(nèi)化動力學
案例五:細胞周期和凋亡試驗
目的:評估DS-8201a對靶細胞SK-BR-3細胞周期和凋亡的影響。
方法:流式細胞術分析。
結果:處理48小時后,與對照組相比,DS-8201a組S期細胞比例顯著增加,有效載荷通過抑制拓撲異構酶I使細胞周期停滯在S期(圖 6)。與對照組相比,DS-8201a組凋亡細胞比例顯著上升,有效載荷可通過細胞周期依賴或非依賴的方式誘導細胞凋亡(圖 7)。

圖6. 不同濃度DS-8201a對靶細胞SK-BR-3細胞周期的影響

圖7. 不同濃度DS-8201a在靶細胞SK-BR-3中誘導的凋亡
案例六:體外共接種條件下的旁觀者殺傷作用(流式細胞術,F(xiàn)ACS)
目的:評估DS-8201a對HER2陽性和HER2低表達腫瘤細胞的旁觀者效應。
方法:流式細胞術分析。
結果:DS-8201a對HER2陽性的SK-BR-3細胞具有直接細胞毒性,且在共培養(yǎng)中對抗原陰性的MDA-MB-468細胞表現(xiàn)出旁觀者殺傷效應。

圖8. ABBV-399的體外旁觀者殺傷效應
(a)流式細胞術的群體分析(b)DS-8201a處理后存活的SK-BR-3和MDA-MB-468細胞數(shù)量
案例七:體外共接種條件下的旁觀者殺傷作用(熒光素酶報告細胞)
目的:將不同水平c-Met表達的SNU-5細胞(ADC靶細胞)與c-Met低表達的熒光素酶陽性細胞(報告細胞,A549-NSCLC和NCI-H82-SCLC)以2:1的比例混合,并用ABBV-399處理。孵育6天后,測定熒光素酶活性以評估報告細胞情況,測定CTG活性以評估SNU-5細胞情況。
方法:熒光素酶報告細胞和CTG試驗。
結果:在SNU-5(c-Met表達細胞)與A549-luc或NCI-H82-luc報告細胞(均為c-MET低表達)的共接種體系中,ABBV-399以濃度依賴的方式降低了報告細胞混合物的活力。這表明 ABBV-399介導了濃度依賴的旁觀者殺傷效應。

圖9. ABBV-399的體外旁觀者殺傷效應
集萃藥康(GemPharmatech)的ADC評估平臺能夠實現(xiàn)從抗原分析、結合親和力到內(nèi)化效率和腫瘤細胞殺傷等方面的全面體外評估,可系統(tǒng)開展ADC藥物全方位評估,為候選藥物的篩選與優(yōu)化提供強有力的技術支持,提升臨床前研究成功率。
