ADC利用連結子把毒素與抗體透過共價鍵牢固地繫結在一起，共價連結子的一個缺點是一旦斷開就不可逆轉、毒素與抗體在體內環境無法重新形成ADC。而現在我們知道ADC雖然可以把毒素選擇性遞送到腫瘤組織，但因為逃逸能壘較低所以在腫瘤組織很難長時間保持高於血藥濃度的毒素蓄積。這好比灌溉山坡上的農田，雖然可以用水泵把水澆到田裡、但水會因為重力流失。進入血液的毒素弊大於利，所以需要儘快清除。但毒素畢竟是腫瘤的真正殺傷物質、只因迷路就被清除有些可惜，如果能有一個救贖機會回收到腫瘤組織可能會提高毒素的使用效率。
如果毒素與抗體可以用可逆結合方式偶聯，那麼流落到血液的毒素則可能被抗體回收重新遞送到腫瘤組織。前面講過延長毒素在腫瘤組織滯留時間以及清除血液毒素的一些策略，那是否有類似滑雪場纜車的技術能把血液裡的毒素持續運回腫瘤組織呢？其實自然演化都已經研究過這些策略了，比如神經遞質一旦離開突觸就會被快速代謝失活、類似上回講到的軟藥。而把高活性或代謝不穩定荷爾蒙從分泌組織經過血液送到起效組織則使用非共價結合的轉運蛋白。今天講一講現在有哪些仿生技術可能用於ADC毒素回收。
小分子毒素可以透過擴散從血液進入腫瘤，但透過這個機制進到腫瘤的遊離藥物只能低於或等於、而不可能高於血藥濃度，如同水不能自動從低處向高處流。如果希望實現高於血液的腫瘤藥物暴露就必須有機制提供自由能，通常是藥物載體與腫瘤細胞特異受體的結合能或免疫細胞的能量供給。
一個可能技術是一個可變區與ADC靶向同一抗原、另一個可變區結合毒素的雙抗。雖然尚無這樣雙抗用於ADC毒素再回收，但已有一些研究用這個策略遞送毒素。比如羅氏的科學家發明了一系列雙抗，一個結合區可以靶向腫瘤抗原如Her2、IGF1R、CD22、LeY等，另一個結合區靶向一個甾體藥物異羥基洋地黃毒苷元。這個甾體可以與各種各樣的活性藥物如化療藥物阿黴素、蛋白如GFP、或RNAi偶聯在一起，這樣雙抗一端可以透過與甾體結合繫結毒素、另一端則可透過與腫瘤抗原結合而把毒素遞送到腫瘤細胞，他們在多個體系驗證了這個平臺的體內活性[1]。最近高雄的科學家開發一個HER2xPEG雙抗，可以把PEG化脂質體阿黴素遞送到HER2陽性腫瘤、在小鼠模型中徹底清除植入腫瘤[2]。
德國默克的科學家最近開發了一個類似技術用於遞送PROTAC。這個叫做"PROxAb擺渡車"的雙抗一端結合腫瘤抗原，另一端結合VHL配體、可以繫結靶向VHL的PROTAC藥物。PROTAC是一個正在走向市場的新治療模組，但因為分子量和分子極性都比較大所以進入細胞能力較差。PROTAC ADC本身也是一個前沿，但這個擺渡車技術用雙抗與PROTAC的非共價結合遞送PROTAC，不僅不需要對PROTAC分子進行不必要的化學修飾而可能影響藥物性質、也更容易實現抗體與PROTAC的矩陣組合。與ADC類似，PROxAb擺渡車可以顯著延長毒素的體內半衰期、也實現了小鼠體內腫瘤控制的概念驗證[3]。
人體自身有一個天然公交系統，一個例子是免疫細胞如巨噬細胞可以根據化學訊號向炎症組織蓄積、所謂的歸巢效應，藥物可以透過搭便車（hitchhiking）搭乘這些交通工具進入疾病組織。中國科學家發明了一類可以在體內搭乘巨噬細胞的細菌外膜囊泡（OMV）包裹奈米毒素，首先利用細菌OMV被巨噬細胞識別、吞噬進入細胞，然後利用巨噬的歸巢效應進入腫瘤、在小鼠模型顯示腫瘤控制活性[4]。今年另一組中國科學家用這個策略把奈米侖伐替尼高效率遞送到肝癌消融療法誘導的腫瘤炎症病灶[5]。巨噬細胞甚至可以穿越血腦屏障，將奈米阿黴素地送到中樞治療GBM。
另一個在血液和腫瘤之間擺渡的機制是白蛋白，白蛋白紫杉醇Abraxane利用這個機制成為一個成功換代藥物。半胱氨酸偶聯的ADC通常在血液在透過逆邁克爾加成釋放毒素連結子，連結子在血液中則可以與白蛋白偶聯，不僅避免很快被清除還可以成為進入腫瘤的一個機制。但這些都是共價偶聯，一旦進入溶酶體被降解、毒素就再與白蛋白無緣了，無法回收毒素本身。合成小分子也可以與白蛋白以較高強度和載量透過非共價相互作用結合[6]， TNFxHSA雙抗Ozoralizumab則透過與白蛋白結合延長半衰期、並在炎症組織蓄積，這些都為利用白蛋白回收ADC毒素提供了思路。
雖然這些技術尚在早期，但可以借鑑用於ADC毒素回收。比如已經有人篩到高活性結合MMAE的抗體片段，搭乘巨噬細胞也不一定透過奈米材料吞噬、受體介導內吞同樣可行。毒素透過簡單修飾可以與白蛋白結合，如Aldoxorubicin是一個可以在血液中與靶蛋白共價偶聯的化療藥。如果可以把毒素從血液運回腫瘤，那麼ADC的毒性得到控制的同時療效也會增加、降低毒素浪費。ADC毒素範圍也可能得到擴充套件，比如某些清除率較低但活性足夠的傳統化療藥物也可以用作ADC毒素、這些藥物治療視窗要高於MMAE這樣自身不可成藥的毒素。雖然這也會令腫瘤治療變得更加複雜和昂貴，但是治療晚期腫瘤本來就不是一件輕而易舉的事。
參考文獻：
[1] Metz, Silke, et al. "Bispecific digoxigenin-binding antibodies for targeted payload delivery." Proceedings of the National Academy of Sciences 108.20 (2011): 8194-8199.
[2] Chen, I-Ju, et al. "Bispecific antibody (HER2× mPEG) enhances anti-cancer effects by precise targeting and accumulation of mPEGylated liposomes." Acta Biomaterialia 111 (2020): 386-397.
[3] Schneider, Hendrik, et al. "PROxAb Shuttle: A non-covalent plug-and-play platform for the rapid generation of tumor-targeting antibody-PROTAC conjugates." bioRxiv (2023): 2023-09.
[4]Gao, Cheng, et al. "In vivo hitchhiking of immune cells by intracellular self-assembly of bacteria-mimetic nanomedicine for targeted therapy of melanoma." Science Advances 8.19 (2022): eabn1805.
[4] Li, Xuehan, et al. "Macrophage hitchhiking for systematic suppression in postablative multifocal HCC." Hepatology 81.1 (2025): 44-59.
[5] Liu, Yu, et al. "Engineered apoptotic bodies hitchhiking across the blood-brain barrier achieved a combined photothermal-chemotherapeutic effect against glioma." Theranostics 13.9 (2023): 2966.
[6] Dumelin, Christoph E., et al. "A portable albumin binder from a DNA‐encoded chemical library." Angewandte Chemie 120.17 (2008): 3240-3245.
