摘要：常規(guī)化療因特異性差、不良反應(yīng)大，對腫瘤患者的治療效果有限。前體藥物是一類通過連接子將藥物與靶向分子 (如抗體、多肽、核酸適體、聚合物等)連接成的藥物偶聯(lián)物，可提高藥物向腫瘤部位遞送的效率，提高化療藥物的療效和安全性。本文介紹了幾種可用于腫瘤靶向治療的前體藥物，如抗體-藥物偶聯(lián)物、多肽-藥物偶聯(lián)物、核酸適體-藥物偶聯(lián)物和聚合物-藥物偶聯(lián)物，包括其基本組成、靶向遞藥原理、臨床研究進展和上市產(chǎn)品，并分析了前藥策略在臨床應(yīng)用中存在的問題，以期為前體藥物研發(fā)提供參考。
惡性腫瘤是一種慢性疾病，也是威脅人類生命健康的常見疾病。據(jù)報道，2018 年，全球惡性腫瘤的新發(fā)病例增加到 1 810 萬例，死亡病例增加到960 萬例 [1]。在惡性腫瘤的治療中，化療是除手術(shù)以外的重要治療方法，使用小分子抗腫瘤藥可有效阻止或減緩惡性腫瘤的生長。然而，很大一部分小分子抗腫瘤藥并不具備識別腫瘤細胞的能力，會同時作用于正常細胞，從而導(dǎo)致較大的不良反應(yīng) [2]�；诂F(xiàn)代精準醫(yī)療的需求，腫瘤靶向藥物的開發(fā)引起了研究者的廣泛關(guān)注。這一技術(shù)是降低小分子抗腫瘤藥不良反應(yīng)、提高整體療效的有效方法。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，除了借助納米遞藥系統(tǒng) ( 如膠束、脂質(zhì)體、納米粒等 ) 實現(xiàn)藥物的靶向遞送外，前體藥物也是實現(xiàn)腫瘤靶向遞藥的一個重要策略 [3]。前體藥物是將有生物活性的原型藥與某種分子片段上的化學(xué)基團通過共價鍵結(jié)合得到的偶聯(lián)物，這樣形成的新化學(xué)實體本身無活性或活性低于原型藥，但在體內(nèi)經(jīng)過酶作用或化學(xué)反應(yīng)可使上述結(jié)合鍵裂解，釋出原型藥而發(fā)揮治療作用 [4]。近年來，研究者又將可與腫瘤部位特異性表達的靶標高親和力結(jié)合的分子與藥物通過連接子連接形成小分子腫瘤靶向前體藥物，用于腫瘤靶向遞藥。與小分子靶向藥物相比，其原理簡單，且靶向效率高、不易耐藥 ；與納米載藥系統(tǒng)相比，其制備簡單、無免疫原性，可穿透至腫瘤深處，更易于臨床轉(zhuǎn)化。目前，用于腫瘤靶向治療的前體藥物主要包括抗體 - 藥物偶聯(lián)物 (antibody-drug conjugate，ADC)、多肽 - 藥物偶聯(lián)物 (peptide-drug conjugate，PDC)、核酸適體 - 藥物偶聯(lián)物 (aptamer-drug conjugate，ApDC) 和聚合物 - 藥物偶聯(lián)物 (polymer-drug conjugate) 等。
1 抗體 - 藥物偶聯(lián)物 (ADC)
早在 20 世紀初，以“化療之父”——保羅 · 埃利希 (Paul EHRLICH) 為代表的科學(xué)家們就提出了“魔術(shù)子彈”理論，旨在尋找一種化合物能選擇性靶向病灶部位而不產(chǎn)生其他不良反應(yīng) [5]。20 世紀70 年代，基于單克隆抗體 (monoclonal antibodies，mAbs) 的免疫治療開始出現(xiàn) [6]。mAbs 可減少非特異性毒性，通過特異性結(jié)合腫瘤細胞上的抗原，作用于特定信號通路以達到治療效果，或直接對腫瘤細胞產(chǎn)生免疫反應(yīng) [7]。迄今為止，約有 30 種 mAbs獲得美國FDA批準用于腫瘤治療。為提高治療效果，研究者又將 mAbs 與各種抗腫瘤效應(yīng)分子 ( 如細胞毒藥物、放射性核素、免疫毒素等 ) 共價連接，創(chuàng)造出基于 mAbs 的靶向治療和免疫治療，其中 ADC受到廣泛關(guān)注 [7]。
ADC 由重組 mAbs 通過連接子與細胞毒藥物共價結(jié)合形成，其中 mAbs 可將藥物靶向遞送到目標細胞中發(fā)揮作用 [ 8]。這種結(jié)合了細胞毒小分子藥物的免疫偶聯(lián)物 [ 相對分子質(zhì)量為 300 ～ 1 000，具有納摩爾級的半數(shù)抑制濃度 (IC50) ] 具備高效抑制腫瘤細胞生長的能力，同時 mAbs 又賦予其高選擇性、穩(wěn)定性和有益藥動學(xué)的特性，優(yōu)勢主要表現(xiàn)為：血循環(huán)時間長、因特異性高而具有的治療效力強和對正常組織毒性低、不易耐藥、免疫原性弱等 [9]。
ADC 的口服生物利用度較差，需要靜脈注射以避免胃腸道消化酶對抗體的降解。ADC 入血后，其中的 mAbs 成分可與靶細胞上高表達的表面抗原識別并結(jié)合，通過網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用內(nèi)化，形成含有 ADC- 靶抗原復(fù)合物的早期核內(nèi)體。在早期核內(nèi)體中，腺苷三磷酸 (ATP) 依賴的質(zhì)子泵產(chǎn)生酸性環(huán)境，觸發(fā)一部分 ADC 中 mAbs 的 Fc 片段與核內(nèi)體中表達的新生兒 Fc 受體 (FcRn) 結(jié)合，進而與細胞膜融合而被排出細胞外。隨后晚期核內(nèi)體與溶酶體融合，未被排出胞外的 ADC 在溶酶體水解酶的作用下，釋出細胞毒藥物到細胞質(zhì)中。細胞毒藥物與 DNA、微管蛋白等結(jié)合后，導(dǎo)致細胞 DNA復(fù)制或有絲分裂受阻，引發(fā)腫瘤細胞凋亡。目標細胞死亡時所釋放的細胞毒藥物還能通過旁觀者效應(yīng) (bystander effect) 導(dǎo)致周圍腫瘤細胞和周圍基質(zhì)組織死亡，但其效應(yīng)取決于細胞毒藥物的疏水性能 [10]。ADC 介導(dǎo)的效應(yīng)還包括激活補體系統(tǒng)、通過各種機制觸發(fā)免疫效應(yīng)細胞浸潤腫瘤部位等 [11]。
mAbs 有 2 個介導(dǎo)抗原識別的抗原結(jié)合片段 ( 也被稱為 Fabs) 和 1 個介導(dǎo)抗體與免疫系統(tǒng)效應(yīng)細胞相互作用的恒定片段 ( 即 Fc 片段 )。Fc 片段中包含與 FcRn 結(jié)合的結(jié)合域，用以調(diào)節(jié)抗體在血液中的半衰期 [12]。ADC 中的 mAbs 通常需具備以下特性 [13] ：①較小的免疫原性，通常選擇人源化或全人源化的抗體 ；②靶向特異性 ( 具有足夠的抗原特異性和親和力 ) 和高效的細胞內(nèi)化能力 ；③循環(huán)半衰期長。
ADC 開發(fā)的主要問題是要確定和驗證 mAbs 所對應(yīng)的抗原靶標，在抗原選擇中需要考慮以下幾個因素 [14]。首先，目標抗原應(yīng)表達于細胞表面，以便ADC-靶抗原復(fù)合物能順利內(nèi)化并在細胞內(nèi)釋藥；其次，理想的目標抗原應(yīng)在目標細胞表面均勻表達，但在健康組織中表達量較低 ；最后，目標抗原的脫落應(yīng)盡量少，以防止游離抗原在血液循環(huán)中與mAbs 結(jié)合，導(dǎo)致 ADC 失效。目前國內(nèi)外處于臨床研究的 ADC 靶標很多，主要分為血液腫瘤靶標和實體瘤靶標。例如，已批準用于白血病的靶標有CD22、CD30、CD33 等，用于實體瘤的有人表皮生長因子受體 -2(HER2)、連接蛋白 -4(nectin-4)、前列腺特異性膜抗原 (PSMA)、表皮生長因子受體(EGFR) 等 [15]。
細胞毒藥物是 ADC 的最終效應(yīng)成分，適于制備 ADC 的藥物通常須具備以下特征 [16] ：①作用機制明確 ；②具有極強的細胞毒性 ( IC50 在納摩爾級以下 ) ；③可被直接修飾，或結(jié)構(gòu)改造后具有可連接基團且生物活性不受影響 ；④在 mAbs 溶液中能穩(wěn)定存在并充分溶解。
目前臨床應(yīng)用最多的細胞毒藥物根據(jù)其作用機制可分為三大類 [17]。① DNA 損傷劑 ：卡奇霉素類(calicheamicins，CLM)、多柔比星 (doxorubicin，DOX)、倍癌霉素 (duocarmycins)、吡咯并苯二氮䓬類 (pyrrolobenzodiazepines，PBDs) 等，這些藥物通過與 DNA 雙螺旋小溝結(jié)合，導(dǎo)致 DNA 裂解和細胞凋亡。②微管蛋白抑制劑：美登素類 (maytansines)和澳瑞他汀 (auristatins) 等，通過與微管結(jié)合而阻止微管的聚合、阻滯細胞周期，繼而誘導(dǎo)細胞凋亡。③拓撲異構(gòu)酶抑制劑 ：喜樹堿 (camptothecin，CPT) 及其衍生物，通過調(diào)控 DNA 復(fù)制中所需的拓撲異構(gòu)酶，使 DNA 鏈斷裂。
化學(xué)連接子的作用是將細胞毒藥物與 mAbs 連接，并在體循環(huán)中維持 ADC 的穩(wěn)定性。連接子的化學(xué)性質(zhì)和偶聯(lián)位點對于 ADC 的穩(wěn)定性、藥動學(xué)和藥效學(xué)特性及治療窗等方面具有至關(guān)重要的作用。連接子的特性應(yīng)包括 [18] ：①足夠的穩(wěn)定性，使 ADC 能在血流中循環(huán)并定位到靶部位，不會過早斷裂而導(dǎo)致非特異性毒性 ；②能在內(nèi)化過程中迅速斷裂，釋放細胞毒藥物。
盡管 ADC 藥物的研發(fā)已取得較大突破，但仍存在以下問題 ：①抗體的載藥率 (drug-to-antibody ratio，DAR) 問題，目前得到的均是含有不同 DAR值 ( 0 ～ 8) 的多種成分混合物，一般 DAR 為 3 ～4 較合適，DAR>4 會出現(xiàn)較低的耐受性、較高的血漿清除率和較低的體內(nèi)功效 ；②目前得到的通常是偶聯(lián)位置與數(shù)目不定的混合物，未能完全實現(xiàn)定點偶聯(lián)，藥物劑量的確定及體內(nèi)藥動學(xué)研究存在困難 ；③可斷裂型連接子在血液中提前斷開，而細胞毒藥物沒有選擇性，故存在嚴重的肝毒性等不良反應(yīng)，導(dǎo)致治療窗較窄；④ ADC 的組織穿透能力有限，導(dǎo)致在實體瘤治療中存在一定困難，要考慮抗體的小型化問題等。
2 多肽 - 藥物偶聯(lián)物 (PDC)
PDC 的設(shè)計原理與 ADC 類似，主要用于藥物遞送和腫瘤靶向，不同之處在于 ADC 中的抗體成分被可作為靶向配體的多肽分子所取代。與 ADC相比，PDC 具有諸多優(yōu)勢 ：通常比生物藥物制劑容易制備、成本較低且大多數(shù)無免疫原性，不易引起自身免疫反應(yīng) [27]。PDC 的合成、貯存和質(zhì)控相對容易，體內(nèi)外穩(wěn)定性更好，且因 PDC 相對分子質(zhì)量小，有更好的血管、組織和細胞的通透性，易滲透到腫瘤深處 [28]。值得注意的是，由于腎小球的濾過作用，PDC 從血中清除的速度快于 ADC，減少了 PDC 途徑靶部位的循環(huán)頻次，可能會影響其靶向效率 [29]。
2.1 基本組成
2.1.1 多肽近年來隨著蛋白質(zhì)組學(xué)、噬菌體展示和多肽固相合成等技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的新型多肽被發(fā)現(xiàn)或被合理設(shè)計，極大地促進了 PDC 的發(fā)展。PDC 中的靶向多肽分子需要與對應(yīng)靶標具有納摩爾級的親和能力 (結(jié)合常數(shù)小于 10–9 mol/L)[30]，從而獲得良好的選擇性，以減少全身給藥時造成的非特異性分布與毒性 [31]。
用于 PDC 的多肽分子一般可分為細胞穿透肽 (cell penetrating peptides，CPPs) 和細胞靶向肽(cell targeting peptides，CTPs)，前者能跨越細胞膜轉(zhuǎn)運藥物，后者能特異性地與靶細胞上的受體結(jié)合。PDC 的肽段易被消化道酶降解，故常用非胃腸道途徑給藥 ；PDC 經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運并透過毛細血管壁到達靶細胞。對于 CPP- 藥物偶聯(lián)物而言，跨膜轉(zhuǎn)運是一個與能量無關(guān)的過程，它可直接穿過脂質(zhì)雙分子層 ；此外有文獻報道，CPP- 藥物偶聯(lián)物可通過轉(zhuǎn)運作用或受體介導(dǎo)的與能量無關(guān)的非內(nèi)吞轉(zhuǎn)運途徑進入細胞 [32]。常用 CPPs 有 [33] ：轉(zhuǎn)錄反式激活因子 (trans-activator of transcription，TAT)、transportan、penetratin 及其衍生物或其他具有穿膜能力的肽。CTP- 藥物偶聯(lián)物的跨膜轉(zhuǎn)運依賴于肽與其受體結(jié)合介導(dǎo)的內(nèi)吞作用，在此過程中偶聯(lián)物通過早期和晚期核內(nèi)體最終進入溶酶體，而受體再通過胞內(nèi)循環(huán)回到細胞膜表面。常用 CTPs 包括精氨酸 - 甘氨酸 - 門冬氨酸 (RGD) 恒定系列肽、黃體生成素釋放激素 (LHRH) 類似肽、通過噬菌體展示技術(shù)篩選出來的新型腫瘤靶向肽等 [34]。
用于 PDC 偶聯(lián)的細胞毒藥物通常是經(jīng)典的化療藥物，如紫杉醇 (paclitaxel，PTX)、DOX、CTP 等，它們通過干擾或阻斷細胞增殖過程而發(fā)揮抗腫瘤作用，但因選擇性不高、對腫瘤靶向能力差，易導(dǎo)致正常細胞和組織的損傷。形成 PDC 后可提高這些藥物對腫瘤組織的靶向性、減少在正常組織中的分布，從而減輕不良反應(yīng)、抑制多重耐藥 [35]。
連接子是連接多肽和藥物的有效橋梁，一個好的連接子不會影響多肽或藥物的功能，低分子、適當(dāng)長度、合適的穩(wěn)定性和極性是理想連接子的關(guān)鍵因素。與 ADC 類似，PDC 連接子分為不可斷裂型和可斷裂型 ( 見表 1)，通過采用不同的連接子，可調(diào)節(jié)藥物的釋放，降低潛在不良反應(yīng)的風(fēng)險。
盡管 PDC 具有明顯的臨床應(yīng)用優(yōu)勢，但目前仍無用于化療的 PDC 獲批上市。就現(xiàn)有數(shù)據(jù)而言，PDC 應(yīng)用于臨床可能存在的障礙包括 ：① PDC 的相對分子質(zhì)量較小，在體內(nèi)易被清除，導(dǎo)致全身給藥時療效不理想 ；② PDC 分子中的肽序列由 L 型氨基酸構(gòu)建，易被血中的酶降解而導(dǎo)致 PDC 的靶向性能被弱化 ；③ PDC 攜帶藥物的容量和跨越多個生理屏障的有效性有待提高，腫瘤細胞對 PDC的應(yīng)答率也有待深入研究。
3 核酸適體 - 藥物偶聯(lián)物 (ApDC)
DNA 是一種生物大分子，可通過堿基對自組裝成雙螺旋結(jié)構(gòu)，通過氫鍵、π-π 堆積和疏水相互作用保持穩(wěn)定 [69]，故可通過簡單的雜交和插層來實現(xiàn)藥物的引入。cell-SELEX 的核心原理是在對靶分子特征未知的情況下，篩選得到可識別腫瘤細胞的核酸適體，直接用于腫瘤的診斷與治療。YOON等利用這一特性，篩選得到一種可靶向胰腺導(dǎo)管腺癌的核酸適體 P19，并證明其靶向和遞送吉西他濱、氟尿嘧啶 (FU) 和美登素衍生物 DM1 的能力。這些化療藥先與短寡核苷酸結(jié)合，然后通過雜交與核酸適體結(jié)合，生成的 ApDC 可將細胞毒藥物特異性地遞送至腫瘤細胞，減少非特異性不良反應(yīng) [70]。DOX 是一種常用的廣譜抗腫瘤藥，具有一個平面四環(huán)結(jié)構(gòu)，可嵌入 DNA 中的堿基片段 ( 特別是 CG或 GC 堿基對 ) 中，抑制 DNA 的復(fù)制過程 [71]。根據(jù) DOX 能嵌入核酸結(jié)構(gòu)這一特性，可將 DOX 嵌入富含 CG、GC 序列的核酸適體中，用于 DOX 靶向遞送。核酸適體 A10 是由 71 個核苷酸組成的單鏈 RNA，可與人前列腺癌細胞表面過表達的 PSMA蛋白特異性結(jié)合。BAGALKOT 等通過非共價相互作用將 DOX 嵌入 A10 的三維結(jié)構(gòu)中得到了 A10-DOX 偶聯(lián)物，可將 DOX 靶向輸送到 PSMA 過表達的人前列腺癌細胞。鑒于 A10 與 DOX 通過非共價方式結(jié)合，A10 和 DOX 均可保持高生物活性，不影響各自功效的發(fā)揮 [72]。為了提高藥物遞送效率，ZHU 等通過雜交鏈式反應(yīng)，在核酸適體分子的 5'端修飾了 1 個由幾乎 100％藥物插入位點組成的長雙鏈 DNA，其工作原理類似于將核酸適體作為引導(dǎo)納米列車駛向目標腫瘤細胞的火車頭，同時串聯(lián)“車箱”作為藥物的高效載體，將藥物源源不斷地運送到靶細胞，發(fā)揮選擇性細胞毒性效果 [73]，顯示出理想的抗腫瘤療效，并減輕了不良反應(yīng)，具有良好的應(yīng)用前景。
雖然通過非共價結(jié)合形成 ApDC 的制備方法比較簡單，但許多藥物并不能有效嵌入核酸適體中，而且藥物的嵌入可能會改變核酸適體的結(jié)構(gòu)，從而影響核酸適體與靶標的特異性結(jié)合。因此，除了非共價結(jié)合外，共價結(jié)合也被廣泛用于開發(fā)更穩(wěn)定、更具位點特異性修飾潛力的 ApDC。在核酸適體與藥物結(jié)合的過程中，通過設(shè)計不同的連接子可使藥物在特定的組織或亞細胞器中釋放。例如，將化療藥 DOX 與 DNA 核酸適體 sgc8( 可與急性淋巴細胞白血病 T 淋巴細胞表面過表達的 PTK7 特異性結(jié)合 ) 相連形成 ApDC，利用酸不穩(wěn)定的腙鍵作為連接子，可在酸性腫瘤環(huán)境、酸性核內(nèi)體或溶酶體中釋放 DOX，抑制腫瘤生長 [74]。LI 等報道一種組織蛋白酶 B 敏感的核蛋白適體 (NucA) -PTX 偶聯(lián)物可選擇性地將 PTX 遞送到腫瘤部位，顯著提高了PTX 的抗腫瘤活性并降低其非特異性毒性 [75]。利用對組織蛋白酶 B 敏感的 VC 二肽鍵將 NucA 連接到 PTX 的 2' 位活性羥基上，得到的無活性 NucAPTX 偶聯(lián)物在體循環(huán)中能保持穩(wěn)定。該偶聯(lián)物上的NucA 可促進其在腫瘤組織中的積累 ；進入腫瘤細胞后，NucA-PTX 偶聯(lián)物的二肽連接子被酶解，釋放出 PTX 并發(fā)揮作用。最近，HE 等將核仁素特異性核酸適體 AS1411 與雷公藤甲素進行偶聯(lián)，所得偶聯(lián)物能特異性識別腫瘤細胞，并在腫瘤細胞內(nèi)GSH 的激活下觸發(fā)一系列生物正交反應(yīng)，原位、自循環(huán)產(chǎn)生碳中心自由基 [76]。同時，該偶聯(lián)物的激活能顯著降低腫瘤細胞內(nèi) GSH 的含量、同時增加游離二價鐵的含量，產(chǎn)生協(xié)同的化學(xué)動力學(xué)療法效應(yīng)。該偶聯(lián)物對人乳腺癌細胞 (MDA-MB-231) 具有強特異性和高細胞毒性，體內(nèi)抗三陰性乳腺癌的效果好、對健康組織的不良反應(yīng)小，為腫瘤靶向遞藥系統(tǒng)的設(shè)計和自由基相關(guān)分子機制的研究提供了新見解。
盡管核酸適體有諸多優(yōu)良特性，研究也證明了 ApDC 在腫瘤治療領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，然而針對靶向治療的核酸適體或 ApDC 的開發(fā)仍較為滯后。迄今為止，只有一種以核酸適體為基礎(chǔ)的藥物pegaptanib[ 商品名 Macugen，一種聚乙二醇 (PEG)化抗 VEGF 核酸適體，用于治療老年性黃斑變性 ]獲得美國 FDA 批準上市 [ 77] ；用于腫瘤治療的核酸適體 AS1411 目前處在Ⅱ期臨床研究中 [78]。ApDC從實驗室走向臨床還需克服一系列難題，如核酸適體篩選過程較長，成功率還較低 ；核酸適體和ApDC 的穩(wěn)定性較差，在體內(nèi)易被普遍存在的核酸酶降解，體內(nèi)半衰期較短，還須經(jīng)一定的化學(xué)修飾才能用于臨床 ；免疫系統(tǒng)對核酸的識別可能引發(fā)免疫反應(yīng)等。
4 聚合物 - 藥物偶聯(lián)物
聚合物 - 藥物偶聯(lián)物是由一種或多種藥物通過共價結(jié)合連接到聚合物上而構(gòu)成的具有藥理活性的大分子結(jié)構(gòu)，其中的藥物可以是小分子藥物，也可以是多肽、蛋白質(zhì)或核酸適體 [79]。藥物與聚合物的結(jié)合有多種益處，包括增加藥物的溶解度、控制釋藥速度、提高藥效和改善藥代動力學(xué)行為等 [80]。近年來，隨著聚合物偶聯(lián)技術(shù)的日漸成熟，越來越多的聚合物 - 藥物偶聯(lián)物進入了臨床研究，顯示出良好的發(fā)展前景。
聚合物 - 藥物共價偶聯(lián)物的概念最早由RINGSDORF 教授于 1975 年提出，他將其稱為合成聚合物藥物或藥理活性聚合物 [81]。它是藥物與聚合物主鏈通過不穩(wěn)定鍵連接形成的，由 1 個聚合物主干和 3 個不同的單元組成：第一個是親水區(qū)域，使整個大分子可溶和無毒 ；第二個是藥物與聚合物鏈連接的區(qū)域，藥物通常通過連接子 ( 如聯(lián)氨、偶氮、肽、二硫鍵等 ) 結(jié)合到聚合物主鏈上，而連接子在特定條件下會斷裂，使藥物從聚合物載體中釋放，所使用的連接子類型會影響藥物偶聯(lián)到載體上的比例、藥物穩(wěn)定性和藥物釋放機制 ；第三個是實現(xiàn)靶向運輸?shù)膮^(qū)域，其功能是將整個聚合物體系遞送到目標細胞或發(fā)揮藥理作用，與目前研究中廣泛應(yīng)用的靶向配體概念相似。通過對大分子聚合物鏈的不同區(qū)域進行不同的設(shè)計可實現(xiàn)不同的功能。
目前可用于藥物遞送的聚合物主要包括 [82] ：①聚氨基酸衍生物，如聚 L- 賴氨酸 (PLL)、聚 L-谷氨酸 (PGA)、明膠、聚 [N-(2- 羥乙基 -L- 谷氨酰胺 )](PHEG) 和聚門冬氨酸 (PASP) 等 ；②多元酸，如聚 α 蘋果酸 (poly-α-malic acid，PAMA)、聚 β蘋果酸 (poly-β-malic acid，PBMA) ；③多糖，如葡聚糖、普魯蘭多糖、透明質(zhì)酸、殼聚糖 ；④其他，如 N-(2- 羥丙基 ) 甲基丙烯酰胺 (HPMA) 共聚物和PEG 等。一些報道著重于將蒽環(huán)類、鉑類和紫杉烷類等小分子化療藥偶聯(lián)到聚合物上。廣泛用于藥物直接偶聯(lián)或通過連接子與聚合物鏈偶聯(lián)的官能團有氨基、羧基、羥基和巰基等 [83]。聚合物 - 藥物偶聯(lián)物可分為聚合物 - 大分子偶聯(lián)物、聚合物 - 小分子偶聯(lián)物、樹枝狀大分子和聚合物納米粒 [84]，本文主要關(guān)注可用于腫瘤治療的聚合物 - 藥物偶聯(lián)物前藥。
PGA-PTX(Opaxio，原名 Xyotax) 因其顯著的抗腫瘤作用而被廣泛研究。單次靜脈注射給藥后可完全消除小鼠乳腺癌，與未偶聯(lián)的 PTX 相比，該偶聯(lián)物的最大耐受量增加了 2 倍，腫瘤蓄積量增加了 12 倍。與單次靜脈注射相比，多次注射該偶聯(lián)物具有相似的療效，表明長循環(huán)藥物偶聯(lián)物 ( 如PGA-PTX) 以最高劑量單次給藥比多次給藥效果更好 [102]。但是，在卵巢癌患者的Ⅱ期臨床試驗中，該偶聯(lián)物的應(yīng)答率僅為 10％ (10/99)，中位生存期為 2 個月 [103] ；在非小細胞肺癌患者的Ⅲ期臨床研究中，該偶聯(lián)物組患者的生存率與對照組相當(dāng)，與晚期非小細胞肺癌一線治療方案 PTX/ 卡鉑相比，PGA-PTX/ 卡鉑無法提供更佳的生存期 [104]。盡管PGA-PTX 改善了 PTX 的溶解度及安全性，但在臨床抗腫瘤功效方面的改進仍然有限。
細胞毒藥物伊立替康的四臂 PEG 偶聯(lián)物(Onzeald) 已進入Ⅲ期臨床試驗。Onzeald 利用可裂解的酯鍵在每個 PEG 臂上結(jié)合 1 個伊立替康分子，相對分子質(zhì)量為 20 000 ；在體內(nèi)，酯鍵緩慢水解釋放出伊立替康，隨后代謝成活性抗腫瘤成分SN-38[105]。在動物模型中，與傳統(tǒng)的伊立替康相比，Onzeald 表現(xiàn)出延長的循環(huán)半衰期、在血漿和腫瘤中穩(wěn)定的濃度和高達 400 倍的血漿暴露 (AUC)。與伊立替康相比，使用 Onzeald 后腫瘤中的 cmax 增大了 10 倍，而血漿中的 cmax 卻降低了，提示其治療指數(shù)更具優(yōu)勢，故給予 Onzeald 可導(dǎo)致持續(xù)數(shù)周的腫瘤抑制和腫瘤消退。在Ⅰ期臨床試驗中，Onzeald證實了類似的藥代動力學(xué)特征，SN38 表現(xiàn)出 50 d的消除半衰期，而伊立替康給藥后半衰期只有 12 ～47 h[106]。Onzeald 已完成臨床Ⅲ期試驗并申請上市，用于治療伴有腦轉(zhuǎn)移的乳腺癌 [107]。
獲批上市的聚合物 - 藥物偶聯(lián)物產(chǎn)品大多是PEG- 蛋白質(zhì)偶聯(lián)物，用于治療丙型肝炎、急性淋巴細胞白血病和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等 [80]。相比之下，小分子藥物的聚合物偶聯(lián)物的臨床應(yīng)用一直很有限，目前只有 PEG- 納洛酮偶聯(lián)物 ( 商品名Movantik) 成功進入市場，用于治療慢性疼痛患者阿片類藥物引起的便秘 [ 108]。盡管一些聚合物偶聯(lián)物已證明可延長半衰期和降低毒性，但在抗腫瘤功效方面的改進仍然有限�？鼓[瘤聚合物療法的臨床前療效在很大程度上歸因于 EPR 效應(yīng)介導(dǎo)的腫瘤積累，但人類腫瘤中的被動積累目前是一個頗受爭議的話題。例如，37 例接受 PK1 治療并進行Ⅰ期和Ⅱ期臨床試驗評估的患者中，只有 8 例通過放射性核素成像顯示出腫瘤攝取 [ 109]。臨床前研究和患者數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)差距的原因可能是小鼠模型不能準確地反映人類腫瘤的特點，小鼠腫瘤的快速生長導(dǎo)致不規(guī)則的血管形成和血管滲漏，但并不是所有人類腫瘤血管都有滲漏。近期一項研究結(jié)果表明，通過 EPR 效應(yīng)介導(dǎo)的腫瘤藥物載體蓄積試驗中，只有 0.7％靜脈注射劑量的藥物到達腫瘤 [110]，這提示 ：即使在臨床前模型中表現(xiàn)出被動積累效果的藥物載體，其向腫瘤部位遞送的藥量也是不足的。然而研究者并沒有對類似小分子藥物的腫瘤定位進行分析，從而混淆了藥物載體和小分子藥物在腫瘤部位的蓄積效果。因此，未來需要仔細選取患者，以便確認哪些患者能受益于所設(shè)定的療法 [111]，或者開發(fā)增加聚合物載體腫瘤蓄積的方法 ( 如引入靶向配體等 )[112]，同時必須對藥代動力學(xué)和生物分布進行完整的臨床前評估，以確保所選擇的連接子在體內(nèi)具有足夠的穩(wěn)定性，保證藥物的有效遞送。
5 總結(jié)與展望
本文主要介紹了抗體、多肽、核酸適體和聚合物與藥物的偶聯(lián)物在介導(dǎo)藥物靶向遞送中的應(yīng)用，就目前研究及臨床試驗結(jié)果而言，它們均有良好的應(yīng)用前景，部分產(chǎn)品已在臨床應(yīng)用中取得了良好的治療效果，為患者帶來了較大益處，但同時也存在著一些棘手的問題，諸如不良反應(yīng)、耐藥性、費用昂貴及缺少較好的腫瘤標記物等。首先，靶向治療雖然能提高藥物在腫瘤部位的蓄積，但在正常組織中的分布仍不可避免，導(dǎo)致產(chǎn)生不良反應(yīng)。例如，Kadcyla 的不良反應(yīng)雖然比化療顯著減輕，但仍存在惡心、嘔吐、血小板減少、肌肉骨骼疼痛以及肝毒性等不良反應(yīng)，導(dǎo)致患者用藥順應(yīng)性較差。其次，與傳統(tǒng)化療藥物一樣，靶向治療也存在耐藥問題，腫瘤細胞表面高表達的藥物外排蛋白，可促進藥物外排，且在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中可能出現(xiàn)復(fù)雜的突變來促進腫瘤的生長，使靶向藥物失去作用。第三，腫瘤靶向治療的花費較昂貴，尤其是抗體類藥物，且在治療過程中還包括一些其他費用，在很大程度上增加了政府及患者的經(jīng)濟負擔(dān)。最后，由于腫瘤的復(fù)雜性及異質(zhì)性，導(dǎo)致不同腫瘤患者的療效存在差異，需要進一步尋找可能預(yù)測患者療效的腫瘤標記物，進而篩選出最適合靶向治療的患者，實現(xiàn)精準治療。相信隨著生物醫(yī)藥科技的進步和靶向遞藥理論的完善，將會促進更為合理有效的靶向藥物的臨床轉(zhuǎn)化，為廣大腫瘤患者的治療帶來福音。
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