突破单靶局限：双靶ADC的设计创新、临床挑战及对双靶RDC的借鉴意义
引言
抗体药物偶联物(Antibody-Drug Conjugate，ADC)凭借“抗体+连接子+细胞毒性有效载荷”的组合模式，已成为肿瘤精准治疗领域的核心赛道。截至目前，全球已有21款ADC药物获批上市，约230款处于临床开发阶段，在实体瘤与血液肿瘤治疗中展现出广阔前景。然而，传统ADC仍面临诸多临床转化挑战：实体瘤的抗原异质性导致单靶点靶向疗效受限，抗原下调、内化不足引发耐药性，连接子不稳定与脱靶结合造成的毒性问题，这些瓶颈严重制约了单靶ADC的治疗潜力。双靶ADC(Bispecific Antibody-Drug Conjugates，BsADCs)的出现为突破上述困境提供了新路径。通过整合双特异性抗体的双重靶向能力与细胞毒性载荷的杀伤效能，实现了对单靶ADC的技术升级，目前已有多个候选药物进入临床后期（见表1），展现出显著的治疗潜力。本文将系统解析双靶ADC的设计逻辑、靶点选择标准与作用机制，进而探讨其对双靶放射性核素偶联药物(RDC)研发的借鉴意义，为偶联药物的技术迭代提供参考。
表1：处于临床阶段的双靶ADC
一、双靶ADC的核心设计逻辑
双靶ADC的核心设计逻辑在于整合双特异性抗体的双重靶向能力与细胞毒性载荷的杀伤效能，一方面精选功能协同、表达互补且内化适配的双靶点组合，突破单靶点的疗效局限与异质性问题；另一方面通过动态平衡双靶亲和力、优化稳定性、且使用可控释放的连接子、匹配适配的Payload，在保障药物循环稳定性与靶向精准性的同时，实现细胞毒性载荷的高效递送，最终提升治疗效果并降低脱靶毒性。
1、靶点组合：精准匹配肿瘤生物学特征
靶点选择是双靶ADC成功的基础，并非任意两个肿瘤相关靶点都能构成有效的双靶组合，比如临床后期候选药物的靶点组合均遵循严格的选择标准，核心包括四点：
1) 功能协同性
首先两个靶点均需在肿瘤发生、发展中发挥互补/协同功能，以期借助双方的分布特异性递送足够的药物到细胞内的同时兼顾阻断共同的下游信号，达到双靶1+1>2的效果。如百利天恒自主研发申请上市的BsADCs BL-B01D1，以EGFR(Epidermal Growth Factor Receptor，表皮生长因子受体)和HER3(human epidermal growth factor receptor 3，人类表皮生长因子受体3)为靶点，通路之间具有优异的协同效应。首先EGFR与HER3同属于ERBB(Epidermal Growth Factor Receptor)受体家族(EGFR/HER1、HER2、HER3和HER4)，该家族成员在多种癌症中发生异常激活，已成为肿瘤精准治疗的重要靶点。其次EGFR与HER3主要通过以下机制互补促进肿瘤细胞的增殖、存活、侵袭和转移：
a) 信号通路激活，EGFR和HER3均可与配体结合，形成同源或异源二聚体。当EGFR与HER3形成异源二聚体时，EGFR的激酶活性被激活，进而磷酸化HER3的胞内结构域。HER3虽自身缺乏激酶活性，但被磷酸化后可招募并激活下游信号通路，如PI3K/AKT、MAPK、RAS等，这些信号通路共同促进肿瘤细胞的增殖、存活和代谢重编程[1]；
b) 耐药性诱导，在靶向EGFR的治疗中，肿瘤细胞可通过上调HER3表达或增强EGFR-HER3二聚化来激活旁路信号通路，从而绕过EGFR抑制剂的作用，导致耐药性的产生。例如，在非小细胞肺癌中，EGFR突变患者在接受EGFR-TKI治疗后，若HER3表达增加，可能引发耐药并导致疾病进展；
c) 肿瘤微环境重塑，EGFR和HER3的激活可调节肿瘤微环境中的细胞因子分泌和免疫细胞浸润。它们能促进血管生成因子的释放，诱导新生血管形成，为肿瘤生长提供营养支持；同时，还可抑制免疫细胞的活性，帮助肿瘤细胞逃避免疫监视，进一步促进肿瘤的进展和转移；
d) 侵袭与转移能力增强，EGFR-HER3信号通路可调节肿瘤细胞的上皮-间质转化（EMT）过程，使肿瘤细胞获得间质特性，增强其迁移和侵袭能力。此外，该信号通路还能促进肿瘤细胞与细胞外基质的相互作用，有利于肿瘤细胞在远处器官的定植和转移。
综上所述，EGFR与HER3的协调互补可以通过多条信号通路和机制共同驱动肿瘤的恶性进展，是肿瘤发生发展和治疗耐药的重要环节（见图1）。因此，开发靶向EGFR与HER3的抗肿瘤药物已成为当前肿瘤治疗的研究热点。
图1：EGFR与HER3细胞内分子通路作用机制
2) 表达互补性
双靶ADC除了可以克服单靶ADC耐药缺陷外，还可克服单靶ADC对肿瘤异质性的无力。因此寻找候选双靶点时，需遵循“表达互补性”核心原则，即所选双靶点在肿瘤组织中需呈现“共表达”或“互补表达”的特征——共表达时可精准锚定双阳性肿瘤细胞、减少对正常组织的损伤，互补表达时则能弥补单一靶点表达不均或不足的问题，从而实现对更多肿瘤亚群的全面覆盖，突破单靶点靶向的疗效局限。
共表达，顾名思义，就是两个靶点在同一肿瘤细胞同时表达。如橙帆医药的双靶ADC药物VBC103，通过对人类肿瘤患者活检样本的免疫组化检测发现，Trop2(Trophoblast Cell Surface Antigen 2)与Nectin4(Poliovirus Receptor-Related Protein 4)在尿路上皮癌、乳腺癌、宫颈癌、肺癌、头颈癌、甲状腺癌等肿瘤组织中同时高表达，而在正常组织中共表达比例极低[2]。这一特征可让药物精准靶向双阳性肿瘤细胞，减少对仅单一表达或不表达这两个靶点的正常组织的损伤。
表达互补，就是说两个靶点在肿瘤进展时间上有表达先后的配合。众所周知，PSMA会在前列腺癌的晚期高表达，且PSMA的表达极具肿瘤异质性，这在极大程度上限制了该靶标药物的应用。据文献数据显示，STEAP1会在前列腺癌的早期表达，IHC数据也显示，按H-core≥30打分，转移性前列腺癌中STEAP1的表达率为87.7%，而PSMA为60.5%，且28.1%的mCRPC组织显示表达STEAP1，但不表达PSMA[3]。因此AbbVie和多禧生物均以STEAP1和PSMA为靶标进行双靶ADC药物的研发来弥补PSMA表达不足的问题。
3) 内吞适配性
内吞是细胞通过膜结构包裹外界物质并将其摄入细胞内的生理过程，这也是ADC发挥作用的关键环节，只有抗体靶头与靶点蛋白结合实现高效内吞，才能在细胞内释放细胞毒性载荷，进而杀伤肿瘤细胞，若内吞效率低下，会导致载荷无法有效递送，直接影响疗效，还可能引发耐药，因此内吞效率直接决定ADC的药物递送效果与治疗潜力。
T-DM1（恩美曲妥珠单抗，抗体组分曲妥珠单抗）是靶向HER2 ECD4表位的单靶ADC，其在临床应用中面临内吞不足的问题，在HER2高表达细胞SKBR3（细胞表面 HER2受体数量约为2×10⁶个/细胞）中，内吞进入细胞的125I-曲妥珠单抗仅占细胞表面结合量的2.5%，且即便发生内吞，大部分复合物会快速循环回细胞膜，无法有效滞留于细胞内并进入溶酶体降解[3]。这一缺陷导致T-DM1对HER2表达异质性肿瘤的识别能力较弱，临床应用中仅能覆盖HER2 3+或2+/FISH+的患者人群，疗效受限。
而HER2双表位ADC则针对性解决了这一痛点，以Zymeworks公司研发的ZW49为例，其双抗组分ZW25可同时靶向HER2的两个非重叠表位ECD2和ECD4，相较于仅靶向单一表位的曲妥珠单抗，ZW49的内吞效率提升幅度超过2倍（见图2）；更重要的是，临床前数据显示，它不仅对HER2高表达(IHC 3+)肿瘤有效，对HER2 IHC1+甚至IHC 0的肿瘤细胞也能发挥杀伤作用（见图3）。这一结果表明，选择一个内吞效率良好的靶点，带动内吞能力较弱的靶点，可有效克服单克隆抗体内吞效率差的局限，实现细胞毒性载荷的有效递送与肿瘤杀伤效果。
图2：ZW25在SK-BR-3细胞中与曲妥珠单抗(tras)和帕妥珠单抗(pert)的内吞比较
图3：ZW49治疗HER2不同IHC表达乳腺癌异种移植瘤模型的抗肿瘤活性
2、分子优化：平衡靶向性、稳定性与效应功能
分子优化是双靶ADC高效发挥作用的关键，核心在于打破单靶优化思维，通过动态平衡双靶亲和力以实现协同结合与内化；优化稳定性且使用可控释放的连接子，以保障循环安全；匹配适宜的细胞毒性载荷，在兼顾杀伤强度的同时保证良好的安全性，最终达成靶向性、稳定性与效应功能的协同统一，最大化治疗窗与疗效。
1) 双靶ADC亲和力平衡
合适的亲和力是ADC精准锚定肿瘤、高效介导内吞的基础。亲和力过低会导致药物与靶点结合松散、易脱落，无法有效递送细胞毒性载荷；过高则可能影响内吞效率或引发正常组织脱靶结合，而双靶ADC更需动态平衡两个靶点的亲和力，才能实现协同结合与高效内化，最终保障治疗效果并控制毒性。而这一平衡策略的关键是双靶点在癌细胞表面的表达丰度差异：对于表达量较低的靶点（如c-Met，其在癌细胞表面的表达量多为10⁴-10⁵个/细胞），其对应抗体臂需具备更高的亲和力，才能有效结合并介导后续作用；而对于表达量较高的靶点（如EGFR，表达量可达10⁵-10⁶个/细胞），则可匹配相对更低的抗体臂亲和力，避免因过度结合影响双靶点的协同效应。
以阿斯利康(AZ)研发的EGFR×c-Met双靶ADC药物AZD9592为例，其亲和力设计便遵循这一逻辑：EGFR端抗体臂的亲和力为45nM（适配高表达特性），c-Met端抗体臂的亲和力为2nM（适配低表达特性）。这种差异化设计确保了药物能同时高效结合两个靶点，并通过EGFR与c-Met的共同介导完成内吞过程，保障细胞毒性载荷的有效递送。不过，目前靶向EGFR×c-Met的双靶ADC中，已有9款进入临床阶段，且不同药物的双抗体臂亲和力比值存在明显差异。由于缺乏明确的临床数据支撑，这一比值的设计逻辑尚未形成统一标准，或许需待其中某款药物率先完成临床验证、实现突破性进展后，才能真正厘清双靶ADC亲和力平衡的核心规律。
2) 连接子的设计
连接子作为双抗与细胞毒性载荷(Payload)之间的“桥梁”，既承担着稳定偶联两者、保障药物在血液循环中不发生Payload过早释放的核心职责，又能通过精准设计实现肿瘤部位的可控释放以调控整体稳定性。据收集到的信息显示，目前双靶ADC均采用可切割连接子，其优势在于能借助肿瘤微环境与正常组织的特异性差异实现细胞毒性载荷(Payload)的精准、高效释放。如在血液循环的生理环境中，可切割连接子结构稳定，能牢牢偶联双抗与Payload，避免药物提前失效或损伤正常组织；而当双靶 ADC通过双靶点识别富集至肿瘤部位后，连接子会响应肿瘤微环境的特定信号（如 pH 降低、蛋白酶切割）发生断裂，高效释放Payload发挥杀伤作用，最终在保障药物循环稳定性的同时，实现“精准靶向-稳定递送-可控释放” 的协同，最大化双靶ADC的治疗窗与疗效。
3) Payload的选择
Payload（细胞毒性载荷）是ADC中负责发挥杀伤作用的核心成分，其核心功能是在ADC通过抗体靶向结合肿瘤细胞并内吞进入细胞后，通过破坏肿瘤细胞DNA、抑制微管聚合等机制实现肿瘤细胞杀伤。而Payload的合理选择是ADC研发成功的关键，若选择不当易引发脱靶毒性、治疗窗过窄等不良反应。目前，Payload主要分为微管蛋白抑制剂、DNA损伤剂和拓扑异构酶Ⅰ抑制剂三大类：
微管蛋白抑制剂作用于细胞周期，通过干扰微管蛋白聚合或去聚合过程，使细胞停滞在有丝分裂期（M期），最终诱导凋亡，特点在于毒性强、部分药物具有旁观者效应，代表药物为MMAE、MMAF、DM1、DM4。
DNA损伤剂通过诱导DNA链断裂、交联或拓扑酶抑制，直接攻击细胞复制机制，这类是高毒性药物的代表，一般不具旁观者效应。代表药物为卡其霉素类、PBD、CBI、IGN。
拓扑异构酶Ⅰ抑制剂通过抑制TopoⅠ修复DNA单链损伤，引起DNA损伤和细胞凋亡，是近年来发展迅速的一类Payload，中等毒性，部分药物具有旁观者效应，代表药物为DXd、SN-38、Exatecan。
表2：三种payload的比较
据统计，在临床阶段已披露Payload信息的33款双靶ADC药物中，有24款（占比72.7%）选择了拓扑异构酶Ⅰ抑制剂。一方面，这类Payload毒性适中，能在精准杀伤肿瘤细胞的同时兼顾用药安全性；另一方面，它能够适配高DAR值（Drug-to-Antibody Ratio，药物抗体比，即每个单克隆抗体上结合的药物分子数量），这意味着单个抗体分子可携带更多细胞毒性药物，进而增强杀伤效能、提升整体治疗效果。这一选择恰好契合双靶ADC的核心研发需求——中等毒性可与双靶点的精准靶向特性形成协同，有效降低脱靶风险、拓宽治疗窗；而适配高DAR值的优势，能最大化单位抗体的杀伤潜力，与双靶点覆盖肿瘤异质性的特点互补，确保对不同表达水平的肿瘤细胞均能发挥强效杀伤作用。因此，只有基于双靶点的表达丰度、内吞效率及双抗分子特性，筛选机制适配、优势突出的 Payload，才能充分释放双靶协同的技术红利，突破单靶ADC在疗效、毒性及肿瘤异质性覆盖上的瓶颈，推动双靶ADC从临床研发走向规模化应用，为肿瘤患者提供更优质的治疗方案。
二、双靶ADC面临的挑战
随着百利天恒BL-B01D1的申请上市，双靶ADC已经站在了成功的门槛上，尽管前景光明，但接近成功的双靶ADC仍面临着诸多复杂挑战，具体体现在以下方面：
1、靶点选择的局限与筛选难度
目前双靶ADC药物的靶点选择存在明显局限性，核心靶点高度集中于EGFR（21 款）、c-Met（10 款）、HER3（9 款）等少数已知分子，靶点组合的多样性严重不足。更关键的是，有效双靶点组合需同时满足功能协同、表达互补、内化适配三大核心标准，新型靶点的验证、未知靶点组合的协同效应评估难度极大，如何突破现有靶点池限制、筛选出更多具备临床价值的双靶点组合，成为亟待解决的核心问题。
2、复杂的分子设计与CMC工艺瓶颈
双特异性抗体的分子结构本身比单抗更复杂，设计过程中需精准平衡双靶亲和力、保障连接子稳定性与Payload适配性，进一步增加了设计难度。在生产端，双抗易出现链错配、聚集等问题，稳定性控制难度远超单抗，对细胞株构建、纯化工艺、质量控制体系提出了极高要求，工艺复杂性直接推高了研发成本与失败风险。
3、毒性管理的多重挑战
双靶设计在提升肿瘤靶向性的同时，可能因双靶点在正常组织的微弱共表达、连接子脱靶释放或旁观者效应扩大，引入新的、不可预测的毒性。例如，百利天恒BL-B01D1的临床研究中，尽管整体安全性可控，但中性粒细胞减少、血小板减少等血液学毒性仍需密切监测；部分高毒性Payload或高DAR值设计，也可能加剧脱靶损伤风险。此外，不同患者的靶点表达异质性还会导致毒性反应差异，如何在强化疗效的同时精准平衡毒性、拓宽治疗窗，是决定药物临床价值的关键。
4、精准患者分层的技术与标准障碍
双靶ADC的疗效高度依赖患者肿瘤的双靶点表达谱（共表达比例、表达丰度等），但目前缺乏统一、可靠且可及的生物标志物检测体系。且目前双靶点 “有效表达阈值”“共表达判定标准” 尚未明确，难以精准界定获益人群，既可能导致部分适合患者错失治疗机会，也可能因人群选择不当影响临床研究结果。
三、给双靶RDC药物研发的启示
双靶RDC作为RDC领域的创新方向，其研发可从双靶ADC的设计逻辑、技术优化及临床开发中提炼核心经验，加速技术转化。
1、靶点选择：聚焦“协同靶向-表达均衡”
双靶RDC需优先筛选肿瘤组织中共表达率>50%、表达量差异<10倍的靶点组合，避免“优势靶点饱和、弱势靶点失效”的问题，确保双靶点协同介导放射性核素的精准富集；同时还需兼顾靶点的内化能力，优先选择可高效介导受体-药物复合物内吞的靶点组合，避免因内吞效率不足导致核素递送失效，这与双靶ADC通过 “内吞适配” 突破疗效局限的逻辑高度一致。
2、毒性控制：“精准递送 - 剂量调控”
借鉴双靶ADC“低旁观者效应+可控释放”的毒性控制思路，双靶RDC一方面可以优先选择短射程核素（如α核素，射程< 100μm），减少核素辐射对周边正常组织的损伤，契合当前核素研发的流行趋势；另一方面，可参考双靶ADC对Payload毒性与靶向性的平衡策略，结合双靶点的共表达特异性优化核素偶联稳定性，避免循环中核素过早脱落引发脱靶辐射；同时，需根据患者双靶点表达丰度与共表达比例制定个体化剂量方案，通过人群分层控制毒性，最大化双靶RDC的治疗窗。
3、分子优化：平衡“稳定性-穿透性-靶向性”
针对双靶多肽RDC分子量小、易被肾脏清除、半衰期短的痛点，可通过PEG修饰、白蛋白结合肽融合等方式提升分子稳定性，延长血液循环时间与肿瘤内放射性滞留时间。同时，双靶RDC的两个靶向配体需根据靶点表达丰度动态平衡亲和力，避免单一配体过度结合影响协同靶向；其次核素与载体的偶联方式需适配载体分子特性，在保障核素稳定负载的同时，不破坏靶向配体的结合活性与肿瘤穿透能力，最终实现“稳定性-穿透性-靶向性-核素兼容性”的协同平衡。
四、展望
展望未来，双靶ADC凭借其在靶点协同、分子优化上的创新设计，已成功突破单靶ADC在抗原异质性、耐药性等方面的核心瓶颈，随着BL-B01D1等候选药物向上市推进，其在肿瘤精准治疗中的价值将进一步凸显。未来研发需聚焦靶点选择的多元化突破，摆脱对EGFR、HER2等传统靶点的依赖，挖掘更多具有功能协同与表达互补特征的新型靶点组合；同时通过技术革新攻克CMC工艺中的错配、聚集难题，结合精准的亲和力平衡设计与连接子、Payload的优化升级，进一步拓宽治疗窗，降低脱靶毒性。此外，可靠生物标志物检测体系的建立将为患者分层提供关键支撑，助力双靶ADC实现精准获益人群的筛选。而双靶ADC的设计逻辑与技术经验，也将持续赋能双靶RDC等新型偶联药物的研发，推动核素偶联、多肽偶联等领域的协同创新，构建多维度、全覆盖的偶联药物技术体系。在多学科交叉融合的推动下，双靶ADC及衍生偶联药物有望破解更多肿瘤治疗难题，为患者带来更高效、安全的治疗选择，引领肿瘤精准治疗进入多靶点协同杀伤的全新阶段。
参考资料
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[2] CN120271715A
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[4] Leyton JV. Improving Receptor-Mediated Intracellular Access and Accumulation of Antibody Therapeutics-The Tale of HER2. Antibodies (Basel). 2020 Jul 13;9(3):32.
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