抗体偶联药物的文献计量分析

徐瑛，周婕，周展，陈枢青

(浙江大学 药学院 精准医疗与生物技术药物研究室，浙江 杭州 310058)

抗体偶联药物的文献计量分析

徐瑛，周婕，周展，陈枢青Δ

(浙江大学 药学院 精准医疗与生物技术药物研究室，浙江 杭州 310058)

目的 检索和分析国内外与抗体偶联药物(antibody-drug conjugates，ADCs)相关的文献资料，了解ADCs的研究进展和现状。方法 设计检索策略和文献纳入排除标准，检索截止至2016年1月Pubmed、Web of Science以及CNKI 数据库中有关ADCs的全部文献，利用EndNote X7软件进行整理，采用文献计量学方法，对文献类型、发表年份、第一作者、研究机构、发表期刊、被引频次、研究内容和专利情况进行计量分析。 结果 纳入的国内外相关文献共645篇，其中，外文495篇，中文150篇。21世纪后，报道ADCs的文献大幅增加，以美国发文量最多。发文量最多的第一作者是Krop IE和Younes A，载文量最多的期刊为《癌症临床研究》。文献最高被引686次。研究内容主要涉及靶点选择、定点偶联及“弹头”药物等。结论 ADCs是肿瘤研究领域的热点，已经取得了突破性进展，但依旧存在着很大的改进空间，仍需更深入的探索。

抗体偶物药物；ADCs；文献计量分析；连接物；靶向治疗

近年来，全球已掀起了抗体偶联药物(antibody-drug conjugates，ADCs)研发的热潮。ADCs具有抗体的靶向特异性和小分子药物的细胞毒性作用[1]，被认为能够更加高效地用于癌症和肿瘤的治疗，在未来将成为人类应对疾病的重要手段。从结构上，ADCs由“弹头”药物(小分子毒物)、抗体以及偶联抗体和药物的连接物(linker)三部分组成[2]。ADCs以抗体为载体，将“弹头”药物送至靶点，并通过细胞内吞作用进入溶酶体，释放出细胞毒性药物，从而靶向杀死癌细胞[3]。为方便广大ADCs领域的科研工作者能尽快了解ADCs研究的现状和发展动态，本文从文献计量学角度，较全面的统计与分析了国内外ADCs相关研究文献，旨在为确定研究课题、利用和探索文献提供参考与借鉴。

1 资料与方法

1.1 资料检索

1.1.1 来源：外文检索PubMed、Web of Science 数据库，中文检索CNKI数据库。

1.1.2 纳入和排除标准：纳入全部有关ADCs的文献，包括论著、综述、会议摘要等；排除重复文献、媒体报道、信件以及不相符合的文献等。

1.2 检索策略 检索时间设定为自建库到2016年1 月PubMed、Web of Science以及CNKI数据库中的相关文献，英文数据库以题目或摘要中含有“antibody-drug conjugate”为检索词进行检索；中文数据库以“抗体偶联药物”为主题检索词进行检索。

1.3 评价内容 针对文献外部特征，包括文献总体情况(各数据库文献分布数，去重后情况，语言分布，文献类型分布)、发表年代分布、发文量排序前三的国家、第一作者及其所在研究机构、期刊载文量、文献被引频次、有效专利等进行计量分析，并对文献中论著的主要研究内容和热点进行阐述。

1.4 统计学方法 将检索出的相关文献汇总，利用 EndNote X7软件进行去重，严格按照纳入排除标准处理文献，结合人工检查和纠错。在Excel 表中建立评价数据库，录入信息并进行统计分析。

2 结果

2.1 ADCs相关文献检索的总体情况 PubMed、Web of Science和CNKI数据库按拟定的检索条件进行检索，分别检出文献453、1131、255篇，合计1839篇。经软件去重、人工检查与纠错，剩余645篇，其中外文495篇、中文150篇。在相关文献中各类型文献分别为论著449篇、综述167篇、会议摘要29篇。

2.2 ADCs相关文献发表年代分布 ADCs相关文献发表年代分布见图1。20世纪初，德国科学家Paul Ehrlich最早提出“魔术子弹”(magic bullets)的概念，指出将细胞毒性药物靶向递送至肿瘤的理念[4]。随着基因工程技术、抗体制备技术、偶联技术、细胞毒性药物合成技术的不断发展，ADCs取得了重大突破。21世纪以前报道ADCs的文献相对较少，直到2000 年，美国食品药品管理局(FDA)批准了首个ADC药物gemtuzumab-ozogamicin用于治疗CD33+急性骨髓系白血病，关于ADCs的文献开始大幅增加。

图1 文献发表年代分布图Fig.1 Distribution of published year of literatures

2.3 ADCs相关文献发文量排序前3位的国家 报道ADCs的国家以美国发文量最多，共267篇，占总数的五分之二。美国对ADCs的研究处于世界领先地位，2011年8月Brentuximab vedotin[5]和2013 年2 月Ado-trastuzumab emtansine[6]均在美国上市。中国、英国分别位列第二、三位，分别发表相关文献152、103篇。目前尚有几十种ADCs处于各个临床试验阶段。

2.4 ADCs相关文献发文量3篇以上的第一作者及其研究机构 发文量最多的第一作者是Krop IE，其主要从事trastuzumabemtansine(T-DM1)的临床研究，以及T-DM1用于HER2阳性转移性或晚期乳腺癌患者的疗效评价[7-11]；并列第一的Younes A主要从事Brentuximab vedotin治疗霍奇金淋巴瘤的临床研究[12-16]，他们均来自Dana-Farber Cancer Institute(丹娜-法伯癌症研究所)。其余发文量为4篇的第一作者Beck A，Burris HA，Lu D，Takahashi T，他们分别来自Centre d’Immunologie Pierre Fabre(皮埃尔-法布尔免疫中心)、Sarah Cannon Research Institute(莎拉-坎农研究所)、Genentech(基因泰克)、Kyoto Prefectural University of Medicine(京都府立医科大学)。见表1。

表1 发文量3篇以上的第一作者及其研究机构

2.5 ADCs相关文献中载文量前十位的期刊 载文量最多的期刊是美国癌症研究协会出版的Clinical cancer research(癌症临床研究，28篇，IF=8.722)，其影响因子名列癌症期刊的前十名。Clinical cancer research主要发表一些令人兴奋的成果转化研究和临床肿瘤研究，如Yu等[17]创新性地设计出的蒽环类ADCs用于治疗对auristatin类ADCs耐药的B细胞恶性肿瘤具有较好疗效，为其临床应用提供了重要的理论依据。

表2 载文量前10位的期刊

2.6 在Web of Science数据库中ADCs相关文献被引用频次前十位的文献 被引频次最高的文献(686次)是Verma S发表于2012年的文章[18]，在991名接受过曲妥珠单抗及紫杉醇类药物化疗的HER2阳性晚期乳腺癌患者中，以拉帕替尼/卡培他滨联合用药为对照，T-DM1显示出更好的疗效和更低的不良反应。见表3。

表3 被引用频次前10位的文献

2.7 ADCs相关文献中论著的研究内容

2.7.1 靶点的选择：关于靶点选择的文献共有256篇。靶点的选择是ADCs实现良好临床疗效的重要条件。传统的理想靶点是肿瘤细胞表面高表达的肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen，TAA)，如霍奇金淋巴瘤细胞高表达的CD30、乳腺癌细胞高表达的HER2[19]。但要做到肿瘤的精准医疗，还需要寻找肿瘤突变特异性抗原(tumor-specific mutant antigens，TSMA)，正常组织或细胞不存在该突变，从而实现肿瘤的特异性靶向治疗。Kreiter等[20]建立了一套通过外显子测序筛选肿瘤特异性突变的流程，通过生物信息学方法，根据表达水平以及与MHC II结合能力不同，对筛选出的肿瘤特异性突变进行优先级排序，快速合成多表位mRNA疫苗，进行肿瘤的免疫靶向治疗。

2.7.2 定点偶联：关于定点偶联的文献共有132篇。传统的以抗体上赖氨酸的侧链胺基或链间二硫键还原产生的半胱氨酸巯基结合药物的偶联方式会导致产物的不均一，而且可能破坏抗体固有的结构、降低其亲和性[21]。Pillow等[22]在抗体结构上突变产生4个可用于偶联的半胱氨酸残基，从而在不破坏抗体链间二硫键的基础上实现药物的定点偶联，获得均一性的ADC药物trastuzumab maytansinoid，较FDA批准的Ado-trastuzumab emtansine有更高的治疗活性和较好的安全性。Lhospice等[23]通过定点偶联技术设计的药物-抗体偶联比(drug-to-antibody ratio，DAR)为4的均一性ADCs与非均一性ADCs相比，药代动力学性质有所改善，且具有较好的治疗指数。

2.7.3 “弹头”药物：关于“弹头”药物的文献共有67篇。ADCs负载的药物根据其作用靶点主要分为两大类：第一类作用于微管蛋白，如Auristatin 类(MMAE、MMAF)和Maytansine类(DM1、DM4)，通过与微管蛋白结合，阻止其聚合，使细胞周期停止，继而诱导细胞凋亡[24]；另一类的靶点为DNA，包括Calicheamycin和Duocarmycin 类，其通过与双螺旋DNA的小沟结合，导致双链DNA 降解和癌细胞死亡。Cryptophycins自上世纪90年代从蓝绿藻念珠藻属中提取出来，发现其有优异的抗肿瘤活性，便引起广泛关注。Verma等[25]验证了不仅游离的Cryptophycin类的细胞毒性比MMAE、DM1高一个数量级以上，而且以Cryptophycin为“弹头”药物的ADCs也显示出极高的细胞毒性效应。

2.8 ADCs相关的有效专利数前三位的代理机构 目前关于ADCs的有效专利数量并不多，罗氏旗下的Genentech和Seattle Genetics是ADCs研究领域的先驱，其2013年获FDA批准的ADC新药Kadcyla采用的是Immunogen公司的ADC技术。另一家该领域著名的公司便是Seattle Genetics，Seattle Genetics拥有众多的合作伙伴，其在ADCs研发领域居于领导地位。本实验室(负责人陈枢青教授)在ADCs领域获有2项专利，对于ADCs的研发有自己独到的见解，在Advanced Materials(IF=17.493)上发表相关文章[26]。见表4。

表4 专利数前3位的代理机构

3 讨论

ADCs研究国外起步较早，目前已形成蛋白质工程、基因工程、抗体工程和化学合成、合成生物学等跨学科的技术平台。国内研究虽起步稍晚，但紧跟国际步伐，特别近几年，无论从研究论著的产出，还是专利的获批，都有很大提高。随着科技的不断发展，研究内容愈加深入，ADCs的研发也逐渐进入丰收期。但是，如果只是把各个优化的组件(抗体、毒性小分子药物、连接物)组装起来，还是无法生产出理想的ADCs，需将其作为一个整体，注重每个组件的搭配和相互影响，因此建立一个全面、综合地评价ADCs 各组件在体内外发挥作用的体系至关重要。寻找肿瘤突变特异性抗原从而生产“精准”的抗体，合成高活性的毒性小分子，优化连接物使其在血浆稳定性与肿瘤内毒性小分子的释放度之间达到最佳平衡状态，开发有效的定点偶联技术，设计高活性、低毒性且具有良好药动学性质的ADCs，这样ADCs才能在肿瘤甚至其他疾病治疗领域拓展其发展空间，从而发挥更大的治疗作用[27]。

[1] Hamilton GS.Antibody-drug conjugates for cancer therapy:the technological and regulatory challenges of developing drug-biologic hybrids [J].Biologicals,2015,43(5):318-332.

[2] Jerjian TV,Glode AE,Thompson LA,et al.Antibody-drug conjugates:a clinical pharmacy perspective on an emerging cancer therapy [J].Pharmacotherapy,2016,36(1):99-116.

[3] Kim EG,Kim KM.Strategies and advancement in antibody-drug conjugate optimization for targeted cancer therapeutics[J].Biomol Ther,2015,23(6):493-509.

[4] Perez HL,Cardarelli PM,Deshpande S,et al.Antibody-drug conjugates:current status and future directions[J].Drug Discov Today,2014,19(7):869-881.

[5] FDA.FDA news release:FDA approves Adcetris to treat two types of lymphoma[OL].2011.(http://www.fda.gov /NewsEvents /Newsroom/PressAnnouncements /ucm268781.htm)

[6] FDA.FDA news release:FDA approves new treatment for latestage breast cancer[OL].2013.(http://www.fda.gov /newsevents /newsroom/pressannouncements /ucm340704.htm)

[7] Krop I,Winer EP.Trastuzumab emtansine:a novel antibody-drug conjugate for HER2-positive breast cancer[J].Clin Cancer Res,2014,20(1):15-20.

[8] Krop IE,Beeram M,Modi S,et al.Phase I study of trastuzumab-DM1,an HER2 antibody-drug conjugate,given every 3 weeks to patients with HER2-positive metastatic breast cancer[J].J Clin Oncol,2010,28(16):2698-2704.

[9] Krop IE,Kim SB,Gonzalez-Martin A,et al.Trastuzumab emtansine versus treatment of physician’s choice for pretreated HER2-positive advanced breast cancer (TH3RESA):a randomised,open-label,phase 3 trial[J].Lancet Oncol,2014,15(7):689-699.

[10] Krop IE,Lorusso P,Miller KD,et al.A phase II study of trastuzumab emtansine in patients with human epidermal growth factor receptor 2-positive metastatic breast cancer who were previously treated with trastuzumab,lapatinib,an anthracycline,a taxane,and capecitabine[J].J Clin Oncol,2012,30(26):3234-3241.

[11] Krop IE,Suter TM,Dang CT,et al.Feasibility and cardiac safety of trastuzumab emtansine after anthracycline-based chemotherapy as (neo)adjuvant therapy for human epidermal growth factor receptor 2-positive early-stage breast cancer[J].J Clin Oncol,2015,33(10):1136-1142.

[12] Younes A.CD30-targeted antibody therapy[J].Curr Opin Oncol,2011,23(6):587-593.

[13] Younes A.Brentuximab vedotin for the treatment of patients with Hodgkin lymphoma[J].Hematol Oncol Clin North Am,2014,28(1):27-32.

[14] Younes A,Bartlett NL,Leonard JP,et al.Brentuximab vedotin (SGN-35) for relapsed CD30-positive lymphomas[J].N Engl J Med,2010,363(19):1812-1821.

[15] Younes A,Gopal AK,Smith SE,et al.Results of a pivotal phase II study of brentuximab vedotin for patients with relapsed or refractory Hodgkin’s lymphoma[J].J Clin Oncol,2012,30(18):2183-2189.

[16] Younes A,Kim S,Romaguera J,et al.Phase I multidose-escalation study of the anti-CD19 maytansinoid immunoconjugate SAR3419 administered by intravenous infusion every 3 weeks to patients with relapsed/refractory B-cell lymphoma[J].J Clin Oncol,2012,30(22):2776-2782.

[17] Yu SF,Zheng B,Go M,et al.A Novel Anti-CD22 Anthracycline-Based Antibody-Drug Conjugate (ADC) That Overcomes Resistance to Auristatin-Based ADCs[J].Clin Cancer Res,2015,21(14):3298-3306.

[18] Verma S,Miles D,Gianni L,et al.Trastuzumab emtansine for HER2-positive advanced breast cancer[J].N Engl J Med,2012,367(19):1783-1791.

[19] Teither BA.Antibody-drug conjugate targets[J].Curr Cancer Drug Targets,2009,9(8):982-1004.

[20] Kreiter S,Vormehr M,van de Roemer N,et al.Mutant MHC class II epitopes drive therapeutic immune responses to cancer[J].Nature,2015,520(7549):692-696.

[21] Behrens CR,Liu B.Methods for site-specific drug conjugation to antibodies[J].MAbs,2014,6(1):46-53.

[22] Pillow TH, Tien J,Parsons-Reponte KL,et al.Site-specific trastuzumab maytansinoid antibody-drug conjugates with improved therapeutic activity through linker and antibody engineering[J].J Med Chem,2014,57(19):7890-7898.

[23] Lhospice F,Bregeon D,Belmant C,et al.Site-specific conjugation of monomethyl auristatin E to anti-CD30 antibodies improves their pharmacokinetics and therapeutic index in rodent models[J].Mol Pharm,2015,12(6):1863-1871.

[24] Lopus M,Oroudjev E,Wilson L,et al.Maytansine and cellular metabolites of antibody-maytansinoid conjugates strongly suppress microtubule dynamics by binding to microtubules[J].Mol Cancer Ther,2010,9(10) :2689-2699.

[25] Verma VA,Pillow TH,Depalatis L,et al.The cryptophycins as potent payloads for antibody drug conjugates[J].Bioorg Med Chem Lett,2015,25(4):864-868.

[26] Pan LQ,Wang HB,Xie ZM,et al.Novel conjugation of tumor-necrosis-factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) with monomethyl auristatin E for efficient antitumor drug delivery[J].Adv Mater,2013,25(34):4718-4722.

[27] Teicher BA,Chari RV.Antibody conjugate therapeutics:challenges and potential[J].Clin Cancer Res,2011,17(20):6389-6397.

(编校：吴茜)

Bibliometric analysis of antibody-drug conjugates

XU Ying, ZHOU Jie, ZHOU Zhan, CHEN Shu-qingΔ

(Laboratory of Precision Medicine and Biotechnology Drug, College of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University,Hangzhou 310058, China)

ObjectiveTo retrieve and analyze domestic and international literatures about antibody-drug conjugates, and understand the recent progress and current situation.MethodsPubMed, Web of Science and CNKI were searched to collect all the literatures connected with ADCs from the beginning to January, 2016.Endnote X7 was used to sort out and summarize.The type of literature, published year, first author, research institution, published journal, cited frequency, research contents and patent situation were analyzed with bibliometric methods.ResultsA total of 645 literatures were included, among which 495 were foreign articles and 150 were Chinese articles.The literatures greatly increased after the 21st century.The top one nation and journal which published the most articles were America and Clinical Cancer Research, respectively.Krop IE and Younes A published the most articles.Among them, the most frequently cited paper was cited up to 686 times.Selection of the targets, site-specific drug conjugation to antibodies and cytotoxic agents were frequently involved.ConclusionADCs, which have made breakthrough progress, are the focus in the field of cancer research.However, there is still room for improvement, and we still need further exploration.

antibody-drug conjugates; ADCs; bibliometric analysis; linker; targeted therapy

10.3969/j.issn.1005-1678.2016.06.03

国家自然科学基金重点项目(81430081)

徐瑛，女，硕士在读，研究方向：微生物与生化药学，E-mail：21519008@zju.edu.cn；通信作者，陈枢青，男，教授，博士生导师，研究方向：生化药学，E-mail：chenshuqing@zju.edu.cn。

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