抗體偶聯(lián)藥物的文獻(xiàn)計(jì)量分析

徐瑛，周婕，周展，陳樞青

(浙江大學(xué) 藥學(xué)院 精準(zhǔn)醫(yī)療與生物技術(shù)藥物研究室，浙江 杭州 310058)

抗體偶聯(lián)藥物的文獻(xiàn)計(jì)量分析

徐瑛，周婕，周展，陳樞青Δ

(浙江大學(xué) 藥學(xué)院 精準(zhǔn)醫(yī)療與生物技術(shù)藥物研究室，浙江 杭州 310058)

目的 檢索和分析國內(nèi)外與抗體偶聯(lián)藥物(antibody-drug conjugates，ADCs)相關(guān)的文獻(xiàn)資料，了解ADCs的研究進(jìn)展和現(xiàn)狀。方法 設(shè)計(jì)檢索策略和文獻(xiàn)納入排除標(biāo)準(zhǔn)，檢索截止至2016年1月Pubmed、Web of Science以及CNKI 數(shù)據(jù)庫中有關(guān)ADCs的全部文獻(xiàn)，利用EndNote X7軟件進(jìn)行整理，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，對(duì)文獻(xiàn)類型、發(fā)表年份、第一作者、研究機(jī)構(gòu)、發(fā)表期刊、被引頻次、研究?jī)?nèi)容和專利情況進(jìn)行計(jì)量分析。 結(jié)果 納入的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)共645篇，其中，外文495篇，中文150篇。21世紀(jì)后，報(bào)道ADCs的文獻(xiàn)大幅增加，以美國發(fā)文量最多。發(fā)文量最多的第一作者是Krop IE和Younes A，載文量最多的期刊為《癌癥臨床研究》。文獻(xiàn)最高被引686次。研究?jī)?nèi)容主要涉及靶點(diǎn)選擇、定點(diǎn)偶聯(lián)及“彈頭”藥物等。結(jié)論 ADCs是腫瘤研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，但依舊存在著很大的改進(jìn)空間，仍需更深入的探索。

抗體偶物藥物；ADCs；文獻(xiàn)計(jì)量分析；連接物；靶向治療

近年來，全球已掀起了抗體偶聯(lián)藥物(antibody-drug conjugates，ADCs)研發(fā)的熱潮。ADCs具有抗體的靶向特異性和小分子藥物的細(xì)胞毒性作用[1]，被認(rèn)為能夠更加高效地用于癌癥和腫瘤的治療，在未來將成為人類應(yīng)對(duì)疾病的重要手段。從結(jié)構(gòu)上，ADCs由“彈頭”藥物(小分子毒物)、抗體以及偶聯(lián)抗體和藥物的連接物(linker)三部分組成[2]。ADCs以抗體為載體，將“彈頭”藥物送至靶點(diǎn)，并通過細(xì)胞內(nèi)吞作用進(jìn)入溶酶體，釋放出細(xì)胞毒性藥物，從而靶向殺死癌細(xì)胞[3]。為方便廣大ADCs領(lǐng)域的科研工作者能盡快了解ADCs研究的現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)，本文從文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)角度，較全面的統(tǒng)計(jì)與分析了國內(nèi)外ADCs相關(guān)研究文獻(xiàn)，旨在為確定研究課題、利用和探索文獻(xiàn)提供參考與借鑒。

1 資料與方法

1.1 資料檢索

1.1.1 來源：外文檢索PubMed、Web of Science 數(shù)據(jù)庫，中文檢索CNKI數(shù)據(jù)庫。

1.1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)：納入全部有關(guān)ADCs的文獻(xiàn)，包括論著、綜述、會(huì)議摘要等；排除重復(fù)文獻(xiàn)、媒體報(bào)道、信件以及不相符合的文獻(xiàn)等。

1.2 檢索策略 檢索時(shí)間設(shè)定為自建庫到2016年1 月PubMed、Web of Science以及CNKI數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)文獻(xiàn)，英文數(shù)據(jù)庫以題目或摘要中含有“antibody-drug conjugate”為檢索詞進(jìn)行檢索；中文數(shù)據(jù)庫以“抗體偶聯(lián)藥物”為主題檢索詞進(jìn)行檢索。

1.3 評(píng)價(jià)內(nèi)容 針對(duì)文獻(xiàn)外部特征，包括文獻(xiàn)總體情況(各數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)分布數(shù)，去重后情況，語言分布，文獻(xiàn)類型分布)、發(fā)表年代分布、發(fā)文量排序前三的國家、第一作者及其所在研究機(jī)構(gòu)、期刊載文量、文獻(xiàn)被引頻次、有效專利等進(jìn)行計(jì)量分析，并對(duì)文獻(xiàn)中論著的主要研究?jī)?nèi)容和熱點(diǎn)進(jìn)行闡述。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 將檢索出的相關(guān)文獻(xiàn)匯總，利用 EndNote X7軟件進(jìn)行去重，嚴(yán)格按照納入排除標(biāo)準(zhǔn)處理文獻(xiàn)，結(jié)合人工檢查和糾錯(cuò)。在Excel 表中建立評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫，錄入信息并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果

2.1 ADCs相關(guān)文獻(xiàn)檢索的總體情況 PubMed、Web of Science和CNKI數(shù)據(jù)庫按擬定的檢索條件進(jìn)行檢索，分別檢出文獻(xiàn)453、1131、255篇，合計(jì)1839篇。經(jīng)軟件去重、人工檢查與糾錯(cuò)，剩余645篇，其中外文495篇、中文150篇。在相關(guān)文獻(xiàn)中各類型文獻(xiàn)分別為論著449篇、綜述167篇、會(huì)議摘要29篇。

2.2 ADCs相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表年代分布 ADCs相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表年代分布見圖1。20世紀(jì)初，德國科學(xué)家Paul Ehrlich最早提出“魔術(shù)子彈”(magic bullets)的概念，指出將細(xì)胞毒性藥物靶向遞送至腫瘤的理念[4]。隨著基因工程技術(shù)、抗體制備技術(shù)、偶聯(lián)技術(shù)、細(xì)胞毒性藥物合成技術(shù)的不斷發(fā)展，ADCs取得了重大突破。21世紀(jì)以前報(bào)道ADCs的文獻(xiàn)相對(duì)較少，直到2000 年，美國食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)了首個(gè)ADC藥物gemtuzumab-ozogamicin用于治療CD33+急性骨髓系白血病，關(guān)于ADCs的文獻(xiàn)開始大幅增加。

圖1 文獻(xiàn)發(fā)表年代分布圖Fig.1 Distribution of published year of literatures

2.3 ADCs相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)文量排序前3位的國家 報(bào)道ADCs的國家以美國發(fā)文量最多，共267篇，占總數(shù)的五分之二。美國對(duì)ADCs的研究處于世界領(lǐng)先地位，2011年8月Brentuximab vedotin[5]和2013 年2 月Ado-trastuzumab emtansine[6]均在美國上市。中國、英國分別位列第二、三位，分別發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)152、103篇。目前尚有幾十種ADCs處于各個(gè)臨床試驗(yàn)階段。

2.4 ADCs相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)文量3篇以上的第一作者及其研究機(jī)構(gòu) 發(fā)文量最多的第一作者是Krop IE，其主要從事trastuzumabemtansine(T-DM1)的臨床研究，以及T-DM1用于HER2陽性轉(zhuǎn)移性或晚期乳腺癌患者的療效評(píng)價(jià)[7-11]；并列第一的Younes A主要從事Brentuximab vedotin治療霍奇金淋巴瘤的臨床研究[12-16]，他們均來自Dana-Farber Cancer Institute(丹娜-法伯癌癥研究所)。其余發(fā)文量為4篇的第一作者Beck A，Burris HA，Lu D，Takahashi T，他們分別來自Centre d’Immunologie Pierre Fabre(皮埃爾-法布爾免疫中心)、Sarah Cannon Research Institute(莎拉-坎農(nóng)研究所)、Genentech(基因泰克)、Kyoto Prefectural University of Medicine(京都府立醫(yī)科大學(xué))。見表1。

表1 發(fā)文量3篇以上的第一作者及其研究機(jī)構(gòu)

2.5 ADCs相關(guān)文獻(xiàn)中載文量前十位的期刊 載文量最多的期刊是美國癌癥研究協(xié)會(huì)出版的Clinical cancer research(癌癥臨床研究，28篇，IF=8.722)，其影響因子名列癌癥期刊的前十名。Clinical cancer research主要發(fā)表一些令人興奮的成果轉(zhuǎn)化研究和臨床腫瘤研究，如Yu等[17]創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)出的蒽環(huán)類ADCs用于治療對(duì)auristatin類ADCs耐藥的B細(xì)胞惡性腫瘤具有較好療效，為其臨床應(yīng)用提供了重要的理論依據(jù)。

表2 載文量前10位的期刊

2.6 在Web of Science數(shù)據(jù)庫中ADCs相關(guān)文獻(xiàn)被引用頻次前十位的文獻(xiàn) 被引頻次最高的文獻(xiàn)(686次)是Verma S發(fā)表于2012年的文章[18]，在991名接受過曲妥珠單抗及紫杉醇類藥物化療的HER2陽性晚期乳腺癌患者中，以拉帕替尼/卡培他濱聯(lián)合用藥為對(duì)照，T-DM1顯示出更好的療效和更低的不良反應(yīng)。見表3。

表3 被引用頻次前10位的文獻(xiàn)

2.7 ADCs相關(guān)文獻(xiàn)中論著的研究?jī)?nèi)容

2.7.1 靶點(diǎn)的選擇：關(guān)于靶點(diǎn)選擇的文獻(xiàn)共有256篇。靶點(diǎn)的選擇是ADCs實(shí)現(xiàn)良好臨床療效的重要條件。傳統(tǒng)的理想靶點(diǎn)是腫瘤細(xì)胞表面高表達(dá)的腫瘤相關(guān)抗原(tumor-associated antigen，TAA)，如霍奇金淋巴瘤細(xì)胞高表達(dá)的CD30、乳腺癌細(xì)胞高表達(dá)的HER2[19]。但要做到腫瘤的精準(zhǔn)醫(yī)療，還需要尋找腫瘤突變特異性抗原(tumor-specific mutant antigens，TSMA)，正常組織或細(xì)胞不存在該突變，從而實(shí)現(xiàn)腫瘤的特異性靶向治療。Kreiter等[20]建立了一套通過外顯子測(cè)序篩選腫瘤特異性突變的流程，通過生物信息學(xué)方法，根據(jù)表達(dá)水平以及與MHC II結(jié)合能力不同，對(duì)篩選出的腫瘤特異性突變進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，快速合成多表位mRNA疫苗，進(jìn)行腫瘤的免疫靶向治療。

2.7.2 定點(diǎn)偶聯(lián)：關(guān)于定點(diǎn)偶聯(lián)的文獻(xiàn)共有132篇。傳統(tǒng)的以抗體上賴氨酸的側(cè)鏈胺基或鏈間二硫鍵還原產(chǎn)生的半胱氨酸巰基結(jié)合藥物的偶聯(lián)方式會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物的不均一，而且可能破壞抗體固有的結(jié)構(gòu)、降低其親和性[21]。Pillow等[22]在抗體結(jié)構(gòu)上突變產(chǎn)生4個(gè)可用于偶聯(lián)的半胱氨酸殘基，從而在不破壞抗體鏈間二硫鍵的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)藥物的定點(diǎn)偶聯(lián)，獲得均一性的ADC藥物trastuzumab maytansinoid，較FDA批準(zhǔn)的Ado-trastuzumab emtansine有更高的治療活性和較好的安全性。Lhospice等[23]通過定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)設(shè)計(jì)的藥物-抗體偶聯(lián)比(drug-to-antibody ratio，DAR)為4的均一性ADCs與非均一性ADCs相比，藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)有所改善，且具有較好的治療指數(shù)。

2.7.3 “彈頭”藥物：關(guān)于“彈頭”藥物的文獻(xiàn)共有67篇。ADCs負(fù)載的藥物根據(jù)其作用靶點(diǎn)主要分為兩大類：第一類作用于微管蛋白，如Auristatin 類(MMAE、MMAF)和Maytansine類(DM1、DM4)，通過與微管蛋白結(jié)合，阻止其聚合，使細(xì)胞周期停止，繼而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[24]；另一類的靶點(diǎn)為DNA，包括Calicheamycin和Duocarmycin 類，其通過與雙螺旋DNA的小溝結(jié)合，導(dǎo)致雙鏈DNA 降解和癌細(xì)胞死亡。Cryptophycins自上世紀(jì)90年代從藍(lán)綠藻念珠藻屬中提取出來，發(fā)現(xiàn)其有優(yōu)異的抗腫瘤活性，便引起廣泛關(guān)注。Verma等[25]驗(yàn)證了不僅游離的Cryptophycin類的細(xì)胞毒性比MMAE、DM1高一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，而且以Cryptophycin為“彈頭”藥物的ADCs也顯示出極高的細(xì)胞毒性效應(yīng)。

2.8 ADCs相關(guān)的有效專利數(shù)前三位的代理機(jī)構(gòu) 目前關(guān)于ADCs的有效專利數(shù)量并不多，羅氏旗下的Genentech和Seattle Genetics是ADCs研究領(lǐng)域的先驅(qū)，其2013年獲FDA批準(zhǔn)的ADC新藥Kadcyla采用的是Immunogen公司的ADC技術(shù)。另一家該領(lǐng)域著名的公司便是Seattle Genetics，Seattle Genetics擁有眾多的合作伙伴，其在ADCs研發(fā)領(lǐng)域居于領(lǐng)導(dǎo)地位。本實(shí)驗(yàn)室(負(fù)責(zé)人陳樞青教授)在ADCs領(lǐng)域獲有2項(xiàng)專利，對(duì)于ADCs的研發(fā)有自己獨(dú)到的見解，在Advanced Materials(IF=17.493)上發(fā)表相關(guān)文章[26]。見表4。

表4 專利數(shù)前3位的代理機(jī)構(gòu)

3 討論

ADCs研究國外起步較早，目前已形成蛋白質(zhì)工程、基因工程、抗體工程和化學(xué)合成、合成生物學(xué)等跨學(xué)科的技術(shù)平臺(tái)。國內(nèi)研究雖起步稍晚，但緊跟國際步伐，特別近幾年，無論從研究論著的產(chǎn)出，還是專利的獲批，都有很大提高。隨著科技的不斷發(fā)展，研究?jī)?nèi)容愈加深入，ADCs的研發(fā)也逐漸進(jìn)入豐收期。但是，如果只是把各個(gè)優(yōu)化的組件(抗體、毒性小分子藥物、連接物)組裝起來，還是無法生產(chǎn)出理想的ADCs，需將其作為一個(gè)整體，注重每個(gè)組件的搭配和相互影響，因此建立一個(gè)全面、綜合地評(píng)價(jià)ADCs 各組件在體內(nèi)外發(fā)揮作用的體系至關(guān)重要。尋找腫瘤突變特異性抗原從而生產(chǎn)“精準(zhǔn)”的抗體，合成高活性的毒性小分子，優(yōu)化連接物使其在血漿穩(wěn)定性與腫瘤內(nèi)毒性小分子的釋放度之間達(dá)到最佳平衡狀態(tài)，開發(fā)有效的定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)，設(shè)計(jì)高活性、低毒性且具有良好藥動(dòng)學(xué)性質(zhì)的ADCs，這樣ADCs才能在腫瘤甚至其他疾病治療領(lǐng)域拓展其發(fā)展空間，從而發(fā)揮更大的治療作用[27]。

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(編校：吳茜)

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

國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(81430081)

徐瑛，女，碩士在讀，研究方向：微生物與生化藥學(xué)，E-mail：21519008@zju.edu.cn；通信作者，陳樞青，男，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：生化藥學(xué)，E-mail：chenshuqing@zju.edu.cn。

R730.1

A