旁路杀伤效应
旁路杀伤效应（Bystander Effect / Bystander Killing）是指在 抗体偶联药物 (ADC) 治疗中，释放出的细胞毒性载荷（Payload）不仅能杀伤最初结合并内吞的抗原阳性肿瘤细胞，还能通过细胞膜扩散进入并杀伤邻近的 抗原阴性 肿瘤细胞或基质细胞。这一效应是现代 ADC 设计中应对 肿瘤异质性 的核心机制，决定了药物能否彻底清除抗原表达极低或缺失的肿瘤亚群，从而预防复发并提高临床缓解率。
分子机制：从内吞释放到扩散渗透
旁路杀伤效应的发生是一个多阶段的动力学过程，涉及胞内解离与跨膜转运。
- 内吞与酶解： ADC 结合靶向抗原（如 HER2 或 F3）后进入溶酶体，在 组织蛋白酶 B 的作用下切割连接子。
- 物理扩散 (Diffusion)： 释放的载荷若具备中性电荷及适度的 疏水性（如 MMAE），能够穿透溶酶体膜进入胞质，进而跨越细胞膜进入肿瘤间质。
- 邻近杀伤： 间质中的载荷被邻近细胞（无论是否表达靶点）被动吸收，通过干扰微管或 DNA 复制诱导凋亡。
- 连接子的角色： 仅 可切割型连接子（Cleavable linkers）能有效介导旁路杀伤；不可切割连接子在降解后通常带有带电荷的氨基酸残基，导致载荷被“锁”在原细胞内。
载荷对比：旁路效应的决定性因素
| 载荷名称 | 旁路能力 | 化学特性解析 |
|---|---|---|
| MMAE | 高 (High) | 中性电荷，适度疏水，易于跨膜扩散。经典用于 维布妥昔单抗。 |
| MMAF | 极低 (None/Low) | 末端含羧基，在生理 pH 下带负电荷，无法有效跨膜。适用于需要极高精准度、低副作用的场景。 |
| DXd | 极高 (Potent) | Enhertu 的核心优势。其高膜渗透性使其在治疗 HER2 低表达（HER2-low）肿瘤中表现卓越。 |
临床意义：异质性肿瘤的“终结者”
肿瘤内部的抗原表达往往呈现不均一性，单纯依靠靶向杀伤会导致抗原阴性亚群逃逸，进而引发耐药复发。
[Image showing the comparison of ADC efficacy in heterogeneous tumors with and without bystander effect]
- 重塑微环境： 旁路效应能够清除肿瘤间质中的 肿瘤相关巨噬细胞 (TAM) 或成纤维细胞，这些细胞通常不表达靶抗原，但在 免疫抑制微环境 中发挥核心作用。
- 扩大覆盖范围： 在 替索妥单抗 等药物中，利用旁路效应对 F3 表达不均的肿瘤灶实现空间覆盖。
- 治疗窗口 (Therapeutic Window) 的博弈： 旁路杀伤虽增强了疗效，但也增加了 脱靶毒性（如血液学毒性或间质性肺病）。设计 ADC 时需在旁路活性与全身安全性之间寻找平衡。
关键关联概念
- 肿瘤异质性： 旁路杀伤效应旨在攻克的首要病理挑战。
- MMAE： 具有强效旁路杀伤力的代表性载荷。
- 组织蛋白酶 B： 决定连接子切割、启动旁路效应的关键胞内酶。
- DAR (药物抗体比)： 影响旁路载荷释放总量的核心药学参数。
学术参考文献与权威点评
[1] Staudacher AH, Brown MP. (2017). Antibody-drug conjugates and bystander killing: is cytotoxic payload loss of benefit to oncology? British Journal of Cancer.
[学术点评]：该文深刻讨论了旁路效应对实体瘤渗透的影响，并提出了评估载荷流失与疗效获益的动力学模型。
[2] Li F, et al. (2016). Intracellular release is not the only way: Bystander killing by ADCs. Cancer Research.
[学术点评]：机制标杆。详细通过数学模拟和实验手段证明了 MMAE 跨膜扩散的路径，确立了旁路杀伤在应对抗原丢失中的地位。
[3] Beck A, et al. (2020). The next generation of antibody-drug conjugates: coming of age. Nature Reviews Drug Discovery.
[学术点评]：前沿综述。指出第三代 ADC（如 Enhertu）之所以成功，很大程度上取决于对旁路杀伤效应的极致利用。