デュアルペイロードADC：作り分けとDARの測り方

デュアルペイロードADCは、作用機序薬が効果を発揮する仕組み。抗体医薬ではADCCやCDCなどが該当し、アッセイで裏づける。詳しく →の違う2種類のペイロード（細胞を殺す薬物）を、1つの抗体に載せたADC標的を選ぶ抗体に、細胞傷害性の薬物（ペイロード）をリンカーでつないだ分子。詳しく →です。代表的な組は、トポイソメラーゼI阻害剤トランスポーターの働きをふさぐ薬。他の基質薬の輸送を妨げ、短期間で濃度を変える。詳しく →と微小管阻害剤です。核心は一点で、管理する対象がDARという1つの数字から、ペイロードごとのDARとその比、そして1分子に両方が載っているかどうかへ増えることです。リジンやシステインへのランダムな結合では、この組成を狙って作れません。

臨床試験で投与が始まったと確認できたのは、2026年10月時点で探した範囲に4つあります。どれも有効性のデータは見つかっていません。この記事は効くかどうかを扱わず、2種類をどう作り分け、どう測り分けるかを、前臨床の概念と臨床に入った事例を分けて書きます。

載せる理由 ― 標的のばらつきと耐性

2種類を載せる動機として確かめられたのは、標的の発現目的タンパク質をコードする遺伝子を宿主細胞内で転写・翻訳させ、機能的なタンパク質として産生させる工程。詳しく →のばらつきと、薬物への耐性の二つです。どちらも前臨床と総説の段階の話で、人での優位はまだ示されていません。

まず、ばらつきです。腫瘍には、抗原を多く持つ細胞と少ない細胞が混ざります。単一ペイロードのADCは抗原のある細胞に薬物を届けるので、少ない細胞は生き残ります。細胞膜を通る薬物なら周囲の細胞にも回りますが、腫瘍の外へも広がります。

Levengood らの2017年の論文（Angewandte Chemie）は、性質の違う2種類を組み合わせました。MMAEは膜を通って周囲に効き、MMAFはほとんど膜を通らない一方、薬剤耐性の細胞株に活性があります。2種類を載せたADCは、どちらか1種類のADCが効かない細胞株と異種移植免疫不全マウスにヒト腫瘍細胞株を移植し、腫瘍縮小で薬効を見るモデル。詳しく →モデルで活性を示しました。

耐性も動機です。2025年の Clinical Cancer Research の報告（Abelman ら）は、ADCで進行した転移性乳がん31例のうち4例（12.9%）に、トポイソメラーゼIの遺伝子（TOP1）の変異を見つけました。変異のあった患者は、次のADCの効果が短く、変異したTOP1はSN-38やデルクステカンにも抵抗しました。抗原を替えても、薬物の系統が同じなら耐性は避けにくい、という臨床の手がかりです。だから同じ抗体に、系統の違う薬物を足します。2026年の総説（Cancer Biology & Medicine）は、ADCの耐性の機序を整理し、二重ペイロードを対策の一つに挙げています。

では2つのADCを併用すればよいのでしょうか。Yamazaki らの2021年の論文（Nature Communications）がそこを調べています。抗HER2抗体にMMAEとMMAFを載せたADCは、HER2の発現がばらつき耐性も高い乳がんのマウスモデルで、どちらか1種類のADCの単独投与にも、2つのADCの併用にも勝りました。併用が劣った理由を、この研究を支援した米国防総省の研究プログラムの概要は、2つのADCが同じ抗原を取り合う競合に求めています。

代償があります。これはマウスの結果で、人で併用より良いと示された報告は、探した範囲では見つかりません。載せる薬物が増えれば、毒性の持ち込み先も増えます。ペイロードの毒性が用量を決める仕組みはADCの非臨床安全性にあり、2種類載せるなら、その見方を2つぶん回します。

2種類を載せる根拠は、標的のばらつきと耐性という前臨床と総説の説明にとどまり、人で単一ペイロードに勝つとはまだ示されていません。

ランダム結合の限界 ― 組成の数

リジンやシステインに2種類の薬物リンカーADCで抗体とペイロードをつなぐ部分。両者の結合や体内での薬物放出の性質を左右する。詳しく →を同時に加えても、狙った組成にはなりません。

単一ペイロードの鎖間システイン結合抗体の鎖間ジスルフィドを部分還元して生じるチオール基に薬物を結合させる方式。偶数のDAR分布になりやすい。詳しく →では、IgG1の鎖間ジスルフィド4本を開いて8個のチオールを出し、DARは0・2・4・6・8の5種に収まります（ADCのコンジュゲーションとDAR）。ここに2種類（A、Bと呼びます）を競わせると、各チオールが「空き」「A」「B」の3通りを取ります。8個で3の8乗、6,561通りです。AとBの個数の組だけを数えても45通りあり、目標の「A 2個・B 2個」はその1つにすぎません。

リジンなら、反応しうる40残基ほどに同じ3通りが乗ります。約1.2×10¹⁹通りで、数える意味がありません。（数字は編集部の計算です。）

仕込みの比も、そのまま抗体上の比にはなりません。2つの薬物リンカーは、反応性も溶解性も副生成物も違います。Aを多めに入れたつもりが、抗体の上ではBが多い、ということが起こりえます。

ランダム結合が作るのは、組成の集団です。設計した分子を作るには、載せる位置を先に決める仕組みが要ります。

ランダム結合で得られるのは組成の集団で、設計した分子ではありません。2種類を載せるなら、位置を決める仕組みを先に用意します。

作り分けの二つの設計 ― 二段結合と一段結合

位置を決める方法は、薬物を何回の反応で結ぶかで二つに分かれます。2025年の mAbs の総説は、多官能リンカー、天然アミノ酸、非天然アミノ酸通常の20種類には含まれない人工的なアミノ酸で、タンパク質の狙った位置に導入して部位特異的な修飾や結合の足場にします。詳しく →、酵素の4つの方法を、DARの動かしやすさと工程の複雑さで比べています。ここでは実務の見方に絞り、薬物を別々の反応で結ぶ「二段」と、二つを載せたリンカーを1回で結ぶ「一段」で並べます。

二段で結ぶ方法 ― 取っ手を二つ持つ設計

Levengood らは、還元で出した鎖間システインに、保護基化学合成中に反応させたくない官能基を一時的にマスクする化学基で、目的の反応後に除去されてもとの官能基が露出する。詳しく →の違うシステインを2つ持つ短いペプチドリンカーを結びました。その保護基を順番に外し、MMAFとMMAEを別々のシステインに結んでいます。抗体を改変せずに済むので高いDARが取れる、と著者らは書いています。

Yamazaki らは、酵素による結合で抗体に分岐リンカーを付け、その先にアジド銅を使わずにアジドと環状アルキンが選択的に結合するクリック反応用の試薬で、タンパク質を穏やかに修飾できます。詳しく →とメチルテトラジンという二つの取っ手を出しました。取っ手ごとに別の薬物を結ぶと、MMAEとMMAFの数を 2+2、4+2、2+4 と動かせます。

比を動かせる設計の例が、Sutro の STRO-227 です。MMAE が DAR 2、エキサテカンが DAR 8 で、比は 1対4 です。1対1で組んだリンカーでは、この比は作れません。同社の AACR ポスターは、非天然アミノ酸（pAMF または pAcF）による部位特異的な結合と、β-グルクロニダーゼで切れるリンカーを、薬物動態投与した薬が体内で吸収・分布・代謝・排泄されていく挙動。ADCではDARが大きく影響する。詳しく →の良さの理由に挙げています。前臨床の段階で、IND治験開始申請。ヒトでの臨床試験を始めるために規制当局へ提出する申請。詳しく →（米国での臨床試験開始申請）は2026年後半をめざしています。

取っ手を作る材料や技術は、すでに揃っています。Zedira の微生物トランスグルタミナーゼ、Synaffix（Lonza）の GlycoConnect、Ambrx の EuCODE は、いずれも抗体の決まった位置に反応点を作ります。Vector Laboratories は、DBCO／アジドと TCO／テトラジンという二組のクリック試薬を供給しています。

代償は反応が2回になることです。片方だけ載った中間体ゲノムを途中までしか積んでいないAAVカプシド。空でも実でもない中間的な粒子で、測定時にどちらへ数えるかで比率が動く。詳しく →の管理が増え、先に結んだ薬物リンカーは、2回目の反応条件に耐える必要があります。ここは公表された検証を見つけられなかったので、原理からの見立てです。

一段で結ぶ方法 ― 二つを載せたリンカー

もう一つは、2種類の薬物を先に1本のリンカーへ載せ、抗体には1回で結ぶ方法です。

Phrontline の TJ102 は、トポイソメラーゼI阻害剤と微小管阻害剤を、分岐したプロテアーゼタンパク質を分解する酵素。破砕で放出され目的物を分解するため低温や阻害剤で抑える。詳しく →切断型の1本のリンカー（DLP1）に載せています。同社は、組み上げたリンカーを抗体に1段で結べると説明しています。これは同社の主張です。

分岐リンカーには、長さの問題があります。微生物トランスグルタミナーゼが結べる Q295 は、N297の糖鎖を外すと1分子のIgGに2か所しかなく、DARを上げるには分岐で増やします（Int J Mol Sci, 2024）。この論文では、PEG4の長さだけが違う2種類の分岐リンカーでDAR 6を作ると、長いほうは不均一な対照品と同等の効力で、短いほうは1桁低い効力でした。著者らは、リソソーム細胞内で不要なタンパク質などを分解する小器官。取り込まれた抗体の多くが最終的にここへ運ばれる。詳しく →での切断が立体的に妨げられた可能性を挙げています。二つの異なる薬物が1か所に集まる分岐でも、立体の問題は無視できないと見るのが自然です。

一段の代償は、比がリンカーの合成で固定されることです。比を変えたければ、リンカーを作り直します。片側しか載っていないリンカーが原料に混ざれば、そのままA専用・B専用のADCとして残ります。薬物リンカーの純度製品にどれだけ目的物質だけが含まれ、不純物や変性体が少ないかを示す指標です。抗体では単量体の割合やサイズの異なる成分の量などを見ます。詳しく →が、ADCの組成を決めます。

日本でも技術導入の動きがあります。Asahi Kasei Life Science は2026年5月27日、野口研究所の糖鎖タンパク質に付加される糖の鎖状構造で、抗体の有効性・免疫原性などに影響する重要な品質特性。詳しく →研究に基づくADC技術のライセンスを取得したと発表しました。DARと結合位置を制御でき、単一ペイロードにも二重ペイロードにも使えるとされています。臨床の話ではありません。

どちらが正しいという話ではありません。比を設計の変数として動かしたいなら二段、1対1で固定してよいなら一段、と決まります。

臨床に入った4つ ― 公表された範囲

デュアルペイロードADCで、投与開始を発表から確認できたのは、探した範囲で4つです。いずれも第1相、または第1/2相の段階で、有効性と安全性の結果は見つかっていません。

時期の古い順に見ます。Innovent Biologics の IBI3020 は、標的が CEACAM5 で、同社の DuetTx プラットフォームの最初のADCです。2025年4月29日に第1相の初回投与を発表し、中国と米国で行います。2つのペイロードは「臨床で検証済み」とだけ書かれ、発表文には名前がありません。同社は、同じ種類で初回投与まで進んだ世界初だと説明していますが、これは同社の主張で、独立には確かめていません。

Callio Therapeutics の CLIO-8221 は、HER2を標的に、トポイソメラーゼI阻害剤とATR阻害剤を載せています。2026年3月24日に第1相の初回投与を発表しました。ATRはDNA損傷への応答に働く酵素で、ATR阻害剤は一般的な細胞毒性物質が細胞の生存や増殖を障害する性質のことで、過剰な細胞毒性条件下では偽陽性の遺伝毒性シグナルが生じやすくなる。詳しく →のペイロードとは働き方が違います。オーストラリアと米国で行い、米FDAのIND審査を通っています（NCT07300943）。

Sutro は、アステラス製薬との共同研究で、デュアルペイロードの免疫刺激型ADC（iADC）の最初の提携品目が投与段階に入ったと、2026年の決算報告で述べました。1,000万ドルのマイルストーンが発生しています。この報告から確認できたのは、投与開始とマイルストーンの発生までです。

Phrontline Biopharma の TJ102 は、FRα と CDH6 に結合する二重特異性抗体2つの異なる標的に同時に結合する抗体。T細胞と標的細胞を橋渡しする用途などがある。詳しく →で、上記の分岐リンカー DLP1 を使います。2026年9月30日に第1相/第2相の初回投与を発表しました（NCT07778498）。米FDAのINDと中国NMPAの臨床試験申請の両方で進めています。

前臨床の STRO-227 は、4つに入りません。PTK7 を標的にし、AACR 2026 で前臨床データを発表した段階です。

並べると、組み合わせは一様ではありません。トポイソメラーゼIと微小管の組は TJ102 の1例で、CLIO-8221 は別の機序と組んでいます。そして、この4つについて、ペイロードごとのDARや比を公表しているものは、探した範囲では見つかりませんでした。ペイロードごとのDARが分かるのは、臨床に入っていない STRO-227 だけです。

臨床に入った4つについて、ペイロードごとのDARと比の規格は公表が見つかりません。規格の前例は、公開情報からは引けないと考えて計画します。

測定項目の増加 ― 二つのDARと比、同居の確認

単一ペイロードのADCで測るのは、DARの平均と、0・2・4・6・8個という1本の軸の分布でした。二つ載せると、軸が2本に増えます。

「Aの平均DAR」と「Bの平均DAR」が目標に合っても、それだけでは足りません。Aだけを4個載せた分子と、Bだけを4個載せた分子を1対1で混ぜると、平均はAが2、Bが2です。A 2個・B 2個を1分子に載せた品と、平均では区別できません。作用機序の違う2種類を同じ細胞に届けるという狙いは、後者でしか成り立ちません。

分子を分けて見る方法は3つあります。HIC（疎水性相互作用クロマトグラフィー分子表面の疎水性の強さで分離するクロマトグラフィー。疎水性の評価や精製に使う。）は疎水性分子が水と親和せず、油脂や非極性溶媒と相互作用しやすい性質で、二本鎖RNAと一本鎖RNAではその程度が異なり分離の指標となる。詳しく →で分けます。Tosoh Bioscience の TSKgel HIC-ADC Butyl は非多孔性の充填処方済みの溶液をバイアルやシリンジなどの容器へ無菌的に充填し、封止する製造工程。詳しく →剤で、同社の資料にはDAR 0・2・4・6・8 のピークを並べた比較図があります。単一ペイロードのシステイン結合型では、DAR種ごとにピークが並びます（HIC）。二つ載せると、保持時間は二つの薬物の疎水性の足し算です。A 1個とB 1個の分子と、A 2個の分子が、近い位置に出るかもしれません。ピークが何者かは、質量で確かめるまで決まりません。市販のシステイン結合ADCを比べた最近の評価では、HIC-UV は親水性のペイロードを持つADCで性能が限られたとも報告されています。親水性の薬物と疎水性の薬物を組む設計では、片方がHIC分子表面の疎水性の違いを利用して分けるクロマト担体で、高い塩濃度で吸着させ塩を下げて溶出させます。抗体の凝集体除去などに使われます。詳しく →で見えにくくなる可能性があります。

質量を使う方法が補います。150 kDa の抗体に、1 kDa 台の薬物リンカーが載ります。インタクト重鎖2本・軽鎖2本がつながった完全長の抗体分子。CE-SDSで主ピークとして純度を評価する。詳しく →の質量（インタクトマス分析）では、載った薬物リンカーの質量の合計が読めます。2つの薬物リンカーの質量が違えば、(Aの数, Bの数) の組が質量から決まります。ただし一方の質量が他方の整数倍に近いと、「Aが2個」と「Bが1個」が同じ質量に見えます。

還元して軽鎖と重鎖に分け、逆相クロマトグラフィー疎水性の差でペプチドやオリゴを分離する液体クロマトグラフィーのこと。詳しく →（RP-LC）とMSをつなぐサブユニット測定なら、鎖ごとの組成が見えます。各サブユニットで薬物の付いた種の面積比から鎖ごとのDARを出し、鎖が2本ずつあることを掛けて足すと、平均DARが出ます。SCIEX の技術資料は、血漿中のシステイン結合ADCをサブユニットに分けて測り、DARを計算する手順を示しています。二重ペイロードでは、この計算をペイロードごとに回します。部位ごとのDARまで高分解能質量分析液体クロマトグラフィーと高分解能質量分析を組み合わせた手法。多成分の一斉分析や高い選択性が要る場面で有利。詳しく →で出す受託解析もあります。

UVの吸光比は、平均しか出ません。二つの薬物が別々の波長に吸収を持てば、連立方程式で二つの平均を分けられます。公開特許の実施例には、エキサテカン系の薬物リンカーで 370 nm と 280 nm、MMAE系で 248 nm と 280 nm を使った例があります。分布が出ないので、規格には置かず、他の方法の確認に回すのが現実的です。

規格に置く量は、ペイロードごとの平均DAR、その比、A専用・B専用・非結合体の割合です。最後の割合は、分子を分けて見る方法でしか示せません。

遊離ペイロードと安定性 ― 二つのリンカーの壊れ方

遊離ペイロードの試験は、ペイロードの数だけ増えます。リンカーが2種類あれば、血中で壊れる速さも2通りです。

遊離体は、薬物ごとに別の定量法で追います。LC-MS/MS液体クロマトグラフィーと質量分析を組み合わせ、断片を一つずつ読んで配列や修飾部位を特定する手法。詳しく →で遊離MMAEを測る内標準には、重水素標識体のMMAE-d8が市販されています。エキサテカンにも Exatecan-d5 があり、MedChemExpress は ADC新薬開発向けの内標準として、こうした標識体を並べています。二重ペイロードでは、2つの定量法のマトリクス効果を別々に確かめます。未反応の薬物リンカーも2種類残りうるので、除去の確認は2系統です。

安定性も、リンカーが違えば別々に見る必要があります。STRO-227 はβ-グルクロニダーゼで切れるリンカー、TJ102 はプロテアーゼで切れる1本のリンカーです。原理上、片方が速く外れれば、投与時は1対1でも、血中の比は時間とともに動きます。だから両方のDARを時間で追います。血漿から免疫親和で捕まえたADCをLC-MS液体クロマトグラフで成分を分離したうえで質量分析計にかけ、分子量を測って物質の同定や定量を行う手法です。詳しく →で測り、時間経過のDAR変化から生体内の脱結合を評価する方法があります。血漿で培養したあとにサブユニットDARを測れば、血清中の安定性も出せます。

毒性の見方も二重です。2つのペイロードの標的臓器が重なれば、用量は両方の合計で縛られると考えるのが自然です。これも公表された検証を見つけられなかった、見立てです。体内の動きはADCのPK/ADMEに任せます。

供給も二重です。ペイロードが二つなら、高薬理活性原薬（HPAPI）の調達先も二つです。ADCのペイロード・リンカー供給に書いたとおり、封じ込め設備の枠が日程を決めます。片方が遅れれば、もう片方が間に合ってもADCは作れません。

比は出荷時の値だけでなく、血中での値でも意味を持ちます。両方のDARを時間で追えない試験系では、二つのリンカーの優劣を比べられません。

立ち上げで決める順番 ― CMC・分析チェックリスト

CDMOや分析の受託先に最初に聞くのは、「DARはいくつか」ではありません。「ペイロードごとのDAR、その比の許容幅、A専用・B専用の分子の上限、それを分けて測る方法の分解能はいくつか」です。これに数字で答えられるかが、受託先を選ぶ基準です。

決める順に並べます。前の項目が決まらないと、後ろは書けません。

1. ペイロードの組と役割を決めます。膜を通る薬物と通らない薬物か、作用機序の違う2系統かを書き、なぜ併用ではなく同一抗体なのかを前臨床の根拠で示します。
2. 比の目標と許容幅を決めます。1対1で固定するか、1対4のように動かすか。ここで一段か二段かがほぼ決まります。
3. 載せ方を選びます。二段（取っ手を二つ）か、一段（二つを載せたリンカー）か。酵素や保護基を使うなら、その試薬は新しい原材料として管理対象に入ります。
4. 薬物リンカーの規格を置きます。2種類それぞれの供給元と不純物を押さえ、分岐リンカーなら片側だけ載ったものの上限を決めます。
5. 工程内で見る中間体を決めます。二段なら、片方だけ載った中間体のDARと残留を測ります。結ぶ順序を替えたときの組成の差も確かめます。
6. 規格案を書きます。ペイロードごとの平均DAR、比、A専用・B専用・非結合体の上限、遊離ペイロード、凝集体を並べ、枠組みは ICH Q6B に置きます。
7. 測定法の組と内標準を決めます。HIC、サブユニットLC-MS、インタクト質量を組み、遊離体は薬物ごとにLC-MS/MSで追います。A専用品とB専用品を1対1で混ぜた模擬試料を、同居品と見分けられるかも確かめます。
8. 安定性の試験を組みます。リンカーごとの血漿中安定性、保管中のそれぞれのDAR、強制分解で出る各ペイロードの分解物を見ます。
9. 変更管理を決めます。どちらかの結合工程や薬物リンカーの供給元を変えるときは、両方のDARと分布で同等性を見ます（ICH Q5E）。

この順を逆にして、先に分析法を作り込んでも、比の目標がなければ許容幅を置けません。

規制の側は、探した範囲では、二重ペイロードに特化したFDAやEMAのCMC文書を見つけられませんでした。単一ペイロードのADCの枠組みを、ペイロードごとに当てはめる前提で、早めに当局と相談します。部位特異的な結合の一般論は部位特異的コンジュゲーションに、凝集体の見方は凝集体の分析法にあります。

参考文献

• Levengood MR, et al. Orthogonal Cysteine Protection Enables Homogeneous Multi-Drug Antibody–Drug Conjugates. Angew Chem Int Ed. 2017;56(3)（MMAEとMMAFの組み合わせ、保護基の差による直交性）
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• CDMRP（米国防総省）, Tsuchikama 研究の概要（併用が劣った理由の説明）
• Homogeneous antibody-drug conjugates with dual payloads: potential, methods and considerations. mAbs. 2025. DOI 10.1080/19420862.2025.2498162（多官能リンカー、天然・非天然アミノ酸、酵素の4方式の比較）
• Abelman RO, et al. TOP1 mutations and cross-resistance to antibody-drug conjugates in patients with metastatic breast cancer. Clin Cancer Res. 2025（TOP1変異とADC間の交差耐性）
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• Branched Linkers for Homogeneous Antibody-Drug Conjugates: How Long Is Long Enough? Int J Mol Sci. 2024;25(24):13356. PMC11678271（Q295のMTGase結合、分岐リンカーの長さと効力）
• Phrontline Biopharma, First Patient Dosed in Global Phase I/II Trial of TJ102（2026年9月30日の発表、NCT07778498）
• Innovent Biologics, First Patient Dosed in Phase 1 Study of IBI3020（2025年4月29日の発表）
• Callio Therapeutics, CLIO-8221 第1相の初回投与（2026年3月24日の発表）と、ASCO 2026 での試験デザイン発表
• Sutro Biopharma, 2025年通期決算と2026年第1四半期の決算（アステラス提携品目の投与開始、STRO-227 の構成と IND 計画）、AACR 2026 での前臨床データ発表
• Asahi Kasei, Asahi Kasei Life Science Acquires License for Novel Antibody-Drug Conjugate Technology from The Noguchi Institute（2026年5月27日）
• SCIEX, DAR monitoring using SCIEX flexible MAM solution（サブユニットのDAR計算）
• Wagner, et al. Comprehensive evaluation of the analytical toolbox for commercial cysteine-linked antibody-drug conjugates. J Chromatogr A. 2026, 466966. DOI 10.1016/j.chroma.2026.466966（HIC-UVの親水性ペイロードでの限界）
• ICH Q6B, Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for Biotechnological/Biological Products