陈俊臣 综述,刘恩令 审校
(1.华北理工大学研究生学院,河北唐山 063000;2.河北省唐山市工人医院妇产科 063000)
卵巢癌靶向治疗药物偶联靶点的研究进展
陈俊臣1,2综述,刘恩令2审校
(1.华北理工大学研究生学院,河北唐山 063000;2.河北省唐山市工人医院妇产科 063000)
卵巢癌;靶向治疗;药物靶点;单克隆抗体;偶联;非抗体偶联
女性生殖器官恶性肿瘤中,卵巢癌病死率位居首位[1],且发病率逐年增加。靶向治疗指针对已明确的致癌位点(蛋白分子或基因片段)设计相应治疗药物,药物在体内特异性结合致癌位点并发生作用,使癌细胞特异性死亡。这就要求靶向治疗药物同时具有杀伤作用和靶向作用,卵巢癌靶向治疗中多种药物对癌细胞的杀伤作用显著,但因其靶向作用差导致的对正常组织的损伤限制了药物的用量及最终的杀伤效能。因此,提高卵巢癌靶向治疗药物的靶向作用就成了有力的解决措施。找到卵巢癌细胞表面的特异性结合位点及其配体,将配体偶联药物形成复合物,通过复合物中的配体与癌细胞上的相应位点特异性结合,进而将药物输送至卵巢癌细胞内,这就增加了药物的靶向性。现将已投入研究的可与药物偶联的配体及其对应的卵巢癌细胞表面结合位点进行综述。
单克隆抗体具有特异性识别抗原的能力。以抗体为载体,通过交联剂连接上药物,将药物选择性地运送入靶细胞,形成抗体药物偶联物(antibody drug conjugates,ADCs)[2]。通过抗体药物偶联物与卵巢癌抗原结合,可以大大提高偶联药物的特异性。
1.1 人精子蛋白17(sperm protein 17,Sp17)单克隆抗体3C12与Sp17抗原介导的卵巢癌靶向治疗 Sp17具有以下属性:(1)是高度保守的睾丸组织特异性蛋白;(2)在某些妇科肿瘤组织,尤其是卵巢癌组织中特异性高表达,是潜在的卵巢癌靶向治疗的靶点之一[3]。近年来相关研究报道,利用高表达Sp17的肿瘤细胞和动物模型,以Sp17单克隆抗体(3C12)为靶向载体,将“弹头”药物阿霉素(doxorubicin,DOX)与抗体偶联,形成3C12-DOX抗体药物免疫偶联物(antibody-drug conjugate,ADC)特异性结合卵巢癌组织中的Sp17。实验结果显示:在效应因子的作用下3C12对Sp17+的细胞具有明显杀伤作用,尤其是3C12-DOX偶联物,该偶联物不仅在体内外均具有明显的抑制肿瘤的作用,而且安全性优于单用化疗药物(DOX)[4]。Sp17为靶点的肿瘤靶向治疗为进一步开发卵巢癌靶向药物奠定了理论基础。
1.2 EpCAM单克隆抗体MOC31与EpCAM抗原介导的卵巢癌靶向治疗 上皮细胞黏附分子(epithelial cell adhesion molecule,EpCAM)属性为跨膜糖蛋白,它高表达于包括卵巢癌在内的多种癌细胞表面[5],90%以上的上皮性卵巢癌中有EpCAM的表达[6]。EpCAM单克隆抗体MOC31可与EpCAM特异性结合,共同够成卵巢癌靶向治疗的又一靶点。研究现状:据文献报道,将EpCAM单克隆抗体MOC31与假单胞菌外毒素A(pseudomonas exotoxin A,PE)偶联形成免疫毒素MOC31PE,在卵巢癌B76和HOC7细胞系中加入免疫毒素MOC31PE。结果显示:免疫毒素MOC31PE能抑制卵巢癌细胞蛋白合成,减弱细胞活力,减少癌细胞转移。MOC31PE为复发性卵巢癌的治疗及卵巢癌的耐药性提供了一条新的解决途径[7]。
1.3 糖类抗原125(CA125)单克隆抗体3A5与CA125抗原介导的卵巢癌靶向治疗 CA125抗原为细胞表面的黏液样糖蛋白,由体内MUC16基因编码。CA125抗原表达于多种妇科肿瘤,其在晚期上皮性卵巢癌中阳性率高达95%[7]。同时,CA125也是卵巢癌最常用的血清肿瘤标记物。研究现状:Chen等[8]将靶向CA125的单克隆抗体3A5与多拉司他汀衍生物(auristatin)偶联形成3A5多拉司他汀偶联物(3A5-vc-auristatin),每周注射2.5 mg/kg的3A5-vc-auristatin于异种移植OVCAR-3人卵巢癌细胞的裸鼠,连续注射4周,荷瘤裸鼠的寿命平均由60 d延长至250 d以上,这表明该偶联物具有很强的抗肿瘤生长作用。对于卵巢癌药物偶联靶向治疗的抗体偶联物而言,由于在卵巢癌细胞表面的高表达,CA125成为了潜在的高靶向性靶点。
1.4 黏蛋白1(MUC1)单克隆抗体C595与MUC1抗原介导的卵巢癌靶向治疗 MUC1属性为一种高糖基化大分子跨膜蛋白,它在肿瘤的发生与转移等方面起到重要作用。MUC1在肿瘤组织中异常表达,使其成为一种重要的肿瘤生物学标志物。约90%的上皮性卵巢癌患者的肿瘤细胞表面过量表达MUC1抗原。C595是抗MUC1的鼠源单克隆抗体,多用于对卵巢癌的临床诊断。据相关研究报道,将放射性物质(213Bi)与鼠源单抗C595偶联作用于卵巢癌细胞,结果显示肿瘤细胞形态改变,细胞凋亡。随后,该研究组将单抗偶联物213Bi-C595经腹腔注射至荷瘤裸鼠体内,发现单一注射355 MBq/kg的单抗偶联物213Bi-C595能延长裸鼠的寿命[9]。这使MUC1成为卵巢癌靶向治疗的又一潜在药物偶联靶点。
1.5 HER2单克隆抗体Sc7301与人类表皮生长因子受体2(HER2)抗原介导的卵巢癌靶向治疗 HER2属性为c-erbB-2编码跨膜糖蛋白,它是HER家族之一。HER2在包括卵巢癌的多种肿瘤组织中过表达。研究现状:将紫杉醇与HER2单克隆抗体Sc7301偶联作用于人卵巢癌SKOV3细胞系,结果显示,其产生的抑制作用为同剂量紫杉醇与Sc7301混合物的2~3倍,而且细胞的凋亡现象随着偶联物浓度的升高而更加明显[10]。另外,除Sc7301外,HER2另一单克隆抗体曲妥珠单抗与含二硫键的美登醇衍生物DM1偶联,偶联物对大部分高表达HER2的肿瘤细胞都具有活性,对肿瘤细胞具有更高的选择性,该偶联物可治疗对曲妥珠单抗耐药的患者,目前正处于Ⅲ期临床试验阶段[11]。卵巢癌的单克隆抗体还有很多,但靶向作用最强的特异性抗原抗体有待进一步遴选。另外,已明确的特异性抗原抗体的药物偶联方式及效果也有待进一步研究。
2.1 激素相关受体
2.1.1 促黄体生成素释放激素(LHRH)及其受体(LHRH-R)介导的肿瘤靶向给药技术 促性腺激素释放激素LHRH为下丘脑分泌的一种肽类物质,作用于垂体产生黄体生成素(LH)。在卵巢癌细胞表面有70%~80%高亲和力LHRH-R表达,而在正常卵巢组织或细胞表面几乎检测不到。LHRH-R作为一种卵巢癌细胞表面标志物,已成为卵巢癌治疗研究的新靶点。LHRH能靶向结合卵巢癌表面的LHRH-R。通过LHRH偶联药物、靶向输送,为卵巢癌靶向药物治疗提供新的手段。相关文献报道,LHRH多肽偶联的顺铂纳米右旋糖酐能够抑制乳腺癌的生长和转移[12]。另有研究显示,LHRH偶联的顺铂纳米凝胶是LHRH-R阳性的卵巢癌的一种非常有前景的治疗方式[13]。LHRH及LHRH-R介导的肿瘤靶向给药技术有望成为一种有效的卵巢癌靶向治疗新方法。
2.1.2 人绒毛膜促性腺激素(hCG)与hCG受体介导的肿瘤靶向给药技术 hCG属性为胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,由α和β二聚体的糖蛋白组成。有研究者检测了临床62例卵巢肿瘤患者的hCG受体mRNA,发现40%的卵巢癌表达hCG受体[14]。研究现状:有学者将hCG与DOX通过戊二醛偶联成靶向化疗制剂,经体外实验发现,靶向复合物的细胞毒性比非靶向的DOX增加8倍,且这种细胞毒性作用并不局限于瞬间杀伤,它能表现出长效的抗增殖活性[15]。所以hCG与hCG受体介导的肿瘤靶向给药技术可以作为卵巢癌的一种辅助治疗选择。另外,由于LH和hCG与同一受体结合,LH受体也是hCG受体,即LH/CG受体。Bodek等[16]合成了细胞溶解肽和hCG β链第81~95个氨基酸片段的融合蛋白,通过动物模型证实,该融合蛋白能够特异性杀伤LH受体阳性的肿瘤细胞,可作为特异性的抗肿瘤药物。
2.1.3 促卵泡激素(FSH)多肽及其受体(FSHR)介导的肿瘤靶向给药技术 FSH为垂体前叶嗜碱性细胞分泌的一种激素,成分为糖蛋白。卵巢表面生发上皮、多数卵巢癌组织均有FSHR表达。其中,50%~60%卵巢癌组织中有FSHR的表达。FSHR在机体分布相对局限,集中于生殖系统,在肝脏等其他重要组织器官几乎未见分布。据文献报道,将合成的FSH多肽与具有双功能基团的聚乙二醇(NHS-PEG-MAL)连接,利用不同比例的连接产物与多聚阳离子共聚物聚乙烯亚胺(polyethylenimine,PEI)反应形成基因药物递送系统,即FHS多肽修饰的F-NP纳米复合物(F-PEG-PEI/DNA纳米复合物)[17]。结果显示,该复合物特异性地沉默带有FSHR阳性细胞中的趋化因子1(CXCL1)表达,可充分发挥该基因药物的作用。通过FSH多肽与ES-2细胞表面的FSHR结合并被细胞内吞,大大增加了基因药物进入细胞的含量,增强了其抑制肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭的效果[17]。
2.2 其他
2.2.1 CD44与透明质酸(HA)介导的肿瘤靶向给药技术 CD44属性为一种糖蛋白,是一类重要的细胞表面黏附分子,其基因位于人的第11号染色体短臂上[18]。肿瘤细胞表面CD44处于高度活化的过表达状态,而许多正常细胞表面CD44则处于相对静止状态。CD44与癌症的发生、发展有关[19]。肿瘤细胞表面CD44的最主要配体为HA,偶联药物的HA与CD44结合形成复合物,遇溶酶体,在酸水解酶作用下使HA降解进而释放药物。HA骨架充满大量羧基和羟基,在氢键作用力的作用下,HA可以吸附在含有亲水表面的抗肿瘤药物上。研究现状:Xin等[20]将苯丙氨酸、亮氨酸等多种不同氨基酸作为HA的连接臂,制得的药物共轭物拥有更快的体外释药速度。因此,HA与CD44相互作用的靶向给药也可作为目前卵巢癌有效靶向给药的研究方向。
2.2.2 叶酸和叶酸受体介导的肿瘤靶向给药技术 叶酸为一种低相对分子质量的微量营养素,它在预防胚胎发育缺陷和癌症中发挥着重要作用[21]。叶酸受体高表达于90%以上的卵巢癌细胞,而在正常组织中,叶酸受体无过表达,这就使叶酸受体成为了卵巢癌绝好的肿瘤相关抗原[22]。偶联药物的叶酸与卵巢癌细胞表面叶酸受体相结合成为一种卵巢癌治疗的新策略。研究现状:叶酸可以偶联多种低相对分子质量的化疗药物,它通过自身的γ-羧基团与其他药物分子结合,具有可控性。作为低相对分子质量药物的偶联体,叶酸不具有免疫原性,且容易衍生[23]。根据叶酸偶联药物的这些特点,几种叶酸偶联的小分子药物已被研发,如铂类、氟脱氧尿苷酸低聚物、紫杉醇、美登木素生物碱类、丝裂霉素C、长春花碱、组蛋白脱乙酰基硫醇抑制剂前体药物等[24]。叶酸偶联多西他赛是目前最有研究及应用价值的创新药物之一。
卵巢癌靶向治疗前景广阔,但也存在许多尚未解决的问题。靶向偶联药物递药系统从给药到发挥药效的整个体内过程面临多重屏障:(1)循环系统中的网状内皮系统吞噬、酶降解等;(2)肿瘤血管壁、肿瘤基质、高间质液压等屏障在肿瘤组织传递过程中的阻碍;(3)药物到达靶细胞后面临的细胞摄取、溶酶体逃逸、药物适时释放等屏障。目前绝大部分研究均只致力于解决其中一种或几种屏障。而肿瘤靶向治疗的最终实现需要同时解决递药过程中所遇到的所有屏障。但是,这并不能阻挡卵巢癌靶向治疗的研究和发展步伐。靶向治疗在减少药物对身体正常组织的毒副作用的同时,也增加了药物的最大安全给药剂量,使其对肿瘤组织产生更强的杀伤力。
另外,为克服卵巢癌对许多化疗药物的耐药性,学者们尝试利用各种杀伤性的溶细胞毒素直接作用于卵巢癌细胞膜,从而避免在药物进入肿瘤细胞的过程中,其各种耐药机制对药物浓度与药物效能的影响。由于此类毒素往往对全身组织都具有很强的毒性,而且不能自发躲避正常组织,这就对杀伤性毒素的肿瘤组织靶向定位提出了更加严格的要求。因此,寻找卵巢癌的最佳药物偶联靶点成为亟待解决的问题。
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陈俊臣(1990-),在读硕士,主要从事卵巢癌治疗研究。
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10.3969/j.issn.1671-8348.2016.30.044
R737.31
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1671-8348(2016)30-4305-03
2016-03-28
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