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可消灭小鼠体内及人类细胞系中的癌细胞并能触及先前无法接近标靶的抗体

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

3项研究揭示了新设计的双特异性抗体的前景,其中包括在两个案例中首次证明了它们对抗以前无法接近的肿瘤细胞靶标的能力;在 《科学》、《科学-转化医学》和《科学-免疫学》等杂志中分别刊登了其中的一项研究。在这3项研究中,这些可同时与肿瘤抗原和T细胞结合的双特异性抗体能在小鼠肿瘤模型和/或细胞培养实验中以不伤害健康细胞的方式清除癌细胞。这些结果凸显了这类抗体的治疗潜力;与像CAR T这样的工程免疫细胞疗法不同,这类抗体无须个性化设计;它能以“现成产品”的方式使用。 一些用于抗癌的免疫疗法依靠常见的与癌相关的突变作为抗原;这些抗原可激发对癌症的免疫反应。尽管它是人类癌症中最常见的突变型肿瘤抑制因子基因之一,但该与癌症相关的p53肿瘤抑制因子基因还未通过这种方法被成功地设为标靶。这主要是因为重新激活该基因和其它突变型肿瘤抑制因子基因会比使癌症驱动基因失活的挑战性要大得多。在刊载于《科学》的研究中,Emily Han-Chung Hsiue和同事成功地设计出了一种可重新激活p53的双特异性抗体。Hsiue等人首先发现了该突变肿瘤抑制因子蛋白的一个独特的可作为标靶的片段,并对该片段如何呈递给T细胞的结构基础进行了表征。他们研发了一种抗体,它能识别突变型p53蛋白的这一片段,且不会与完整细胞中的野生型p53发生交叉反应。研究人员接着将该抗体转化为双特异性抗体形式,它的一部分可与肿瘤细胞上的突变型p53抗原连接,而另一部分可与某T细胞连接。在植入了人类多发性骨髓瘤细胞的小鼠体内,该抗体可刺激T细胞对表达突变型p53蛋白癌细胞的有效杀灭,从而导致肿瘤消退。同样地,在细胞系中进行的实验揭示,即使该新抗原在肿瘤细胞表面的表达水平极低,但该突变型p53靶向抗原的双特异性抗体也能激活T细胞。 在刊载于《科学-转化医学》的研究中,Suman Paul和同事用双特异性抗体来设靶T细胞性白血病和淋巴瘤中的恶变T细胞,但却不会伤害健康T细胞,这是在癌症免疫疗法中取得的一项颇具挑战性的壮举。广泛设靶B细胞抗原并导致健康和癌性B细胞群体近乎完全丧失的疗法已在患者中获得了引人注目的成功及良好的耐受性,但以相同方式广泛设靶T细胞将会导致有害的免疫抑制。Paul等人假定,设靶T细胞受体的β链区域或能作为潜在的、在选择性消灭恶性T细胞的同时又能避免对健康T细胞带来附带损害的策略。他们设计了能够回归至TRBV5-5或TRBV12的双特异性抗体;TRBV5-5和TRBV12是可被呈递给恶性T细胞的30种β链中的两个实例。他们假定,设靶这两种β链中的任何一个都可以在不伤害表达其它29种β链可变区中任何一种的健康T细胞的情况下清除癌细胞。在从罹患T细胞性淋巴瘤和白血病患者体内提取的细胞系中,应用这些双特异性抗体可有效杀死恶性T细胞并保存健康T细胞。同样地,在人类T细胞癌的小鼠模型中(这些小鼠通过静脉注射接受了人类T细胞),这些抗体可促进对恶性T细胞的杀伤,但却没有消耗健康T细胞,从而导致肿瘤明显消退。 在刊载于《科学-免疫学》的研究文章中,Jacqueline Douglass和同事修饰了双特异性抗体,使其能识别和杀死在培养物中分离出的肿瘤细胞,这些细胞的表面带有极低水平的癌症驱动的突变型RAS蛋白。靶向针对像RAS等癌驱动突变基因已经成为一种有前途的构思抗癌药物的策略。然而,这种治疗策略的成功受到以下事实的限制:在这些癌驱动的突变蛋白中,尽管它们在多类癌症中普遍存,但它们中有一些在肿瘤细胞上的表达水平低下,使得它们难以发现。如今,Douglass等人已用一种被称为噬菌体展示的方法来搜寻人类抗体库中的突变型RAS特异性抗体。根据他们的发现,研究人员研制了与突变相关的、定向于新抗原的抗体(MANAbodies);该抗体可设靶肿瘤细胞表面的突变型RAS新抗原。他们将这些突变的RAS特异性MANAbodies嫁接到某种优化的、可与T细胞结合的双特异性抗体上。研究人员在人的肺和胰腺癌细胞系中测试了这些带有MANAbody的双特异性抗体后显示,该抗体可特异性地识别并杀死带有极低水平突变型RAS蛋白的肿瘤细胞,但对表达野生型或相关突变蛋白的肿瘤细胞却没有影响。 Weidanz说:“尽管Hsuie等人、Douglass等人和Paul等人进行的研究有望将[双特异性抗体]推向临床,但在治疗功效充分实现之前还需考虑其它因素。”他指出,例如,这些抗体是可以从血液中快速清除的小分子,因此有可能必需用植入泵来连续输入这些药物,或用其它方法来延长这些药物在血液中的持续时间。

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