一篇19分的药物研究文章都做了些什么？

 

近年来，针对肿瘤治疗的方法和策略层出不穷，从药物设计到纳米剂型的应用，科研界无不走在高分文章的路上。如何能够冲出重围，得到高分杂志的青睐，月芽今天来解读这篇19分讲述抗体药物偶联物的抗肿瘤路程的文章，和大家一起探索高分之路。

Discovery and optimization of HKT288, a cadherin-6 targeting ADC for the treatment of ovarian and renal cancer, 2017, Cancer Discovery （IF：19.783）

研究背景

由于抗体技术的发展，至今全球已报道的抗体有10多万种，其中人源化抗体200多种。而目前FDA已批准上市的抗体药物偶联物（antibody-drug conjugate, ADC）有2种:布妥昔单抗凡酯（brentuximab emtansine）和阿多曲妥珠单抗依酯（ado-transtuzumab emtansine, ATE，图1）

图1  上市美登素类抗体药物偶联物（ADC）阿多曲妥珠单抗依酯（ATE）的结构

ATE是首个FDA批准适用于治疗实体瘤的ADC，其所采用的细胞毒素就是我们今天所讲的美登素类生物碱DM1，美登素类及其一系列衍生物的体外活性（如表1所示）

表1  美登素及其一系列衍生物的体外活性

此外，仍有10余种偶联该类毒素的ADC药物处于临床研究阶段（如表2所示）。

表2  已经上市或进入临床试验阶段的美登素类ADC药物

虽说ADC具有靶向性强、细胞毒性高、毒副作用低、降解半衰期长等特点，但美登素类ADC仍存在很大改进空间：（1）ADC比传统化疗药物具有更高的靶向性，但不足1%；（2）该类ADC缺乏优质的靶标及更为理想的抗体，进一步提升内吞率及抗体介导的生物效应；（3）尚无成熟的技术合成产品均一的抗体偶联美登素类药物。

如何筛选ADC优质的靶标、优化靶标及临床前研究，成为这篇文章解决的重点

文章框架

1. 挖掘用于ADC治疗最优的的靶向肿瘤抗原

2. 发现CDH靶向治疗的最优抗体

3. CDH6靶向抗体LTV977的靶向性验证及细胞活性

4. 体内试验优化CDH6-ADC的连接子

5. CDH6靶向ADC的安全性（大鼠及非人灵长类）

6. HKT288 在肾透明细胞肿瘤的PDX模型中可起到靶向的抗肿瘤作用

7. HKT288在卵巢癌患者来源移植临床试验（PCT）中的作用

目前，HKT288已进入临床I期试验。

一、挖掘用于ADC治疗最优的的靶向肿瘤抗原

利用癌症基因信息数据库TCGA和基因型组织表达（GTEx）从预测的细胞表面表达基因进行全基因组差异表达分析，发现钙粘蛋白-6（CDH6）基因在卵巢浆液性癌、肾透明细胞和肾乳头状癌中mRNA表达升高且频繁，同时在正常组织中的表达则受限，并通过免疫组化进行验证。这些基因可能会进一步引导ADC靶向至肿瘤并限制其正常组织的暴露。

二、发现CDH靶向治疗的最优抗体（用于细胞毒素药物的递送并治疗CDH6阳性肿瘤）

利用噬菌体上展示的人组合抗体库进行多叉抗体生成运动，筛选出38个独特的免疫球蛋白（IgG）特异性结合CDH6，基于胞内活性、抗体亲和力和抗原表位多样性等指标评价，选择其中10个IgG与SMCC-DM1偶联并在皮下OVCAR3细胞异种移植模型中进行评价。最后得出，LTV977抗体在体外具有高效、靶向性及浓度依赖性的ADC活性。

三、CDH6靶向抗体LTV977的靶向性验证及细胞活性

通过ELISA检测，LTV977可与CDH6结合而无法结合CDH9和CDH10，并在OVCAR3（内源性表达CDH6）和OVACR8-CDH6阳性中相结合，而在OVCAR8-CDH6阴性细胞中没有结合。同时展示了与CDH6复合的相应Fab片段的晶体结构，通过免疫共沉淀得出E-cadherin蛋白同源结构域5（EC5）提供足够空间与抗体结合，并揭示CDH6与抗体结合过程中CDH6残基Tyr575和Asp574的必要性。

此外，通过JURKAT-NFAT-luc报告分析和共培养细胞毒试验，LTV977可诱导Fc介导的效应器功能，包括抗体依赖性细胞毒性和补体依赖的细胞作用。

四、体内试验优化CDH6-ADC的连接子

选择不可裂解的连接子连接药物（SMCC-DM1）、可裂解的SPDB-DM4和不可裂解的sulfo- SPDB-DM4。通过CDH6表达的OVCAR3细胞异种移植动物模型和肿瘤患者来源动物模型（PDX），得出sulfo- SPDB-DM4为最优的连接子。

五、CDH6靶向ADC的安全性（大鼠及非人灵长类）

通过大鼠和猕猴毒性试验考察CDH6-ADC的临床前耐受性。利用CDH6的物种交叉反应抗体检测正常大鼠、猕猴和人组织中CDH6的表达从而评价大鼠和猕猴是否适用于CDH6靶向的安全性评价，结果显示CDH6在正常肾和肝胆管中表达，而在皮肤基底层不表达。将靶向的CDH6-sulfo-SPDB-DM4或无靶向的IgG1-sulfo-SPDB-DM4作用于大鼠和猕猴，CDH6-sulfo-SPDB-DM4的耐受性良好，并称之为ADC HKT288。

六、HKT288 在肾透明细胞肿瘤的PDX模型中可起到靶向的抗肿瘤作用

七、在未经选择的卵巢癌患者来源移植临床试验（PDX clinical trial, PCT）中，HKT288 可在1/3受试者中引起靶向依赖的、强大且持久的抗肿瘤反应

这篇文章的亮点，在于发现有ADC抗肿瘤药物的缺陷，并针对该缺陷挖掘得到ADC的优质靶标，进一步优化靶标，安全性的验证及深入展开临床前研究，包括在PDX和PCT模型中的研究。

巧妙构思，高分文章与ADC新药研发两不误，你get到了吗~