Субекти

Уважаеми редактор,

Изборът на линкери и полезни натоварвания играе решаваща роля за определяне на терапевтичните показатели на конюгатите антитяло-лекарство (ADC). 1 Валин – цитрулин (Val – Cit), съчетан със самозапалващ се разделител ρ-аминобензил (PAB) като разцепващ се дипептиден линкер, обозначен като „VC линкер“ в това писмо, е широко използван в конюгацията на ADC. 1 Въпреки това, VC линкерът е силно хидрофобен 2 и, заедно с хидрофобните полезни натоварвания при високи DARs (съотношение лекарство към антитяло), може да превърне ADC молекулите, които имат хидрофилни части в частите на антителата, в склонна към агрегация структура, подобна на повърхностноактивно вещество . Агрегирането на ADCs in vivo може да доведе до ускорен плазмен клирънс, неоптимална ефикасност и повишена токсичност. 2,3

Трофобластният антиген-2 на клетъчната повърхност (Trop-2) не само се свръхекспресира в различни твърди човешки карциноми, но също така се експресира при променливи нива в решаващи нормални тъкани като кожата и лигавицата, което го прави лекувана, но рискована цел за ADC терапии. 4 IMMU-132, молекула ADC, насочена към Trop-2, използваща SN38, полезен товар с умерена токсичност, заедно с PEGylated киселинно лабилен линкер, е одобрен от FDA през април 2020 г. за лечение на тройно отрицателен рак на гърдата (TNBC) . Обаче друга молекула ADC, насочена към Trop-2, RN927C, която приема по-токсичен полезен товар Aur0101, получен от ауристатин и хидрофобен линкер, беше прекратена в началото на фаза I клинично изпитване (NCT02122146) поради излишната токсичност, подчертавайки, че ключът към успеха насочването на Trop-2 с ADC технологии е да се провери за оптимални комбинации между линкер и полезен товар, за да се постигне най-висок терапевтичен индекс.

Тъй като паклитаксел (PTX) се използва терапевтично при рак на панкреаса и TNBC, при който Trop-2 е силно експресиран, изглежда, че е жизнеспособна опция за полезен товар за ADC, насочени към Trop-2. Въпреки това, лошата разтворимост на PTX във вода възпрепятства терапевтичното му приложение при карциноми. 5 За да се преодолее проблемът с разтворимостта, са тествани повече хидрофилни PTX производни и пролекарства, както и ADC, 5. До момента, обаче, конюгираните с PTX ADC не успяват да проявят достатъчно антиканцерогенни ефекти in vivo, или са преминали към етап на клинично развитие. 5 Причината за незадоволителните предклинични резултати не е напълно разбрана, но може би отчасти от едновременното използване на хидрофобни линкери с ултрахидрофобен PTX.

изграждане

При ракови клетъчни линии с различни нива на експресия на Trop-2, нашите резултати показват, че свободното лекарство PTX не е толкова мощно като MMAE, но е подобно на SN38 (допълнителна таблица 1, допълнителни фигури 3 и 4). Като ADC, доста изненадващо, hRS7-VK-PTX е по-мощен от hRS7-VK-MMAE и hRS7-VK-SN38 в умерени Trop-2 експресирани ракови клетъчни линии, включително Capan-1, NCIH2452, MDA-MB-231, COLO205 и SK-MES-1 (допълнителна таблица 2 и допълнителна фигура 5). В допълнение, hRS7-VK-PTX дори показа ефективност в устойчиви на PTX клетъчни линии, включително SKBR3, CFPAC-1, MDA-MB-231 и COLO205 (фиг. 1h). Следователно, използването на хидрофилен линкер в конюгиран с PTX ADC, както предположихме, значително повиши антиканцерогенната сила на PTX in vitro.

Степента на интернализация на ADC може да повлияе на тяхната ефективност при убиване на ракови клетки. Интересното е, че интернализацията на hRS7-VK-PTX беше по-бърза от тази на hRS7-VK-MMAE и hRS7-VK-SN38 (фиг. 1g). Под конфокален микроскоп hRS7-VK-PTX молекули се локализират съвместно с лампа-1 и тежките вериги на клатрин, което предполага, че те са били интернализирани чрез медиирана от клатрин ендоцитоза и са били трансферирани в лизозомни отделения. За сравнение, hRS7-VK-SN38 не показва очевидна интернализация (фиг. 1е). Тези резултати разкриха, че hRS7-VK-PTX може да предизвика по-бърза скорост на интернализация, което може да доведе до превъзходна терапевтична ефективност.

След това определихме терапевтичния потенциал на hRS7-VK-PTX в туморни ксенографтни модели. hRS7-VK-PTX е по-ефективен от hRS7-VK-SN38 при потискане на растежа на BXPC-3, COLO205 и HCC1806 клетъчни ксенографти (фиг. 1в; допълнителни фигури 6 и 7). Освен това hRS7-VK-PTX при 3 mg/kg (0,12 mg/kg PTX еквивалент) е по-ефективен от PTX при 10 mg/kg за потискане на растежа на BxPC-3 ксенографти, получени от клетки (P = 0,0248, допълнителна фигура 6а). В моделите, получени от HCC1806, ефикасността на hRS7-VK-PTX при 30 mg/kg (еквивалент на 1,3 mg/kg PTX) е сравнима с PTX при 10 mg/kg (допълнителна фигура 6b). Тези резултати предполагат, че приемането на хидрофилен линкер в PTX-конюгиран ADC значително подобрява неговия антинеопластичен ефект in vivo.

И накрая, разгледахме експериментално профила на безопасност на hRS7-VK-PTX при относително високи дози при мишки BALB/c. Въпреки че максималната поносима доза (MTD) на hRS7-VK-PTX не е достигната поради ограничената наличност на реагент, тя не показва очевидни признаци на токсичност или загуба на телесно тегло при еднократна доза от 100 mg/kg в сравнение с плацебо (фиг. 1г ). За разлика от това, hRS7-VK-MMAE при само 60 mg/kg причинява силен стрес при мишки, както и повече от 15% от загубата на телесно тегло (допълнителна фигура 10). Следователно hRS7-VK-PTX има по-благоприятен профил на безопасност от този на hRS7-VK-MMAE.

В заключение, ние преодоляхме бариерата пред използването на PTX като ADC полезен товар чрез въвеждане на хидрофилен линкер. Молекулите ADC, използващи PTX, хидрофилни линкери и антитела Trop-2, показаха превъзходна ефективност и профил на безопасност in vitro и in vivo, което предполага, че това е обещаваща целенасочена терапия за човешки карциноми.

Препратки

Beck, A. et al. Стратегии и предизвикателства за следващото поколение конюгати антитяло-лекарство. Нат. Rev. Drug Discov.16.5, 315–337 (2017).

Lyon, R. P. et al. Намаляването на хидрофобността на хомогенните конюгати антитяло-лекарство подобрява фармакокинетиката и терапевтичния индекс. Нат. Биотехнол.33, 733–735 (2015).

Kirsty, D. et al. Имуногенност на терапевтичните протеини: Влияние на агрегацията. J. Имунотоксикол.11.2, 99–109 (2013).

Zaman, S., Jadid, H., Denson, A. C. & Gray, J. E. Targeting Trop-2 при солидни тумори: бъдещи перспективи. Онко. Цели Ther.12, 1781–1790 (2019).

Velani, A. et al. ГЛАВА 6: полезен товар на базата на колхицин, винбластин, таксол и ерибулин за конюгати антитяло-лекарство (ADC). Цитотоксични полезни натоварвания за конюгати на антитела и лекарства. 118–136 (2019).

Благодарности

Тази работа беше подкрепена от Китайския национален специален проект S&T (2019ZX09732002-006), Програмата за стратегически приоритетни изследвания на Китайската академия на науките (CAS) (XDA12020223 и XDA12020330), Националната фондация за природни науки на Китай (81872785 и 81673347) и Шанхайската общинска комисия за наука и технологии на Китай (17431904400 и 19YF1457400).

Информация за автора

Принадлежности

Изследователски център за откриване на биотерапия, Шанхайски институт по материя Медика, Китайска академия на науките, Шанхай, 200126, Китай

Тинг Шао, Тянжи Чен, Юнин Чен, Сяоюе Лю, Ци Уанг и Чунхе Уанг

Dartsbio Pharmaceuticals, 528400, Zhongshan, Guangdong, China

Yi-Li Chen & Chunhe Wang

Levena Biopharma, B8-301, ул. Xinghu 218, SIP, Суджоу, Дзянсу, 215123, Китай

Тонг Жу, Маоджун Го и Хуей Ли

Департамент по биологични лекарства и Шанхайски инженерно-изследователски център по имунотерапия, Фуданическа школа на университета Фудан, 201203, Шанхай, Китай

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar