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乳腺癌是威胁女性健康的主要恶性肿瘤之一,ErbB2(HER2)基因为乳腺癌的主要致病相关基因,其产物在20%-30%的患者中有过表达现象,ErbB2过度表达患者提示预后不良,并对细胞毒性化疗药产生抵抗。曲妥珠单抗(Trastuzumab,商品名Herceptin)是美国Genentech公司研制的针对ErbB2受体的人源化单克隆抗体,已于1998年获得美国FDA批准用于ErbB2高表达转移性乳腺癌的治疗。但Trastuzumab对ErbB2低表达的转移性乳腺癌不能显示出抗肿瘤活性,即使对ErbB2高表达的转移性乳腺癌,Trastuzumab单药一线治疗的客观反应率在30%-50%。研制更为有效的ErbB2靶向治疗性抗体是临床上的迫切需求。人类表皮生长因子受体(human epidermal growth factor receptor,HER/ErbB)家族有4个成员:EGFR/HER1、ErbB2/HER2、ErbB3/HER3和ErbB4/HER4。ErbB2是具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白,它没有天然配体,在单体状态下无活性。ErbB2可与ErbB家族的其他3个成员(EGFR、ErbB3、ErbB4)形成配体非依赖或配体依赖的异源二聚体而活化,导致下游信号通路MAPK和PI3K/Akt激活,最终导致肿瘤细胞增殖和存活。研究表明Trastuzumab不能完全抑制ErbB2异源二聚体激活途径,这可能是Trastuzumab耐药产生的重要原因。在本研究中,我们利用基因工程技术构建了一种靶向ErbB2分子不同表位的双特异性抗体TPL,这个双特异性抗体由Trastuzumab和Pertuzumab(帕妥珠单抗)组成。Pertuzumab也是一株抗ErbB2人源化抗体,它与ErbB2分子的细胞外II区结合,而Trastuzumab所针对的抗原表位位于ErbB2受体的细胞外IV区。竞争结合实验表明TPL可有效竞争抑制Trastuzumab和Pertuzumab与ErbB2分子的结合,即TPL具有Trastuzumab和Pertuzumab的双特异性。我们采用ELISA方法测定TPL的亲和力,发现其与Trastuzumab的亲和力相似但明显高于Pertuzumab的亲和力。药代动力学实验表明TPL的药代动力学参数与传统IgG分子相似,提示其具有高度稳定的结构。与Trastuzumab和Pertuzumab联用相比,TPL能够更为有效地阻断配体非依赖和配体依赖的ErbB2异源二聚体的形成,我们推测其原因可能是由于TPL造成的空间位阻作用和(或)引起ErbB2分子构象改变。与此一致的是,TPL还显示出比Trastuzumab和Pertuzumab联用明显增强的抑制ErbB2分子及其下游信号通路激活的作用。利用ErbB2高表达乳腺癌细胞系(BT-474及SK-BR-3)和ErbB2低表达细胞系(MDA-MB-468、 MDA-MB-231及MCF-7),我们对Trastuzumab、 Pertuzumab、Trastuzumab+Pertuzumab及TPL在配体非依赖和配体依赖条件下对肿瘤细胞的体外生长抑制活性进行了评价。实验结果表明,与其他ErbB2抗体相比,TPL体现出显著增强的体外抗肿瘤作用。利用建立的BT-474、MDA-MB-231及MCF-7乳腺癌荷瘤小鼠模型,我们进一步对这些ErbB2抗体的体内抗肿瘤作用进行了研究,实验结果表明TPL显示出远强于其他ErbB2抗体的肿瘤生长抑制活性。综上所述,我们研制的靶向ErbB2分子不同表位的双特异性抗体TPL可能发展成为用于治疗乳腺癌的新型抗体制剂,它的应用可望大大拓宽ErbB2靶向抗体的适应症范围。