靶向CDH17-GUCY2C双特异性抗体药物偶联物携铁死亡诱导剂RSL3治疗结直肠癌的开发研究

本研究针对结直肠癌治疗中存在的复发率高、耐药性强及毒性显著等问题，开发了一种靶向CDH17和GUCY2C的双特异性抗体药物偶联物(BsADC)，通过偶联铁死亡诱导剂RSL3(GPX4抑制剂)显著增强抗肿瘤活性。实验证实该BsADC能高效结合并内化至肿瘤细胞，诱导脂质过氧化和铁死亡，在小鼠模型中展现优异疗效及安全性，为结直肠癌治疗提供新策略。

　　

结直肠癌是全球第三大高发恶性肿瘤，传统治疗手段如手术、化疗和放疗面临复发、耐药和毒性等挑战。尽管抗体药物如西妥昔单抗(cetuximab)联合化疗能将患者生存期延长至30个月，但五年生存率仍不足14%。近年来，铁死亡(ferroptosis)——一种依赖铁离子和脂质过氧化的新型细胞死亡方式，因其能克服传统治疗耐药性而成为研究热点。然而，小分子铁死亡诱导剂缺乏靶向性，易导致全身毒性。

湖州市第一人民医院医学研究与临床试验伦理委员会的研究团队在《Cell Death Discovery》发表研究，开发了一种创新性双特异性抗体药物偶联物(BsADC)。该药物通过同时靶向结直肠癌中高共表达的CDH17（钙黏蛋白17）和GUCY2C（鸟苷酸环化酶C），并偶联铁死亡诱导剂RSL3（GPX4抑制剂），实现了精准杀伤肿瘤细胞。研究证实，BsADC能显著增强抗体结合和内化效率，通过抑制GPX4活性引发谷胱甘肽(GSH)耗竭和脂质活性氧(ROS)积累，最终诱导铁死亡。动物实验显示其可使肿瘤体积显著缩小，且未观察到肝毒性等副作用，为结直肠癌治疗提供了兼具高效性与安全性的新方案。

关键技术包括：1) 通过Knob-into-hole和CrossMab技术构建六种结构不同的双特异性抗体；2) 采用半胱氨酸偶联法将RSL3-NH₂负载至抗体；3) 利用流式细胞术评估抗体结合与内化活性；4) 通过CCK-8法检测体外细胞毒性；5) 建立SW1463和LS1034异种移植小鼠模型验证疗效。

CDH17和GUCY2C在结直肠肿瘤中共高表达
通过GEPIA数据库分析和RT-PCR检测，发现CDH17与GUCY2C在结直肠癌组织和细胞系中呈现显著共表达模式。例如在SW1463细胞中，两者mRNA表达量分别为正常细胞的8.2倍和5.6倍，为双靶点设计提供依据。

双特异性抗体结构优化
比较六种BsAb结构发现，"2+2"四价结构的BsAb1结合活性最佳，在SW1463细胞中的内化效率达78%，显著高于单抗(CDH17单抗仅32%)。该结构通过C端连接scFv片段，既保持双靶点亲和力，又减少空间位阻。

BsADC体外抗肿瘤机制
负载RSL3的BsADC（DAR=4）对SW1463细胞的IC₅₀为4.97 μg/mL，较单抗ADC(CDH17-ADC 27.72 μg/mL)提升5.6倍。机制研究表明，BsADC处理24小时可使细胞内丙二醛(MDA)水平升高3.8倍，脂质ROS增加4.2倍，证实其通过GPX4-SLC7A11通路诱导铁死亡。

体内疗效与安全性
在SW1463移植瘤模型中，BsADC(1 mg/kg)治疗使肿瘤体积缩小82%，且肿瘤组织4-HNE（脂质过氧化标志物）水平升高6.3倍。血清稳定性实验显示，10天后偶联抗体保留率仍达80.44%。毒理分析显示ALT/AST指标正常，心肝脾肺肾组织未见病理损伤。

该研究首次将双靶点策略与铁死亡机制相结合，突破传统ADC依赖微管蛋白抑制剂的局限。BsADC通过协同增强靶向性和内化效率，使RSL3能精准作用于肿瘤细胞，同时"旁观者效应"可杀伤抗原异质性细胞。临床转化前景广阔，尤其对转移性结直肠癌患者具有重要价值。未来可进一步探索其他铁死亡诱导剂（如IMCA、apatinib）的ADC构建，以及联合免疫检查点抑制剂的治疗方案。