靶向EGFR的新型Stx2a免疫毒素的构建与抗肿瘤效果评估

本研究针对EGFR过表达肿瘤治疗中抗体疗法易产生耐药性的问题，设计了一种基于Panitumumab单链抗体(scFv)与志贺毒素A亚基2(Stx2a)的新型免疫毒素(IT)。通过原核表达系统成功构建重组蛋白，并采用壳聚糖纳米颗粒递送系统增强其靶向性。体外实验证实该IT能选择性杀伤结直肠癌细胞(HCT-116)，对正常细胞(HEK293)毒性较低，为实体瘤治疗提供了新策略。

　　

在肿瘤治疗领域，传统化疗药物"敌我不分"的特性常导致严重副作用，而靶向药物又面临耐药性难题。表皮生长因子受体(EGFR)作为多种实体瘤的关键驱动因子，其过度激活与结直肠癌、乳腺癌等恶性进展密切相关。尽管Panitumumab等抗EGFR单抗已获批临床，但KRAS突变等因素导致的治疗失败率居高不下。免疫毒素(IT)技术通过将抗体靶向性与毒素杀伤力"强强联合"，为破解这一困境提供了新思路。

来自Baqiyatallah医科大学和伊斯兰阿扎德大学的研究团队在《Biologicals》发表研究，创新性地将全人源化抗EGFR单抗Panitumumab的单链抗体(scFv)与志贺毒素A亚基2(Stx2a)融合，构建出新型IT。该毒素能通过EGFR介导的内化作用进入肿瘤细胞，利用Stx2a的核糖体失活功能诱发细胞凋亡。为提升递送效率，研究还开发了壳聚糖纳米包裹系统。

研究采用以下关键技术：1) 计算机辅助设计优化scFv-Stx2a连接肽；2) 原核表达系统(pET28a载体/E.coli BL21)生产重组蛋白；3) 体外细胞模型评估选择性毒性(HCT-116 vs HEK293)；4) 纳米包裹技术增强肿瘤靶向性。

【Bacterial strains, vectors, and genes】
选用E.coli Top10 F^?克隆系统和BL21(DE3)表达系统，通过pET28a载体构建两种基因结构：STX2a-Panitumumab和Panitumumab-STX2a，为后续比较毒素位置效应奠定基础。

【Gene synthesis, cloning, and expression】
基因合成证实两种构型均成功插入表达载体。SDS-PAGE显示约70kDa目的蛋白，经镍柱纯化后纯度达90%以上，Western blot验证了scFv和Stx2a的结构完整性。

【Discussion】
体外实验显示，该IT对EGFR⁺的HCT-116细胞IC₅₀为15nM，而对HEK293细胞毒性降低8倍。纳米包裹使细胞摄取率提升3倍，肿瘤杀伤效果增强2.5倍。与已报道的PE毒素IT相比，Stx2a展现出更强核糖体抑制活性，且未观测到非特异性溶血现象。

该研究首次将Stx2a毒素应用于抗EGFR靶向治疗，其创新性体现在：1) 采用全人源化scFv降低免疫原性；2) 双构型设计阐明毒素位置效应；3) 纳米递送系统突破实体瘤渗透障碍。尽管仍需动物实验验证，该IT为克服EGFR突变耐药提供了新工具，其技术路线也可拓展至HER2等其它肿瘤靶点。作者Negar Akhzari等强调，未来需优化连接肽设计以进一步提高毒素释放效率，并评估体内免疫清除动力学。