靶向 EGFR 与 TRAIL 受体的不同价态抗体 - scTRAILFc融合蛋白的比较：肿瘤治疗新希望

为探究抗体 - scTRAILFc融合蛋白结构与组成对杀伤癌细胞活性的影响，研究人员开展了不同价态融合蛋白的研究。结果显示，六价 scTRAIL 融合蛋白杀伤活性更强，且靶向 EGFR 可进一步提升其活性。该研究为相关肿瘤治疗提供了理论依据。

　　在肿瘤治疗领域，寻找高效且精准的治疗策略一直是科研人员努力的方向。肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）因能优先诱导肿瘤细胞凋亡，在正常细胞中却相对安全，成为极具潜力的抗癌 “利器”。然而，可溶性 TRAIL 触发细胞凋亡的能力较弱，且肿瘤细胞存在对 TRAIL 的抵抗机制，这使得 TRAIL 单独使用时治疗效果受限。此外，以往开发的 TRAIL 衍生物，如杜拉那明（Dulanermin，AMG - 951），虽进入过临床 3 期试验，但因药代动力学特性不佳，其研发进程受阻。为突破这些困境，德国斯图加特大学（University of Stuttgart）的研究人员开展了一项针对靶向 EGFR 与 TRAIL 受体的不同价态抗体 - scTRAIL_Fc融合蛋白的研究，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员运用了多种关键技术方法来开展此项研究。在细胞实验方面，他们选用了人胚肾细胞系 HEK293 - 6E、结直肠癌细胞系 Colo205 和 HCT116 进行细胞培养。利用 ELISA 技术检测融合蛋白与 EGFR 和 TRAIL 受体 2（DR5）的结合情况；通过流式细胞术分析融合蛋白与 EGFR 表达细胞系的结合特性；借助细胞死亡实验评估融合蛋白对癌细胞的杀伤活性；采用免疫荧光染色技术观察 EGFR 和死亡受体在细胞膜上的表达定位；运用 caspase - 3/7 活性检测分析细胞凋亡的动力学过程。

下面来看具体的研究结果：

• 抗体 - scTRAIL 融合蛋白的制备：研究人员构建了多种不同结构和价态的靶向及非靶向 scTRAIL 融合蛋白，包括非靶向 scTRAIL 融合蛋白（ntTFPs）和靶向 scTRAIL 融合蛋白（tTFPs）。这些融合蛋白在 HEK293 - 6E 细胞中表达，并经蛋白 A 层析法纯化，其纯度和完整性通过 SDS - PAGE 和尺寸排阻色谱（SEC）得以验证。
• 与 EGFR 和 DR5 的结合能力：ELISA 结果表明，所有抗体 - scTRAIL 融合蛋白与 DR5 和 EGFR 的结合均呈浓度依赖性。多数含两个 scTRAIL 部分的融合蛋白与 DR5 结合的 EC₅₀值在亚纳摩尔范围，与 EGFR 结合的 EC₅₀值也处于亚纳摩尔或个位数纳摩尔水平，其中 IgG 融合蛋白与 EGFR 的结合最强。
• 与 EGFR 表达细胞系的结合：通过流式细胞术检测发现，所有融合蛋白与 Colo205 和 HCT116 细胞的结合均呈浓度依赖性。tTFPs 含 1 或 2 个 EGFR 结合位点，其与细胞系的结合能力强于 ntTFPs，且 IgG - scTRAIL 融合蛋白的结合效果最佳。
• 对 EGFR 表达细胞系的细胞毒性：细胞毒性实验显示，所有抗体 - scTRAIL 融合蛋白对 Colo205 和 HCT116 细胞的杀伤均呈浓度依赖性。含 2 个 scTRAIL 部分的融合蛋白杀伤活性更强，可使 Colo205 细胞的最大杀伤率达 100% ，HCT116 细胞达 75%；而含 1 个 scTRAIL 部分的融合蛋白杀伤活性较弱，最大杀伤率 Colo205 细胞为 25 - 50% ，HCT116 细胞为 50 - 60%。
• 膜表达分析：利用免疫荧光染色对 HCT116 细胞进行分析，发现 EGFR 在细胞膜上广泛表达，而 DR4 和 DR5 主要以较少且较大的簇状形式存在，且大多靠近 EGFR。
• Caspase - 3/7 活性：通过测量 caspase - 3/7 活性来分析细胞凋亡诱导动力学，结果显示多数融合蛋白在 2 - 3 小时达到最大 caspase 活性，含 1 个 scTRAIL 部分的 tTFPs 则在 5 小时达到最大，且其最大相对发光单位（RLUs）较低。
• 细胞结合与杀伤活性的比较：比较不同融合蛋白的细胞结合和杀伤活性发现，三价 scTRAIL 融合蛋白的细胞杀伤 EC₅₀值高于六价融合蛋白；六价融合蛋白因靶向 EGFR，细胞杀伤活性平均提高约 9 - 14 倍。

研究结论与讨论部分指出，该研究证实了六价 scTRAIL 融合蛋白相较于三价分子，在诱导细胞死亡方面具有更强的活性。非靶向的六价 scTRAIL 融合蛋白添加 EGFR 靶向部分后，体外疗效显著提升；但含一个 scTRAIL 单元的融合蛋白靶向 EGFR 时，未显示出优势，甚至可能因结合远离死亡受体的 EGFR 而干扰细胞毒性。此外，研究还发现融合蛋白的格式和几何结构对靶细胞杀伤活性影响较小，而靶向六价 TRAIL 受体结合的融合蛋白对靶细胞杀伤效果最佳。这一研究成果为肿瘤治疗中抗体 - scTRAIL 融合蛋白的设计和应用提供了重要的理论依据，有助于开发更有效的肿瘤治疗策略，推动肿瘤治疗领域的发展。