《Cell Reports Medicine》:Fast tumor accumulation and payload release of c-Met targeting aptamer-drug conjugate enables robust anti-tumor efficacy
编辑推荐:
细胞-间质上皮转化因子(c-Met)在多种癌症中过表达促进肿瘤进展,但已获批抑制剂仅惠及MET突变患者,多数c-Met过表达患者缺乏有效治疗。受抗体-药物偶联物(ADC)启发,由抗体偶联细胞毒药物组成,构建c-Met靶向药物偶联物以实现MET非依赖性细胞毒作用
细胞-间质上皮转化因子(c-Met)在多种癌症中过表达促进肿瘤进展,但已获批抑制剂仅惠及MET突变患者,多数c-Met过表达患者缺乏有效治疗。受抗体-药物偶联物(ADC)启发,由抗体偶联细胞毒药物组成,构建c-Met靶向药物偶联物以实现MET非依赖性细胞毒作用可填补此空白。研究人员开发了适配体-药物偶联物(ApDC),将c-Met靶向适配体SL1——一种具有高靶标亲和力的短寡核苷酸——通过组织蛋白酶B(cathepsin B)敏感连接子与单甲基澳瑞他汀E(MMAE)偶联。该ApDC选择性结合c-Met过表达细胞,经受体介导内吞,释放MMAE诱导凋亡。其在多种c-Met过表达肿瘤模型中实现高效肿瘤蓄积、持续载荷滞留、快速系统清除及强效抗肿瘤活性。凭借维持的膜表面受体表达、快速肿瘤蓄积与主动载荷释放,其优于基准c-Met靶向ADC。该ApDC兼具精准靶向、强效与良好安全性,是c-Met靶向癌症治疗的有前景策略。
研究背景与立项依据
细胞-间质上皮转化因子(c-Met)是由原癌基因MET编码的跨膜受体酪氨酸激酶,其异常活化与过表达见于乳腺癌、胃癌、肾癌、肝癌、胰腺癌及非小细胞肺癌(NSCLC)等。NSCLC中c-Met过表达率达35%–72%,且关联总生存缩短;但已获批小分子抑制剂仅覆盖MET外显子14跳跃突变(约占NSCLC 3%–4%),对单纯c-Met过表达且通路未持续活化者疗效有限。c-Met靶向抗体-药物偶联物(ADC)可借膜受体结合—内吞—胞内释药实现MET非依赖性杀伤,替索妥单抗维多汀(telisotuzumab vedotin,ABBV-399)已获FDA加速批准,但抗体分子大、肿瘤穿透受限、偶联位点与药物抗体比(DAR)异质,促生更小巧靶向分子的替代方案。适配体(“化学抗体”)可化学合成、位点修饰明确、免疫原性低、组织穿透佳,适配体-药物偶联物(ApDC)因此成为新兴方向。论文发表于《Cell Reports Medicine》,研究人员报道c-Met DNA适配体SL1经组织蛋白酶B可剪切Val-Cit-PABC连接子偶联MMAE构建SL1-MMAE,在NSCLC、胃癌、结直肠癌CDX及三阴性乳腺癌(TNBC)PDX模型中系统评价其靶向、药效、药代与对比ADC的机制优势。
主要关键技术方法
研究人员采用表面等离子共振(SPR)定SL1-MMAE与c-Met蛋白亲和力;流式与共聚焦评估细胞结合、内吞途径(网格蛋白/肌动蛋白依赖)及溶酶体共定位(LysoTracker);CCK8、Annexin V/PI、细胞周期与微管免疫荧光阐明MMAE抑制微管聚合致G2/M阻滞与凋亡;体内以NCI-H1975等CDX及TNBC PDX(源自患者肿瘤片段传代)为模型,尾静脉给药,IVIS追踪Cy5标记分布,LC-MS/MS定量血浆/肿瘤/脏器总MMAE与游离MMAE, cathepsin B体外孵育测连接子剪切率;并以ABBV-399作头对头对照,用膜c-Met回收流式、LAMP1/Rab11共定位、再内吞实验区分受体降解与循环命运。
研究结果
合成与表征SL1-MMAE:Michael加成将3′巯基SL1与MC-VC-PABC-MMAE偶联,HPLC纯度>95%,MS确证17195 Da;SPR得KD~18 nM,接近游离SL1(~11 nM),流式证实仅结合c-Met阳性NCI-H1975/H1993/A549,不结合293T。
快速内吞与溶酶体蓄积:4°C结合后转37°C,4 h内>80%入胞,氯丙嗪与细胞松弛素D抑制摄取;共聚焦显示30 min膜结合、随时间与溶酶体Manders系数升高,对照Control-MMAE无蓄积。
SL1-MMAE经微管抑制杀伤:CCK8示对c-Met阳性细胞IC50为A549 503.3 nM、H1975 126.9 nM、H1993 121.3 nM,293T无毒,游离SL1无毒;Annexin V/PI示晚期凋亡增加,周期分析G2/M积累,免疫荧光见MMAE与微管共定位及微管网络破坏,机制同游离MMAE。
体内肿瘤靶向与分布:尾静脉Cy5-SL1-MMAE于NCI-H1975瘤2 h显著富集于瘤而非对照,冰冻切片Cy5与c-Met、MMAE共定位;PK示0.5 μmol/kg给药后血浆MMAE快速清除,肿瘤MMAE初期蓄积至48 h仍高位,心肝脾肺肾24–48 h降至检测限下;相比游离MMAE,ApDC血浆AUC 117倍、肿瘤浓度5.8倍。
NSCLC模型体内药效:H1975模型0.5 μmol/kg每4天×5次致长期回归,减量至0.25 μmol/kg或间隔7天仍强抑瘤;A549(低中c-Met)与H1993(高c-Met)模型抑瘤但未全退,与体外IC50及MMAE本底敏感性一致;大瘤块IHC示Ki67降、pHH3升,印证微管抑制增殖。
其他c-Met过表达模型:MKN45胃癌CDX、HT29结直肠癌CDX(MET敲除细胞验证依赖c-Met)、TNBC PDX(中度c-Met)中0.5 μmol/kg SL1-MMAE均显著优于生理盐水及对应化疗(顺铂/伊立替康),TNBC PDX半数完全回归。
体内安全性:正常Balb/c鼠0.5 μmol/kg×8次给药体重稳,血常规/肝肾功能基本正常,主要脏器H&E无异常。
优于c-Met ADC的机制与药效:与ABBV-399头对头,两者c-Met KD相近(~18 vs ~20 nM)但SL1-MMAE快结合快解离、ADC慢进慢出;4 h内吞后SL1-MMAE组膜c-Met残留~76%且8 h恢复至基线,ADC组仅~12%且持续丢失,Rab11共定位vs LAMP1共定位证明前者受循环、后者受降解;预处置ADC后再摄取受阻,预处置SL1-MMAE仍高效再摄取;H1975体内SL1-MMAE速降瘤体并持续回归,ADC停药反弹。药代上ApDC血浆速清、肿瘤2 h内高蓄且48 h AUC总MMAE 1.85倍于ADC,游离MMAE占比更高、48 h AUC 2.84倍,cathepsin B(pH 5.0/6.5)体外剪切更快,归因为适配体空间位阻小。
讨论与结论翻译
讨论指出,SL1-MMAE在MET非依赖、c-Met过表达(含非扩增)细胞中起效,杀伤由c-Met水平与细胞对MMAE本底敏感性共同决定,可指导后续患者分层;平台化偶联其他载荷或可克服MMAE不敏感。Val-Cit连接子在小鼠血浆因Ces1c酯酶不稳,但ApDC分子量小循环短、0.5 h即瘤内蓄积,且同源连接子-载荷在食蟹猴血浆稳定、前序PTK7-ApDC安全性佳,支持转化。与ADC对比核心结论:适配体快动力学致c-Met内吞后循环回膜、持续再摄取,加之快速瘤蓄、高效释药、非靶器速清,构成动力学控制的疗效优势与更宽治疗窗。
结论:研究人员构建c-Met靶向ApDC SL1-MMAE,借SL1介导递送MMAE,cathepsin B剪切释放,于多癌种c-Met过表达CDX/PDX中展现精准靶向、强效回归及良好安全,机制上以受体循环、快速瘤蓄与高效释药优于基准ADC ABBV-399,为c-Met过表达肿瘤提供具转化潜力的治疗候选。