PSMA:前列腺癌明星靶點


前不久,強(qiáng)生以20億美元收購Ambrx,囊獲一款靶向前列腺特異性膜抗原(PSMA)的ADC藥物 ARX517。該藥物于去年7月獲FDA授予快速通道資格,用于治療接受雄激素受體通路抑制劑治療后疾病進(jìn)展的轉(zhuǎn)移性去勢抗性前列腺癌(mCRPC)。

近年來,靶向PSMA的前列腺癌治療已取得巨大進(jìn)展,有望實現(xiàn)前列腺癌的精確治療。本文將為大家簡要介紹一下PSMA靶點以及靶向PSMA藥物研發(fā)格局。


PSMA靶點簡介

PSMA是一種II型跨膜糖蛋白,具有葉酸水解酶和N-乙酰-α連接的酸性二肽酶活性,由750個氨基酸組成,包括胞內(nèi)區(qū)(19個氨基酸)、跨膜區(qū)(24個氨基酸)和胞外區(qū)(707個氨基酸),其中胞外區(qū)是抗體、肽、RNA 適配體和小分子結(jié)合的主要位點,使得它成為靶向治療的理想靶分子。

PSMA在正常前列腺組織和非前列腺癌組織(如淚腺、神經(jīng)系統(tǒng)、十二指腸)中表達(dá)水平很低,但在前列腺癌組織中的表達(dá)比正常組織高100-1000倍,被認(rèn)為是前列腺癌的理想的診斷和治療靶點。此外,PSMA在其他實體腫瘤中也有表達(dá),比如胃癌、胰腺癌、乳腺癌、肺癌等,但是在這些腫瘤中,PSMA分布于腫瘤血管而不是腫瘤細(xì)胞,因此,PSMA除了可以作為前列腺癌的治療靶點,還可以作為許多腫瘤的抗血管治療靶點。

圖1.png

?圖1.?PSMA結(jié)構(gòu)[2]


PSMA靶向療法

目前,諸多企業(yè)開展了針對PSMA靶點藥物的研發(fā),放射配體療法、ADC、雙抗、CAR-T細(xì)胞療法等相繼登場,群雄逐鹿。?

01 放射性配體療法(RLT)

作為癌癥治療的支柱之一,放療在殺死癌細(xì)胞的同時也會損傷健康細(xì)胞,產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用。而放射性配體療法(RLT)將放射性同位素連接在能夠與腫瘤特有的抗原相結(jié)合的分子上,使產(chǎn)生的放射線更集中在腫瘤組織局部,殺死癌細(xì)胞的同時減少對其他組織的損傷。前列腺癌是一種對放療敏感的腫瘤,以PSMA為靶點的RLT則能增加放射性示蹤劑在癌細(xì)胞內(nèi)部的聚集,增強(qiáng)治療效果。

諾華的Pluvicto全球首款靶向PSMA的放射性配體療法,它將PSMA-617與發(fā)射β射線的177Lu連接在一起,與表達(dá)PSMA的前列腺癌細(xì)胞結(jié)合后,177Lu釋放的輻射能量會輻射并殺死腫瘤細(xì)胞。該藥物于2022年3月獲得FDA批準(zhǔn),用于PSMA陽性轉(zhuǎn)移性去勢抵抗性前列腺癌三線治療。

圖2.png

圖2. Pluvicto?(177Lu-PSMA-617) 的作用機(jī)制[4]


02 抗體偶聯(lián)藥物(ADC)

與傳統(tǒng)的細(xì)胞毒藥物相比,ADC避免了全身用藥,降低了對非靶器官的毒性。抗體與PSMA特異性結(jié)合后,ADC通過PSMA介導(dǎo)的內(nèi)化作用進(jìn)入腫瘤細(xì)胞,連接物在細(xì)胞內(nèi)低pH或溶酶體蛋白酶的作用下降解,從而釋放藥物殺死腫瘤細(xì)胞。

文章開頭所提到的ARX517是目前唯一一款處于臨床階段的靶向PSMA的ADC藥物,在PSMA單抗分子上用了兩個合成氨基酸(非天然氨基酸)作為連接位點來提高連接穩(wěn)定性,減少載荷提前釋放帶來的脫靶效應(yīng)。目前,ARX517正在開展治療晚期前列腺癌的I/II期APEX-01研究,以評估該藥物在成人受試者中的安全性、藥代動力學(xué)和初步抗腫瘤活性。

圖3.png

圖3.?ADC藥物在前列腺癌中的作用機(jī)制[5]


03 雙特異性抗體

雙特異性T細(xì)胞銜接蛋白(BiTE)是近幾年廣受關(guān)注的一類雙特異性抗體類型,它利用兩端將兩種不同細(xì)胞連接在一起,使他們之間產(chǎn)生相互作用。如果其中一端與T細(xì)胞表面的受體(如CD3或CD28)結(jié)合,另一端連接腫瘤細(xì)胞,則有助于將T細(xì)胞募集到腫瘤細(xì)胞附近,從而殺傷腫瘤細(xì)胞。

AMG160是安進(jìn)/百濟(jì)神州研發(fā)的一款靶向PSMA的新一代半衰期延長的BiTE結(jié)構(gòu)抗體,AMG160通過與腫瘤細(xì)胞上的PSMA和T細(xì)胞上的CD3結(jié)合,招募T細(xì)胞定向殺傷PSMA陽性的腫瘤細(xì)胞。盡管AMG 160 I期研究的初步結(jié)果證實了AMG160對mCRPC具有初步療效。但是AMG160的免疫原性存在一定問題,接近20%的患者出現(xiàn)抗藥抗體(ADA)。目前,AMG160與pembrolizumab聯(lián)用的研究正在進(jìn)行中。

圖4.png

圖4.?PSMA靶向雙特異性T細(xì)胞重定向療法[6]




04 嵌合抗原受體(CAR)-T細(xì)胞療法

CAR-T細(xì)胞療法是近年來癌癥免疫治療領(lǐng)域的重大突破之一。盡管CAR-T細(xì)胞療法在血液惡性腫瘤方面取得了巨大成功,但在治療實體瘤方面仍未取得突破,這是因為找到一個只在腫瘤中表達(dá)而不在健康組織中表達(dá)的特異性靶標(biāo)十分困難。由于相對較強(qiáng)的特異性,PSMA被認(rèn)為是CAR-T細(xì)胞療法的可靠靶點。

P-PSMA-101是Poseida公司研發(fā)的一款靶向PSMA 的自體CAR-T細(xì)胞療法,目前處在臨床I期。該療法利用了Poseida專有的非病毒piggyBac DNA修飾系統(tǒng)開發(fā),該系統(tǒng)產(chǎn)生的候選產(chǎn)品具有高比例的干細(xì)胞樣記憶T細(xì)胞(TSCM)。與其他CAR-T細(xì)胞相比,TSCM細(xì)胞具有自我更新能力,產(chǎn)品療效有望更加持久、毒性更小。

圖5.png圖5. 靶向PSMA的CAR-T細(xì)胞療法的作用機(jī)制[7]


南模生物相關(guān)小鼠模型

南模生物自主構(gòu)建了PSMA相關(guān)的單/雙靶點人源化小鼠模型,為相關(guān)藥物的藥效評估和安全性評價提供了強(qiáng)有力的工具。此外,南模生物擁有多種類型的前列腺癌細(xì)胞系,包括靶點人源化細(xì)胞系、人源前列腺癌細(xì)胞系等,可提供前列腺癌移植瘤模型構(gòu)建及臨床前藥效評價服務(wù),具體信息見下表。

PSMA靶點人源化小鼠

表1.jpg*?動物狀態(tài)以實際咨詢?yōu)闇?zhǔn)。

前列腺癌研究常用細(xì)胞系

表2.jpg

*該野生型細(xì)胞株不進(jìn)行出售服務(wù),僅作為荷瘤鼠和體內(nèi)藥效進(jìn)行服務(wù)。


部分驗證數(shù)據(jù)展示

RM1-hPSMA 細(xì)胞系

蛋白表達(dá)檢測

fig1.png

Fig1. Detection of hPSMA expression in RM1-hPSMA cells?in vitro.

成瘤性驗證

fig2.pngFig2.?In vivo?tumor growth curves of RM1-hPSMA cells in hPSMA mice.


南模生物深耕基因編輯領(lǐng)域,提供全方位模式生物服務(wù),包括基因修飾成品模型供應(yīng)、個性化模型定制、飼養(yǎng)繁育、表型分析、藥效評價等,滿足不同實驗室需求。


Reference:

[1]Wang F, Li Z, Feng X, Yang D, Lin M. Advances in PSMA-targeted therapy for prostate cancer [published correction appears in Prostate Cancer Prostatic Dis. 2021 Jul 6;:]. Prostate Cancer Prostatic Dis. 2022;25(1):11-26. doi:10.1038/s41391-021-00394-5

[2]Maurer T, Eiber M, Schwaiger M, Gschwend JE. Current use of PSMA-PET in prostate cancer management. Nat Rev Urol. 2016;13(4):226-235. doi:10.1038/nrurol.2016.26
[3]Hyv?kk? A, Virtanen V, Kemppainen J, Gr?nroos TJ, Minn H, Sundvall M. More Than Meets the Eye: Scientific Rationale behind Molecular Imaging and Therapeutic Targeting of Prostate-Specific Membrane Antigen (PSMA) in Metastatic Prostate Cancer and Beyond. Cancers (Basel). 2021;13(9):2244. Published 2021 May 7. doi:10.3390/cancers13092244
[4]https://www.biochempeg.com/article/266.html
[5]Rosellini M, Santoni M, Mollica V, et al. Treating Prostate Cancer by Antibody-Drug Conjugates. Int J Mol Sci. 2021;22(4):1551. Published 2021 Feb 4. doi:10.3390/ijms22041551
[6]Giraudet AL, Kryza D, Hofman M, et al. PSMA targeting in metastatic castration-resistant prostate cancer: where are we and where are we going?. Ther Adv Med Oncol. 2021;13:17588359211053898. Published 2021 Oct 26. doi:10.1177/17588359211053898
[7]Tschernia NP, Norberg SM, Gulley JL. CAR T cells reach clinical milestone in prostate cancer. Nat Med. 2022;28(4):635-636. doi:10.1038/s41591-022-01742-1

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