A kiváló terápiás index elérése érdekében a paclitaxel-alapú antitest-gyógyszer konjugátumok építése PEGilált linkerrel

Tárgyak

kedves szerkesztő,

A linkerek és a hasznos terhek kiválasztása döntő szerepet játszik az antitest-gyógyszer konjugátumok (ADC) terápiás indexének meghatározásában. 1 A valin – citrullint (Val – Cit) egy önmagában immobilizáló ρ-amino-benzil (PAB) távtartóval párosítva hasítható dipeptid linkerként, amelyet ebben a levélben „VC linker” -nek nevezzük, népszerűen alkalmazták az ADC konjugációban. 1 A VC linker azonban erősen hidrofób 2, és a magas DAR-nál (gyógyszer/antitest arány) lévő hidrofób hasznos terhelésekkel együtt az antitestrészeikben hidrofil részeket tartalmazó ADC molekulákat aggregációra hajlamos „felületaktív anyagszerű” szerkezetekké alakíthatja. . Az ADC-k összesítése in vivo gyorsított plazma clearance-et, szuboptimális hatékonyságot és fokozott toxicitást eredményezhet. 2,3

A trofoblasztikus sejtfelszíni antigén-2 (Trop-2) nemcsak sokféle szilárd emberi karcinómában túlexpresszálódik, hanem változó szinten expresszálódik olyan fontos normál szövetekben is, mint a bőr és a nyálkahártya, ezáltal gyógyszeres, de kockázatos célpont az ADC-terápiákban. Az FDA 2020 áprilisában jóváhagyta az IMDA-132, egy Trop-2-célzó ADC-molekulát, amely SN38-at, közepes toxicitású hasznos terhet és PEG-oxidált sav-labilis linkert tartalmaz, hármas-negatív emlőrák (TNBC) kezelésére. . Ugyanakkor egy másik, Trop-2-t célzó ADC-molekulát, az RN927C-t, amely toxikusabb aurisztatin eredetű hasznos terhelést és Aur0101-et vesz fel, és egy hidrofób linkert, az I. fázisú klinikai vizsgálat elején (NCT02122146) felmondtak a túlzott toxicitás miatt, kiemelve, hogy a siker kulcsa A Trop-2 ADC technológiákkal történő célzása az optimális linker és hasznos terhelés kombinációk szűrése a legmagasabb terápiás index elérése érdekében.

Mivel a paklitaxelt (PTX) terápiásán alkalmazták hasnyálmirigyrákban és TNBC-ben, amelyekben a Trop-2 erősen expresszálódik, úgy tűnik, hogy ez egy életképes hasznos lehetőség a Trop-2-t célzó ADC-k számára. A PTX gyenge vizes oldhatósága azonban gátolta karcinómák terápiás alkalmazását. Az oldhatósági probléma kiküszöbölésére több hidrofil PTX-származékot és prodrugot, valamint ADC-t teszteltek 5. Napjainkig azonban a PTX-konjugált ADC-k nem mutattak elegendő rákellenes hatást in vivo, vagy a klinikai fejlődési szakaszba léptek. 5 A nem kielégítő preklinikai eredmények oka nem teljesen tisztázott, de részben részben a hidrofób kapcsolók és az ultra-hidrofób PTX egyidejű alkalmazásával.

Különböző Trop-2 expressziós szinttel rendelkező rákos sejtvonalakban eredményeink azt mutatták, hogy a szabad PTX gyógyszer nem olyan hatásos, mint az MMAE, de hasonló az SN38-hoz (1. kiegészítő táblázat, 3. és 4. ábra). ADC-ként meglehetősen meglepő módon a hRS7-VK-PTX erősebb volt, mint a hRS7-VK-MMAE és a hRS7-VK-SN38 mérsékelt Trop-2 expressziójú rákos sejtvonalakban, beleértve a Capan-1, NCIH2452, MDA-MB-231, COLO205 és SK-MES-1 (2. kiegészítő táblázat és 5. ábra). Ezenkívül a hRS7-VK-PTX még a PTX-rezisztens rákos sejtvonalakban is hatékonyságot mutatott, beleértve az SKBR3, CFPAC-1, MDA-MB-231 és COLO205 (1h ábra). Ezért feltételezzük, hogy egy hidrofil linker alkalmazása PTX-konjugált ADC-ben jelentősen növelte a PTX in vitro karcinogén hatását in vitro.

Az ADC-k internalizálási aránya befolyásolhatja a rákos sejtek elpusztításának hatékonyságát. Érdekes módon a hRS7-VK-PTX internalizálása gyorsabb volt, mint a hRS7-VK-MMAE és a hRS7-VK-SN38é (1g ábra). Konfokális mikroszkóp alatt a hRS7-VK-PTX molekulák együtt lokalizálódnak a lámpa-1 és a clathrin nehéz láncaival, ami azt sugallja, hogy klathrin által közvetített endocitózis révén internalizálódtak és lizoszómás rekeszekbe kerültek. Ehhez képest a hRS7-VK-SN38 nem mutatott nyilvánvaló internalizációt (1f. Ábra). Ezek az eredmények rávilágítottak arra, hogy a hRS7-VK-PTX gyorsabb internalizálási sebességet indíthat el, ami kiváló terápiás hatékonyságot eredményezhet.

Ezután meghatároztuk a hRS7-VK-PTX terápiás potenciálját tumor xenograft modellekben. A hRS7-VK-PTX hatékonyabb volt, mint a hRS7-VK-SN38, a BXPC-3, COLO205 és HCC1806 sejtből származó tumor xenograftok szaporodásának elnyomásában (1c. ábra; 6. és 7. kiegészítő ábra). Ezenkívül a hRS7-VK-PTX 3 mg/kg (0,12 mg/kg PTX-ekvivalens) hatásosabb volt, mint a 10 mg/kg-os PTX, a BxPC-3 sejtből származó xenograftok növekedésének elnyomásában (P = 0,0248, Kiegészítő 6a. Ábra). HCC1806 sejtekből származó modellekben a hRS7-VK-PTX hatékonysága 30 mg/kg (1,3 mg/kg PTX ekvivalens) dózisban összehasonlítható volt a 10 mg/kg PTX dózisával (Kiegészítő 6b. Ábra). Ezek az eredmények azt sugallják, hogy egy hidrofil linker elfogadása PTX-konjugált ADC-ben jelentősen javította daganatellenes hatását in vivo.

Végül kísérletileg megvizsgáltuk a hRS7-VK-PTX biztonsági profilját viszonylag nagy dózisban BALB/c egerekben. Noha a hRS7-VK-PTX maximális tolerálható dózisát (MTD) a reagensek korlátozott rendelkezésre állása miatt nem sikerült elérni, egyetlen 100 mg/kg dózisnál nem mutatta a toxicitás vagy a testsúlycsökkenés nyilvánvaló jeleit a placebóval összehasonlítva (1d. Ábra) ). Ezzel szemben a hRS7-VK-MMAE csak 60 mg/kg dózisban súlyos stresszt okozott egerekben, valamint a testtömegvesztés több mint 15% -át (10. ábra). Ezért a hRS7-VK-PTX biztonságosabb profilú, mint a hRS7-VK-MMAE.

Összefoglalva: hidrofil linker bevezetésével túlléptünk a PTX ADC hasznos terhelésként történő alkalmazásának akadályán. A PTX-et, hidrofil linkereket és Trop-2 antitesteket alkalmazó ADC-molekulák kiváló hatékonyságot és biztonságot mutattak in vitro és in vivo, ami arra utal, hogy ígéretes célzott terápia humán karcinómák számára.

Hivatkozások

Beck, A. és mtsai. Stratégiák és kihívások az antitest-gyógyszer konjugátumok következő generációja számára. Nat. Tiszteletes Drov Discov.16.5, 315–337 (2017).

Lyon, R. P. és mtsai. A homogén antitest-gyógyszer konjugátumok hidrofobicitásának csökkentése javítja a farmakokinetikát és a terápiás indexet. Nat. Biotechnol.33, 733–735 (2015).

Kirsty, D. és mtsai. A terápiás fehérjék immunogenitása: Az aggregáció hatása. J. Immunotoxicol.11.2, 99–109 (2013).

Zaman, S., Jadid, H., Denson, A. C. & Gray, J. E. Trop-2 célzása szilárd daganatokban: jövőbeli kilátások. Onco. Célok Ther.12., 1781–1790 (2019).

Velani, A. és mtsai. 6. FEJEZET: Kolchicin-, vinblasztin-, taxol- és eribulin alapú hasznos terhelések antitest-gyógyszer konjugátumok (ADC-k) számára. Citotoxikus hasznos terhelések antitest-gyógyszer konjugátumok esetében. 118–136 (2019).

Köszönetnyilvánítás

Ezt a munkát a China National Grand S&T Special Project (2019ZX09732002-006), a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Stratégiai Prioritási Kutatási Programja (XDA12020223 és XDA12020330), a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány (81872785 és 81673347) támogatta., valamint Kína Sanghaji Városi Tudományos és Technológiai Bizottsága (17431904400 és 19YF1457400).

Szerzői információk

Hovatartozások

Bioterápiás kutatási központ, Sanghaji Materia Medica Intézet, Kínai Tudományos Akadémia, Sanghaj, 200126, Kína

Ting Shao, Tianzhi Chen, Yuning Chen, Xiaoyue Liu, Qi Wang és Chunhe Wang

Dartsbio Pharmaceuticals, 528400, Zhongshan, Guangdong, Kína

Yi-Li Chen és Chunhe Wang

Levena Biopharma, B8-301, 218 Xinghu Street, SIP, Szucsou, Jiangsu, 215123, Kína

Tong Zhu, Maojun Guo és Hui Li

Biológiai Gyógyszerek Tanszék és Sanghaji Immunterápiás Kutatóközpont, Fudan Egyetem Gyógyszerészeti Iskola, 201203, Sanghaj, Kína

A PubMed Google Scholar alkalmazásban is kereshet erre a szerzőre