物设计中新型载体和新型靶点的研究

物设计中新型载体和新型靶点的研究

孟庆满

烟台迈百瑞国际生物医药股份有限公司 山东烟台 264000

摘要：根据国家相关部门统计数据显示，癌症属于多发病，对人的生命健康影响较大，具有上升趋势，属于医学界面临的难题。在这一背景下，抗体偶联药物研究工作快速崛起，且经过临床实践，相关药物在抗癌方面疗效较好，已经通过相关部门的审批，但是，其依然存在不足之处，有待进一步研究和拓展。本文在研究中，主要对抗体偶联药物设计中新型载体和新型靶点进行探究，为抗体偶联药物设计改进提供有益借鉴。

关键词：抗体偶联药物；新型载体；新型靶点

引言 当前，抗体偶联药物设计正处于快速发展阶段，2000年FDA首次审批通过辉瑞公司的Mylotarg，靶向CD33抗原，在治疗急性髓细胞样白血病方面效果显著，但由于临床疗效不佳，因而被撤市。辉瑞公司在有关方面继续研究，减少剂量，更换适应症，于2017年9月通过FDA审批，Mylotary上市^[1]。发展至2013年，处于临床研究的抗体偶联药物种类达到30多，当前已经达到80多种。在后续研究中，应在有关方面继续加强研究投入，不断进行药物创新设计，强化其实际治愈效果，消除其负面影响，为癌症治愈提供有力支持^[2]。

1抗体偶联药物设计效果影响因素分析

抗体偶联药物虽然处于快速发展阶段，但其在设计方面依然存在不足之处，具有广阔的研究和改进空间，下面以TGLA-vcDOX、TGLA-vcMMAE、TGLA-DM1三种抗体偶联药物为例，详细说明原有药物设计的不足之处，总结其影响因素。在细胞水平对上述三种不同毒性小分子的偶联活性进行对比，结果如下：其一，DOX的细胞毒性较弱，在TGLA活性提升方面效果较差，仅能略微提升其活性。MMAE和DM1细胞毒性较强，在抗体活性提升方面效果显著。基于此得出，在抗体偶联药物设计方面，应适当选择毒性较大的细胞^[3]；其二，选择偶联小分子vcMMAE，对抗CD20抗体OFA、RTX、TGLA的抗体偶联药物进行研制，分析与之相关的细胞亲和能力、吞噬能力、杀伤活性。结果表明，OFA偶联物的内部和外部抗肿瘤活性最强。因此，抗体种类不同时，以其作为载体制备的抗体偶联药物活性存在差异。根据上述分析结果，在抗体偶联药物设计时，应注重对上述两方面内容进行改进，强化药物设计效果。经过相关文献资料查阅，可以通过新型载体和新型靶点的应用，达到预期目标。

2抗体偶联药物设计中新型载体和新型靶点设计

2.1抗体偶联药物设计中新型载体设计

（1）TRAIL载体设计

本文在抗体偶联药物设计中的新型载体选择为TRAIL，属于肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体，通过与死亡受体RD4和DR5的结合，可以导致细胞死亡。TRAIL蛋白包括281个氨基酸，起到主要作用的部位为114-281位，单体TRAIL蛋白可以通过230位半膀氨酸螯合锌离子，强化其活性，产生三聚体模式。TRAIL在受体细胞方面，主要包括死亡受体DR4和DR5、具有诱骗作用的受体DcR2、具有可溶性的受体OPG。其中，DR4和DR5受体属于结构完整的死亡受体，可以被TRAIL激活，并产生较强的介导作用，使下游凋亡信号畅通，诱骗受体DcR1和DcR2、护骨素受体，可以与DR4/5进行竞争，并与TRAIL结合在一起，但对细胞凋亡并不起到诱导作用。经过研究得出：TRAIL不会与其他凋亡因子的受体交叉结合在一起，表现出抗体样特异性生物活性的特点。与其他肿瘤细胞相比，DR4和DR5比其他多种肿瘤细胞的表达性强，多数正常组织中不进行表达，或者只进行低表达，这一类受体可以纳入肿瘤治疗靶点之中。

（2）TRAIL可行性分析

在分析TRAIL作为新载体的可行性过程中，以CD20靶向抗体偶联药物为实验研究对象，选择的氨基酸为TRAIL胞外区95-281氨基酸片段，对于潜在的糖基化位点109位天冬酰胺N进行处理，通过突变产生半胱氨酸C。接下来，与vcMMAE实施化学合成，进行偶联，产生TRAIL-MMAE偶联物，对其进行结构鉴定和活性评价。得出结果如下：其一，活性方面。TRAIL—MMAE活性较好，原有的TRAIL形成三聚体和靶向死亡受体诱导肿瘤细胞凋亡的活性依然存在，并未受到合成的影响。LDC-受体复合物进行内吞，使其进入细胞内部，在溶酶体作用下放出MMAE，对细胞产生较强的杀伤作用。与TRAIL相比，其抗肿瘤活性较大，尤其是对TRAIL具有耐受性的细胞，疗效也较为显著；其二，半衰期方面。TRAIL在体内的半衰期较短，不利于临床应用。将其与MAL-PEG5000偶联之后，能够提升TRAIL的稳定性，半衰期延长，由27.0min增加至4.6h。因此，本文在设计时，将TRAIL与vcMMAE偶联在一起，并与PEG长循环修饰组合，当存在锌离子作用时，携带PEG或MMAE的TRAIL单体聚集在一起，形成双修饰偶联产物，提升抗肿瘤效果，并延长抗衰期。

2.2抗体偶联药物设计中新型靶点设计

（1）递呈的TSMA新型靶点设计

通过研究得出，原癌基因和抑癌基因发生突变之后，将会诱发肿瘤的出现，属于产生肿瘤的主要原因，因此，学术界将其认定为精准治疗肿瘤的理想靶点。基于人体免疫系统的特点进行分析，被病毒感染之后的细胞能够对细胞内表达的病毒抗原通过递呈的方式展示在细胞膜表面，对免疫反应产生激活效应。能够对抗原进行递呈的蛋白为主要组织相容性复合体（MHC），也被称之为白细胞抗原。经过研究得出：其一，白细胞抗原具有基因多态性特点，抗原库规模较大，属于主要的抗原；其二，经过预测，肿瘤特异性突变抗原（TSMA）可以与肿瘤细胞自身的HLA蛋白相结合，但几率仅为10-20%，且对肌体产生较强的刺激性作用，使之发生特异性反应，形成T淋巴细胞。例如，KRAS蛋白热点发生突变之后的G12D能够发生分型递呈，具体的载体为HLA-A1101和HLA-C0802，HLA-A0201能够对G12V和G12D的5-14aa片段进行递呈，产生的T细胞存在抗原特异性，杀伤作用较强。综上所述，递呈TSMA抗原能够作为肿瘤细胞表面特异性的抗原靶点。本文在设计中，选择的新型靶点为HLA-A0201递呈的KRAS G12D和G12V第5-14aa突变抗原，规避传统模式下抗体偶联药物因受到抗原非特异性表达而导致的脱靶毒性。

（2）实际应用

采取递呈的TSMA新型靶点时，必须注重抗原特异性筛选。在实践过程中，HLA可以对KRAS野生型第5-14位片段进行递呈，从而对抗体偶联药物所使用的抗体提出更高的要求，必须对G12D或G12V突变具有准确的识别能力，与野生型相互区分。在研究中，借鉴传统抗体的制备经验，使用含有点突变位点的多肽片段作为抗原，得出点突变特异性抗体。具体操作时，可以通过化学合成递呈的第5-14位氨基酸片段G12D肽，作为免疫抗原。本文结合以往的研究经验，在设计中使用抗体偶联药物靶向特定突变且特定HLA分型的TSMA，个性特征明显，可以将其称之为个性化抗体偶联药物。

结束语

综上所述，为了提升抗体偶联药物对癌症的治愈效果，应在设计中使用新型载体和新型靶点。本文在研究中，使用TRAIL载体和递呈的TSMA新型靶点，具有活性强，半衰期长，抗癌效果显著的特点，因此，应对其继续深入研究，推广使用，更好的服务于医药事业发展。

参考文献

[1]赵文彬.新型抗体偶联药物设计的安全性及有效性相关因素研究. 浙江大学, 2019.

[2]宋洪彬,刘冬连,李鹏飞,等.抗体偶联药物发展与进展[J]. 药学学报, 2019, v.54(10):118-125.

[3]李萌,孙亮,朱磊,等.以Delta样蛋白3为靶点的抗体偶联药物质量研究[J]. 中国药学杂志, 2019(24).