扫码打开虎嗅APP
本文来自微信公众号:学术经纬 (ID:Global_Academia),作者:药明康德内容团队,原文标题:《〈自然〉重磅突破!双重效应杀灭癌细胞,全新候选药物攻克“不可成药”靶点》,头图来自:视觉中国
近年来,以PD-1抑制剂为代表的肿瘤免疫疗法开辟了癌症治疗的全新道路。但我们也看到,能从免疫治疗中持续受益的患者只是少数,多数癌症患者或者是对治疗无应答,或者是很容易产生耐药性。如何提升肿瘤免疫疗法的适用范围,从而造福更广泛的患者,成为目前的一大难题。
现在,Broad研究所、马萨诸塞州总医院与艾伯维(AbbVie)公司的科学家领衔,在一篇最新《自然》(Nature)论文中带来了重磅突破。联合研究团队发现了一种名为ABBV-CLS-484(简称AC484)的全新小分子候选药物。
与现有免疫疗法不同的是,该分子能同时靶向肿瘤与免疫细胞,在增强肿瘤对免疫攻击敏感性的同时,提高抗肿瘤免疫细胞的活性。这种首次发现的双重作用机制在小鼠实验中有效减缓肿瘤生长,提升个体的存活率。目前,针对该分子的1期临床试验已经在进行中。
AC484靶向的是PTPN2和PTPN1蛋白的活性位点,通过阻断这两种蛋白来发挥作用。PTPN2和PTPN1蛋白的正常生理功能是阻断细胞感知激活免疫细胞的信号的能力。而这两种蛋白在肿瘤治疗中的作用,要从2017年的一篇《自然》论文说起。
在6年前的那篇论文中,最新研究的共同通讯作者Robert Manguso教授和当时任职于Dana-Farber癌症研究所的Nicholas Haining教授等人,系统梳理了小鼠体内近2400个癌症基因,并且从中寻找能够令黑色素瘤对PD-1抑制剂治疗更加敏感的基因。研究团队发现,敲除PTPN2会使肿瘤细胞对抗PD-1疗法的敏感程度惊人地增加。
▲AC484的发现(图片来源:参考资料[1])
研究团队对PTPN2寄予厚望的另一个理由是PTPN2在T细胞中高表达。之前的研究已经表明,敲除PTPN2有助于激活T细胞,从而更有效地抑制肿瘤细胞的生长。
PTPN2和另一个密切相关的基因PTPN1都能编码磷酸酶,抑制重要的免疫通路JAK-STAT中的信号传导。由此,研究人员揭示PTPN2/ PTPN1基因可能是极具前景的肿瘤免疫治疗靶点。
然而,制药行业始终受限于难以生产与这些磷酸酶活性位点结合的抑制剂。这是因为它们具有很强的电荷,因此与其结合的药物分子也必须带高电荷。这时,这些分子就很难穿过细胞膜进入细胞。
在最新研究中,艾伯维和Calico Life Sciences合作,他们解决了这个长期存在的难题。作者设计出一种能进入细胞并与PTPN2和PTPN1磷酸酶结合的小分子,即AC484。
“寻找靶向磷酸酶药物活性位点的口服生物可利用小分子疗法,是一项重大挑战。事实上,之前制药行业以活性位点磷酸酶抑制剂为靶点的研究并不成功,因此人们通常会认为,这是一种‘不可成药’靶点,”论文共同通讯作者Philip Kym博士补充道,“看到联合团队的工作成功找到‘first-in-class’临床候选药物,非常令人兴奋。”
研究团队随后在荷瘤小鼠体内对AC484进行了测试。与对照组相比,接受该分子治疗的小鼠肿瘤生长更缓慢,存活时间也更长,这表明AC484很可能单独发挥作用,而原因可能正是AC484的双重作用机制。研究团队还发现,同时接受AC484和一种抗PD-1药物治疗的小鼠表现出了更为显著的收益,这表明该分子可能与其他免疫疗法联合发挥更强大的作用。
研究人员揭示了AC484在实验室动物中具有强大疗效的潜在作用机制。他们发现,抑制肿瘤细胞中的PTPN2和PTPN1,使得细胞更容易受到免疫细胞产生的特定细胞杀伤信号的影响,同时也让能对抗肿瘤的NK细胞和T细胞更加活跃。
此外,AC484似乎减少了T细胞耗竭。经过该分子处理的T细胞能维持正常功能和细胞分裂,即使在不利于T细胞生长的环境中(例如没有明显免疫细胞浸润的肿瘤,或已在身体其他部位扩散的肿瘤中),也有助于控制癌症生长。研究人员指出,AC484能增强JAK-STAT信号,可能有助于保持T细胞活性,避免T细胞耗竭。这种对T细胞的强大作用还没有在其他免疫疗法中观察到。
▲AC484能增强T细胞和NK细胞的效应(图片来源:参考资料[1])
研究人员表示,在动物实验中,他们观察到肿瘤的CD8+ T细胞簇更加活跃,它们增殖能力更强、不知疲倦。
这项研究将早期生物学与靶点发现转化为临床化合物。这也是首个已知的活性位点磷酸酶抑制剂。“这是一次评估免疫反应如何工作的绝佳机遇,”研究的共同通讯作者Robert Manguso教授说,“在临床研究中进一步探索这一信号通路的能力非常重要。”
综上,研究人员发现:通过抑制PTPN2/PTPN1,AC484让T细胞和NK细胞变为更强大的肿瘤细胞杀手,也使得肿瘤细胞更易遭受攻击。同时,阻断PTPN2/ PTPN1有助于减少T细胞耗竭,从而为减轻肿瘤免疫治疗的耐药性奠定基础。目前,艾伯维和Calico Life Sciences正在1期临床试验中对AC484和另一种相关分子进行检验。我们期待,AC484能在临床试验中发挥独树一帜的作用,改善癌症患者的免疫应答,最终让肿瘤免疫疗法发挥更重要的功效。
参考资料:
[1] Baumgartner, C.K., Ebrahimi-Nik, H., Iracheta-Vellve, A. et al. The PTPN2/PTPN1 inhibitor ABBV-CLS-484 unleashes potent anti-tumour immunity. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06575-7
[2] Manguso, R., Pope, H., Zimmer, M. et al. In vivo CRISPR screening identifies Ptpn2 as a cancer immunotherapy target. Nature 547, 413–418 (2017). https://doi.org/10.1038/nature23270
[3] Cancer immunotherapy candidate provokes powerful dual response in cancer and immune cells. Retrieved Oct. 5, 2023 from https://www.eurekalert.org/news-releases/1003364
本文来自微信公众号:学术经纬 (ID:Global_Academia),作者:药明康德内容团队