時間:2022-04-18作者:膜法師
1.全球首個A2AR抗體藥臨床前活性高于AZ產(chǎn)品百倍以上,顯示了GPCR抗體藥物巨大的開發(fā)價值
《“十四五”醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》高度重視G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)抗體的發(fā)展。4月12日,GPCR抗體研究領域又獲新突破,第115屆美國癌癥研究協(xié)會(AACR)公布了全球首個A2AR抗體藥AT-004的臨床前數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果顯示,與A2AR小分子抑制劑如ZM241385和阿斯利康的臨床階段藥物AZD4635相比,AT-004在抑制cAMP釋放方面的活性超過100倍以上,并能反轉(zhuǎn)腺苷信號誘導的T細胞活化和細胞因子釋放的抑制。
AT-004臨床前實驗的成功無疑再次顯示了GPCR抗體藥物巨大的開發(fā)價值。晶蛋生物已成功開發(fā)A2AR抗原制備技術,可以現(xiàn)貨供應高穩(wěn)定性、高免疫原性、高活性的A2AR抗原助力靶向A2AR抗體藥物開發(fā)。
2.A2AR在癌癥免疫治療中的機制研究
GPCR是人類基因組編碼的最大的蛋白質(zhì)超家族之一,有800多個家族成員。A2A受體(A2AR)是GPCR重要的成員之一,過去研究發(fā)現(xiàn)A2AR在癌癥免疫治療中具有非常廣泛的應用價值。
A2AR是一種對腺苷具有高親和力的典型GPCR,在許多免疫細胞中表達,如調(diào)節(jié)性T細胞、細胞毒性T細胞、巨噬細胞等。腺苷與A2AR受體結(jié)合激活典型的G蛋白并觸發(fā)cAMP/PKA/CREB通路。腺苷-A2AR通路在保護正常器官和組織免受免疫細胞自身免疫反應的影響方面發(fā)揮著重要作用。然而,許多實體瘤通過促進腺苷積累來劫持腺苷-A2AR通路。A2AR通路的激活抑制了免疫細胞的免疫反應,進而促進了腫瘤細胞在腫瘤微環(huán)境中的免疫逃逸。最近,無論是動物實驗還是臨床試驗都表明,阻斷腺苷通路可以抑制多種實體瘤的進展。
2.1.癌癥中的A2AR-腺苷通路
腺苷是調(diào)節(jié)外周免疫反應并維持機體穩(wěn)態(tài)的重要分子。大量實驗證明,腫瘤微環(huán)境中的腺苷濃度遠高于在正常組織中。腺苷的積累被認為是腫瘤免疫抑制和逃逸的主要原因。過去科學家通過對31例癌癥患者中的CD73表達水平進行研究,認為CD73是是腺苷積累和腫瘤免疫抑制中更關鍵的成分。CD73促進腺苷的積累,從而激活腫瘤細胞中的A2AR信號通路,而A2AR信號激活導致Rap1的激活,它將P110募集到質(zhì)膜并觸發(fā)PIP3的產(chǎn)生。之后,PIK3/AKT信號通路被打開。PIK3/AKT信號的激活促進腫瘤細胞EMT(上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化)和抗凋亡,從而促進腫瘤細胞生長和轉(zhuǎn)移。此外,TCGA生存分析顯示,A2AR高表達的腫瘤患者預后較差(中位總生存期分別為77.8個月和104.6個月),暗示腫瘤細胞的腺苷-A2AR通路促進腫瘤進展。
圖1腺苷的產(chǎn)生及其作用信號通路
2.2.免疫細胞中的腺苷-A2AR信號傳導
免疫細胞識別腫瘤細胞表面抗原,然后通過分泌抗腫瘤相關細胞因子(INF-γ、TNF-α和IL-6等)和細胞吞噬作用啟動細胞免疫并殺死腫瘤細胞。大多數(shù)免疫細胞在表面表達A2AR。作為GPCR,免疫細胞表面的A2AR與細胞內(nèi)的Gα(主要是Gαs亞基)和Gβ-Gγ形成復合物。Gαs與Gβ-Gγ解離腺苷與A2AR結(jié)合后。解離的Gαs激活AC酶(如ADCY1和ADCY9),AC分解細胞內(nèi)ATP產(chǎn)生二磷酸鹽和cAMP。PKA由細胞內(nèi)第二信使cAMP激活。在PKA的作用下,CREB被磷酸化。CRE(cAMP反應元件)與磷酸化的CREB和其他蛋白如CBP-p300復合物結(jié)合,然后IL-10、Foxp3和其他因子可以開始表達。此外,抑制磷酸化的CREB,可以觸發(fā)細胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-6和NOS2的表達。圖2)。
圖2腫瘤和免疫細胞中的細胞外腺苷-A2AR信號通路
3.A2AR拮抗劑及臨床進展
腺苷-A2AR通路在人體中的重要作用,不僅在癌癥中,而且在帕金森氏病等其他疾病中,下面主要對癌癥領域的研究情況進行總結(jié)。2020年發(fā)表了第一份證明腺苷途徑在癌癥免疫治療中具有拮抗作用的臨床報告。在這項臨床試驗中,68名腎細胞癌患者(其中大多數(shù)對抗PD-1/PD-L1抗體耐藥或難治,主要患有PD-L1陰性腫瘤)接受ciforadenant或ciforadenant加atezolizumab治療。該研究證明了單藥治療和抗PD-L1聯(lián)合治療對難治性腎細胞癌患者的抗腫瘤活性。觀察到單一療法和聯(lián)合療法的中位無進展生存期分別為4.1個月和5.8個月,總生存率在16個月時>69%,在25個月時>90%。在許多其他試驗中,A2AR拮抗劑免疫療法在許多類型的癌癥患者中也顯示出活性。這些令人鼓舞的發(fā)現(xiàn)支持腺苷軸作為可行的免疫治療靶點。目前臨床試驗的A2AR拮抗劑包括CPI-444、NIR178、AZD4635等,見下表1。
表1癌癥免疫治療臨床試驗中的A2AR選擇性拮抗劑
在這里,我們列出了一些其他具有潛在臨床應用的高親和力和選擇性腺苷A2AR抑制劑,見圖3。ZM241385的Ki值為1.4nM,是一種強、高親和力和特異性的腺苷A2AR拮抗劑。Istradefylline,Ki為2.2nM,是一種極強、選擇性和口服活性的腺苷A2A受體拮抗劑 。SCH58261是一種有效的、選擇性和競爭性的腺苷A2A受體拮抗劑,IC50為15nM,對A2A受體的選擇性分別是A1、A2B和A3受體的323、53和100倍。有一個K iPreladenant(SCH-420814)的選擇性為1.1nM,比其他腺苷受體高1000倍以上,是一種強大的競爭性人腺苷A2A受體拮抗劑。SCH442416對人A2AR的Ki為0.048,是一種強效、選擇性和腦滲透性A2AR拮抗劑。它對A2A受體的選擇性比A1、A2B和A3高23145、208333和208333倍。Ki值為4nM,A2A受體拮抗劑1(CPI-444類似物)是腺苷A2A受體的選擇性拮抗劑,其選擇性是腺苷A1受體的66倍以上。
圖3高親和力和選擇性腺苷A2AR拮抗劑
腺苷受體拮抗劑可分為兩種類型:黃嘌呤衍生物和氮多雜環(huán)化合物。雖然,近年來發(fā)現(xiàn)了許多優(yōu)質(zhì)的A2AR小分子化合物,但是也不乏一些其他化合物仍存在阻礙它們用于臨床試驗的問題,例如低水溶性(SCH58261和黃嘌呤衍生物)或?qū)2B腺苷受體亞型(ZM241385)的高親和力。
4.未來的發(fā)展方向
缺氧誘導的腫瘤微環(huán)境中的腺苷積累在多種腫瘤中很常見。腺苷A2AR信號通路的激活導致免疫抑制和腫瘤EMT和抗細胞凋亡,從而促進腫瘤發(fā)展過程。A2AR拮抗劑阻斷或A2AR敲除免疫細胞表明阻斷腺苷-A2AR信號通路可顯著提高抗腫瘤作用。目前,A2AR抑制劑已在多項癌癥臨床試驗中顯示出可喜的效果。然而,對于一些患者來說,免疫細胞的缺乏,或者癌細胞抗原的突變或缺失,導致無法識別T細胞表面受體TCR。因此,A2AR抑制劑無法發(fā)揮其作用。A2AR抑制劑與CART療法或其他藥物聯(lián)合使用,可有效提高抗腫瘤效果,大大拓展A2AR拮抗劑的應用場景。另外,AT-004作為全球首個靶向A2AR的抗體藥物,其臨床前數(shù)據(jù)優(yōu)勢顯著,未來靶向A2AR的抗體藥物或也可能成為最有效和最受推崇的癌癥療法。
高活性、高穩(wěn)定性、高免疫活性的GPCR抗原的足量提供是加速GPCR抗體藥物研發(fā)的關鍵。晶蛋生物蛋白可現(xiàn)貨供應高質(zhì)量GPCR蛋白助力抗體藥物開發(fā),此外,晶蛋生物還提供離子通道蛋白,COVID-19蛋白、定制化服務蛋白等。
參考文獻:
SunC,WangB,HaoS.Adenosine-A2AReceptorPathwayinCancerImmunotherapy.FrontImmunol.2022Mar21;13:837230.doi:10.3389/fimmu.2022.837230.PMID:35386701;PMCID:PMC8977492.