英国癌症杂志。2007年2月12日;96(3): 417–423.
EpCAM(CD326)在癌症中的作用
1,*和2
P A Baeuerle公司
1Micromet,Inc.,2110 Rutherford Road,Carlsbad,CA,92008,美国
O女孩
2临床合作小组分子生物学、GSF环境与健康研究中心、路德维希·马克西米利安大学头颈研究部,马尔基奥尼斯特尔。德国慕尼黑81377,15号
1Micromet,Inc.,2110 Rutherford Road,Carlsbad,CA,92008,美国
2临床合作小组分子生物学、GSF环境与健康研究中心、路德维希·马克西米利安大学头颈研究部,马尔基奥尼斯特尔。德国慕尼黑81377,15号
收到日期:2006年7月14日;2006年9月27日修订;2006年10月10日接受。
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虽然上皮细胞粘附/激活分子(EpCAM/CD326)是第一批被鉴定的肿瘤相关抗原之一,但它从未像其他癌症治疗靶蛋白那样受到同等重视。同样令人惊讶的是,自20世纪70年代末发现EpCAM以来,直到最近,EpCAM对致癌的实际贡献仍未被探索。随着第一届EpCAM生物学和临床应用国际研讨会的召开,这一点正在发生变化。会议讨论的主要议题包括EpCAM在各种癌症上的表达频率和水平及其预后潜力,EpCAM-作为癌细胞致癌信号分子的作用,EpCAM导向免疫治疗方法在临床开发中的最新进展,以及EpCAM与其他蛋白的相互作用,这可能为肿瘤的治疗窗口和抑制其促生长信号提供了依据。未来对EpCAM的研究可能会受益于统一的术语,以及过去30年来一直致力于这一癌症靶点的研究人员之间更频繁的交流,并将在未来这样做。
关键词:EpCAM,CD326,会议报告,在癌症中的作用
为期两天的会议汇集了来自学术机构、生物技术和制药行业的与会者,为回顾上皮细胞粘附和激活分子(EpCAM)生物学的进展以及新型EpCAM-导向免疫疗法的发展提供了极好的机会和框架。
G Riethmueller(德国慕尼黑)在介绍性发言中指出,用单克隆抗体(mAb)鉴定的第一个人类肿瘤相关抗原实际上是EpCAM或17-1A抗原(Herlyn公司等, 1979). 此外,第一个应用于人类癌症治疗的单克隆抗体是识别EpCAM的鼠单克隆抗体17-1A(西尔斯等1982年,1984). 1994年,mAb17-1A(后来被命名为edrecolomab和Panorex®)也是第一个在延长总体生存期方面对人类癌症适应症表现出临床疗效的人(里特米勒等, 1994). 在第一代EpCAM特异性单克隆抗体问世近30年后,一个国际社会聚集在巴伐利亚州,首次讨论了Ep CAM研究和临床应用领域的最新进展。
同时,EpCAM已发展成为一种用于病理检查的既定上皮细胞标记物。同样,EpCAM现在可以被认为是已知的最频繁和最强烈表达的肿瘤相关抗原之一。在多种人类腺癌和鳞癌中发现表达(去了等, 2004). 最近的免疫组织化学(IHC)研究分析了乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、肺癌、结肠癌、肾癌和胃癌患者的大量样本(斯皮佐等, 2004,2006年b;去了等, 2005,2006). 这些数据令人印象深刻地强调了EpCAM作为治疗最常见人类癌症的免疫治疗靶点的潜在效用。
目前至少有七种不同的免疫治疗方法正在针对EpCAM进行临床试验(参见). 其中一些已经发展到第二阶段和关键试验的水平,这表明在之前的第一阶段研究中,EpCAM导向治疗方法的初始安全性问题已经得到成功解决,临床疗效评估现在是首要关注的问题。
表1
临床开发中的EpCAM导向免疫治疗方法
治疗(别名)
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等级
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正在进行或最近完成的试验
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剂量
|
单位
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---|
Catumaxomab(Removab®) | 三特异性抗体;小鼠IgG2a/大鼠IgG2b杂交 | 卵巢癌II/III期胃癌II期 | 静脉注射,剂量从10-200递增μ克 | Trion Pharma/Fresenius Biotech公司 |
Proxinium®Vivendium®(VB4-845) | 免疫毒素;单链抗体-假单胞菌外毒素融合 | 头颈癌的II/III期膀胱癌Ⅰ/Ⅱ期 | 肿瘤内;每天最多4毫克−1梯子内部 | Viventia公司 |
IGN-101(edrecolomab) | 诱导抗独特型抗体反应的疫苗 | 各种腺癌的II期非小细胞肺癌的II/III期 | 多重s.c。;0.5毫克 | 阿普顿 |
Adecatumumab(MT201) | 全人IgG1单克隆抗体 | 转移性乳腺癌和早期前列腺癌的II期转移性乳腺I期加Taxotere | 静脉注射。;2和6毫克千克−1; 间隔2周静脉注射。;4和13毫克千克−1间隔3周 | Micromet公司/Serono |
ING-1公司 | 人工程化IgG1单克隆抗体 | 各种腺癌的I期 | 静脉注射或皮下注射。;高达6×1 mg kg−1(中期) | Xoma公司。 |
EMD 273 066(轮毂-IL2) | 人源化单抗KS1/4与人IL-2的融合 | 激素抵抗型前列腺癌的I期 | 静脉注射。;高达6.4 mg m2 白天−1(中期) | Lexigen公司/Merck KGa |
各种疫苗 | EpCAM胞外结构域;EpCAM编码病毒 | 各种腺癌的I期试验 | 南卡罗来纳州。 | 学术赞助 |
直到最近,对EpCAM的研究才开始关注其在致癌过程中的作用。2004年,首次报道了EpCAM在促生长核信号中直接作用的证据(蒙兹等, 2004). 这些数据和结果由Gillanders集团发布(奥斯塔等, 2004)恢复了对EpCAM生物功能的研究,目前正在取得突破性成果。
本次会议回顾的重点是研究EpCAM对癌症生物学和治疗的重要性的新数据,因此不能充分涵盖研讨会上的所有演讲。我们向那些发言未被提及或未完全涵盖的与会者致歉。大多数会议演示文稿都可以在网址:www.epcam-symposium.de.
需要蛋白质的通用名称
人类EpCAM蛋白有许多同义词,包括Ep-CAM、17-1A、HEA125、MK-1、GA733-2、EGP-2、EGP34、KSA、TROP-1、ESA和KS1/4等。这是因为该蛋白作为一种高免疫原性肿瘤相关抗原被多次独立发现。随着每一次发现,抗原都得到了识别它的单克隆抗体的名称。EpCAM基因的克隆和抗原的相应分析最终验证了在每一种情况下,它们与EpCAM的一致性。然而,今天仍在使用不同的蛋白质名称,这使得专家很难遵循最新的出版物,而非专家几乎不可能全面了解这种肿瘤相关抗原的特性及其治疗潜力。
因此,研讨会与会者一致建议科学界仅使用一个名称作为该蛋白质的未来参考。这个名称被提议为EpCAM(没有破折号),是蛋白质作为上皮特异性细胞粘附分子的能力的缩写(利特维诺夫等, 1994)和激活分子(蒙兹等, 2004;奥斯塔等, 2004). 还建议在文本中第一次出现的EpCAM名称的括号中添加最近引入的EpCAM细胞分化(CD)标记命名法,即CD326。
EpCAM(CD326)与一种称为TROP-2的蛋白质有关,该蛋白质显示约50%的序列一致性。由于TROP-2在功能和组织分布方面的研究远远少于EpCAM,与会者一致认为,目前EpCAM不应被称为EpCAM-1,而TROP-2不应被称作EpCAM-2,除非有进一步的数据支持这两种蛋白质的类似功能和组织向性。
最近,EpCAM的基因从GA733-2重命名为TACSTD1,即“肿瘤相关钙信号转导蛋白1前体”的缩写。还建议放弃这个基因名,因为它不能正确反映编码蛋白的功能,或者恢复到以前的基因名,或者采用一个新的名称,例如epcam公司.
EPCAM结构和功能
EpCAM是一种含有314个氨基酸(aa)的I型膜蛋白,其中只有26个氨基酸面向细胞质。细胞外结构域被认为包含两个表皮生长因子(EGF)样结构域。P Baeuerle(美国卡尔斯巴德)提出的结果证实了早期的报告,即EpCAM的第二个EGF-like重复序列实际上是一个甲状腺球蛋白(TY)重复结构域(林纳巴赫等, 1989;Chong和Speicher,2001年) (). 甲状腺球蛋白结构域经常被误认为是EGF样结构域(诺维内克等,2006年). EpCAM的相应修改结构模型如所示,其中还包括本次研讨会期间报告的EpCAM的其他功能。迄今为止研究的所有TY结构域的一个共同生物学功能是,它们可以有效抑制组织蛋白酶,组织蛋白酶是一个由肿瘤细胞产生的半胱氨酸蛋白酶家族,已知参与转移(Nomura和Katunuma,2005年). 正在进行的研究正在调查EpCAM作为膜结合蛋白酶抑制剂的作用,这一功能可能在转移过程中保护肿瘤细胞免受自身分泌的组织蛋白酶的影响。
修正了EpCAM的结构模型。(A类)EpCAM的第二个EGF-like结构域与人甲状腺球蛋白(TY)的重复序列之间的序列同源性。EpCAM显示为N-(N)和C-末端(C)、信号肽(SP)、跨膜结构域(TM)、N-连接碳水化合物(CHO)、EGF-样结构域(EGF)和TY重复结构域(TY)。EpCAM和选定TY重复序列之间的序列一致性(红色氨基酸残基)为54%。受保护的交易所以蓝色显示。所有TY结构域的同源基序,QCNx个CWCV以粉色方框突出显示。(B类)EpCAM的旧(左)和修订的域模型(右)。EpCAM被描述为一个四聚体,显示三个额外的带虚线的亚基。对不同蛋白质的许多TY结构域的结构分析表明,N端和C端非常接近。这就是为什么多肽链在TY结构域内被描绘成一个弯曲,将EGF-like结构域朝向细胞膜。红色箭头表示释放EpCAM胞内部分的两种蛋白酶的裂解位点,括号显示EpCAM-与所列蛋白质相互作用的结构域。
D Maetzel(德国慕尼黑)报告了EpCAM的糖基化状态。电位点突变分析N个-糖基化位点证实EpCAM中的所有三个位点在人类上皮细胞中都被修饰(参见)与声称天冬氨酸缺乏糖基化的数据相反198(Chong和Speicher,2001年). 对头颈癌患者肿瘤样本的研究表明,EpCAM可以在肿瘤细胞上异常糖基化(泡利等, 2003). 这些碳水化合物修饰的性质和功能意义有待进一步分析。
EPCAM作为致癌信号蛋白
根据W Gillanders(美国圣路易斯)的综述,乳腺癌细胞系上EpCAM的过度表达对肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭性是必需的(奥斯塔等, 2004). 特异性短干扰RNA对EpCAM表达的抑制对某些基因的表达具有深远的影响。尽管表达了α-catenin mRNA增强,EpCAM敲除降低c-myc、cyclin D和survivin的表达,支持过表达EpCAM的增殖信号活性。
研讨会的一个亮点是M Munz(德国慕尼黑,手稿提交)提出的新数据,揭示了EpCAM信号从细胞膜进入细胞核的整个途径。发现可溶性EpCAM或通过细胞-细胞接触区诱导上皮特异性细胞粘附激活分子信号传递,表明寡聚化是EpCAM信号传递的触发因素。这些信号导致蛋白酶裂解EpCAM,释放一种称为EpIC的胞内肽。蛋白酶与EpCAM的共沉淀和特定小分子蛋白酶抑制剂的抑制作用都支持蛋白酶参与EpCAM-信号传递,这些抑制作用也减少了EpCAM-mediated基因表达事件。
双杂交筛选确定衔接蛋白是EpIC的细胞内受体,允许形成多蛋白信号复合物,显示其参与靶基因诱导和生长促进效应。多色免疫荧光分析令人印象深刻地表明,所有相关蛋白质的细胞质/细胞核重新分布取决于EpCAM信号传导。发现一种EpIC抗体在受刺激细胞的细胞核内产生斑点染色,表明EpCAM信号体与特定染色质位点相关。利用EpCAM裂解的特异性抑制剂,提供了一种药理学方法来干扰肿瘤细胞中的Ep CAM信号。需要进一步研究,以了解EpCAM信号在正常情况下是如何调节的与恶性细胞。
对EpCAM的有丝分裂信号传导的支持来自实验,其中EpCAM在转基因小鼠的乳腺中在MMTV-LTR的控制下过表达(S Litvinov,Amsterdam,the Netherlands)。1.5岁处女小鼠的腺体有巨大的过度生长的导管,导管扩张,大量出芽,并产生乳蛋白。细胞凋亡减少,Bcl-2高水平表达,增殖增加(Ki67标记)。
EPCAM打开DTC
经K Pantel(德国汉堡)审查,使用全细胞角蛋白(CK)抗体可以在癌症患者的骨髓中检测到播散性肿瘤细胞(DTC)。大量研究表明,CK的发生和数量+各种癌症骨髓中的DTC与患者的不良生存预后相关(布劳恩等, 2005;詹尼等, 2005;Muller和Pantel,2005年;穆勒等, 2005;Pantel和Woelfle,2005年). 骨髓中有一定比例的DTC对EpCAM也呈阳性,抗Ep CAM单克隆抗体edrecolomab已证明其在乳腺癌患者中的缺失。EpCAM的发生+癌症患者淋巴结和外周血样本中的DTC也被证明与生存率低下相关。一个有效的循环EpCAM检测和定量平台+肿瘤细胞(CTC)已经建立,目前正在探索用于治疗监测(饶等, 2005;Woelfle公司等, 2005). 除了抗HER-2抗体外,使用抗EpCAM抗体的浓缩珠,并没有明显分离出表型和表达谱发生改变的CTC。
C Klein(德国慕尼黑),单一DTC基因组畸变和转录模式研究的先驱(克莱因等,2002a年,2002年b)研究了前列腺癌患者骨髓活检中发现的肿瘤细胞亚群。在这些分期为M0(无转移)、BR(生化PSA复发)和M1(已确定转移)的患者中,EpCAM阳性率为真诚地肿瘤细胞从M0发展到BR,再发展到M1期,肿瘤细胞显著增加,从9%增加到16-33%。上皮特异性细胞粘附激活分子+肿瘤细胞的染色体畸变数量是CK的两倍+肿瘤细胞,这些畸变影响不同的染色体位置。EpCAM之间只有一小部分重叠+和CK+DTC人群为9.5%。因此,上皮特异性细胞粘附激活分子在前列腺癌患者中定义了DTC的亚群,与CK不同+DTC–在生化复发期间已经扩大,并且具有与CK不同的表型+肿瘤细胞。
EpCAM在DTC和CTC上的表达,被怀疑包括用于转移的早期祖细胞,与EpCAM在肿瘤生长和进展以及干细胞命运中的作用一致。未来的研究需要调查和证实EpCAM是否如最近所建议的那样是高度致瘤性癌症干细胞的标记物(Al-Hajj公司等, 2003).
肿瘤患者EPCAM表达与生存预测
研讨会的另一个主题是,为什么EpCAM的表达在某些肿瘤类型中是阴性的,在大多数肿瘤类型中似乎是中性的,而在其他肿瘤类型中,对患者的总体生存率有积极的预后影响(). P Went(瑞士巴塞尔)在组织微阵列上使用高度标准化的染色条件,对前列腺癌、肺癌、结肠癌、胃癌和肾细胞癌患者的数百至数千个样本进行了分析,分析了EpCAM表达的频率、强度和同质性(去了等, 2004,2005,2006). 平均而言,85%的腺癌和72%的鳞状细胞癌中发现了高水平且几乎同质的EpCAM表达。在前列腺癌中,一项亚分析表明EpCAM在激素抵抗肿瘤组织中的表达高于早期(P(P)=0.015),并且随着Gleason评分的增加,EpCAM表达减少(P(P)=0.011). 在肺pT2腺癌亚组中,高EpCAM表达与患者预后较好相关。
表2
迄今为止报道的人类腺癌和鳞癌EpCAM表达与生存预后有显著相关性
对总体生存率的负面影响 |
结节阳性乳腺癌 |
卵巢上皮癌 |
胆囊癌 |
胆管癌 |
壶腹胰腺癌 |
食管鳞状细胞癌 |
头颈鳞状细胞癌 |
|
对整体生存率的积极影响 |
胃癌(I期和II期) |
透明细胞肾癌 |
中分化Ⅱ期结肠癌 |
pT2期非小细胞肺癌 |
G Gastl(奥地利因斯布鲁克)回顾了EpCAM在人类乳腺癌中的表达及其与淋巴结阳性患者生存参数的强负相关(斯皮佐等, 2004). 对标准化免疫组织化学染色和评估程序的努力进行了解释,强调了反映染色频率和强度的先进评分系统。EpCAM的表达与乳腺癌和胆囊癌患者的生存率之间存在类似的负相关(瓦尔加等, 2004)现在还观察到胰腺壶腹癌(方等,2006年)头颈部鳞状细胞癌。
N Stoecklein(德国杜塞尔多夫)报道了食管鳞癌患者的EpCAM表达与总生存率之间的负相关,食管鳞癌是一种非常致命的疾病,目前尚无系统治疗方案。虽然正常上皮细胞没有EpCAM表达,但高达41%的患者表现出高水平表达,对预后有很大的负面影响(P(P)=0.0002) (施特克莱因等,2006年).
许多研究旨在了解转录水平上EpCAM的调控。这些研究包括EpCAM启动子的缺失分析和控制EpCAM表达的转录因子的鉴定(O Gires,慕尼黑,W Gommans和I van der Gun,荷兰),以及EpCAM-基因的甲基化和扩增状态的分析(G Spizzo,因斯布鲁克,奥地利)。在乳腺癌中没有发现启动子甲基化的差异与正常组织样本,尽管对乳腺癌细胞系的研究表明甲基化在调节EpCAM表达中起作用(斯皮佐等,2006年a).
M Mitas(美国查尔斯顿)提供了筛查肺癌、乳腺癌和胰腺癌转移淋巴结中普遍表达的基因的数据,但在正常淋巴结中不表达。上皮特异性细胞粘附分子和激活分子TROP-2、CK8、CK19和claudin-3是少数几种常见表达的基因,分为两类。转移性淋巴结中Ets家族转录因子Esx/Elf3的上调与EpCAM的表达密切相关,并被作为潜在的转录调节因子进行研究。
正在开发的EPCAM导向免疫治疗
G Schlimk(德国奥格斯堡)回顾了抗EpCAM单克隆抗体edrecolomab(17-1A;Panorex®)的临床开发。这种耐受性良好的小鼠IgG2a抗体暂时在德国上市,在四分之二的试验中显示,在佐剂环境下,大肠癌患者的总体生存率显著提高(里特米勒等, 1994,1998;亨佩尔等, 2000;蓬特等, 2002;哈顿等, 2005). 发言人总结说,尽管edrecolomab的安全性很好,但其半衰期短,通过小鼠-抗人抗体反应快速中和,以及临界临床活动,都要求开发一种改良的单抗,理想情况下是人性化的单抗。H Loibner(奥地利维也纳)回顾了使用极低剂量的edrecolomab作为皮下注射疫苗IGN101诱导抗独特型抗体反应的临床试验。几乎所有患者都对疫苗抗原产生了体液免疫反应,在第一阶段试验中观察到循环肿瘤细胞减少。一项针对多种癌症适应症的双盲安慰剂对照II期试验并未显示出对总体生存率的显著影响,但对IV期直肠癌患者亚组的回顾性分析显示了显著的生存益处(海报发表于ASCO,2005年)。一项关于辅助性非小细胞肺癌(NSCLC)的大型双盲安慰剂对照II/III期试验正在进行中。
P Baeuerle(美国卡尔斯巴德)介绍了阿decatumumab(MT201),一种全人类抗EpCAM抗体(诺恩多夫等, 2002)目前正在进行三项临床试验:两项分别针对转移性乳腺癌和早期前列腺癌患者的II期研究,以及一项测试紫杉醇联合用药安全性的I期研究。对激素抵抗前列腺癌患者完成的一期研究表明,人类抗体在所有测试剂量下都具有良好的耐受性,尚未达到最大耐受剂量6毫克/千克−1,并且没有显示胰腺炎的迹象,这是两个高亲和力抗EpCAM单克隆抗体的问题。临床前检查表明,阿糖胞苷主要通过抗体依赖性细胞(ADCC)和补体依赖性细胞毒性(CDCγ2A亚型,与小鼠免疫系统的相容性优于人类γ1个亚型。演讲者还介绍了MT110的临床前数据,MT110是BiTE类的单链EpCAM/CD3双特异性抗体结构(布里奇温等,2006年). 在免疫缺陷小鼠中,极低剂量的MT110能够根除来自混合了人类T细胞的人类癌细胞系的已建立肿瘤,以及患者的卵巢癌组织。在后一种情况下,人类T细胞的唯一来源是异种移植体本身,这表明MT110可以在静脉注射后穿透人类肿瘤异种移植,并重新激活低数量的肿瘤旁T细胞,以有效消除转移组织。
H Lindhofer(德国慕尼黑)回顾了catumaxomab的临床前和临床数据,catumaxovab是一种小鼠IgG2a/大鼠IgG2b杂交抗体,对EpCAM、CD3具有三特异性,并通过其Fc部分用于抗原提呈以及各种其他细胞毒性免疫细胞。在小鼠肿瘤模型中,三联体形式显示出较高的抗肿瘤活性,其中部分的存活是由于疫苗接种效应(林德霍费尔等, 1996). 当对患有腹水和腹膜癌病的卵巢癌患者进行腹腔注射时,观察到一项显著的临床活动,在一期试验中,23名患者中有21名患者没有恶性腹水。腹水中几乎所有EpCAM阳性肿瘤细胞都被快速清除,T细胞数量增加,随后免疫细胞计数减少。
卡图马单抗治疗卵巢癌伴恶性腹水患者的关键研究已经招募了250多名患者。目前正在对胃癌患者进行二期研究,这些患者在胃手术期间接受治疗,以预防腹膜癌病。因此,catumaxomab似乎是一种非常有前途的腹膜癌局部治疗和预防生物制剂。
G Moldenhauer(德国海德堡)提出了一种三特异性方法的变体。通过杂交-杂交瘤技术产生包含一半EpCAM特异性抗体HEA125和一半抗CD3抗体OKT3的杂交抗体。临床前实验表明,从恶性腹水中分离的T细胞支持肿瘤细胞的定向溶解在体外通过HEA125×CD3三特异性抗体。在一项小型临床研究中,10名卵巢癌患者接受了1毫克剂量的抗体治疗。10名患者中有8名出现腹水生成抑制。TNF急剧增长数千倍-α在腹水中检测到,表明有很强的局部免疫刺激。为了选择性招募活化的中性粒细胞和巨噬细胞,使用结合了抗EpCAM单克隆抗体和抗CD64/Fc的单克隆抗体HEA125生成了第二个结构γRI单抗197。用6×1 mg HEA125×197治疗一名卵巢癌患者也能减少腹水和CA−125。三项临床试验正处于规划阶段,旨在探索HEA125×CD3和HEA125 x 197的剂量递增及其在卵巢癌伴恶性腹水患者中的联合应用。
U Zangemeister-Wittke(瑞士伯尔尼)报道了一种称为Proxinium(4D5MOC31-ETA)的EpCAM特异性免疫毒素的开发,该毒素目前正处于头颈癌局部治疗的关键II/III期试验。早期的I/II期研究显示,肿瘤控制率为88%,其中25%的注射病灶显示完全缓解。治疗组患者的中位生存期为301天,而历史对照组为125天。目前正在开发用于膀胱癌局部治疗的相同抗体结构(这里称为Vicinium®)。该免疫毒素使用稳定工程的单链人源化抗EpCAM抗体融合到细菌的亚单位假单胞菌属外毒素。连接物包含一个呋喃裂解位点,允许在EpCAM结合和内吞作用后在毒素的内体中释放。裂解外毒素的构象变化使其能够进入细胞溶质并高效抑制细胞的蛋白质合成。一种新的EpCAM导向的免疫毒素正在开发中,其弗林蛋白酶切割位点被通过基质金属蛋白酶-2和-9切割的位点所取代,基质金属蛋白酶-2和-9被肿瘤细胞选择性表达。这使得双重靶向可能增加免疫毒素的治疗窗口。体外数据支持,缺乏MMP−9和−2的细胞株对免疫毒素的敏感性要低得多,并且特定的MMP抑制剂可以部分保护表达蛋白酶的细胞免受免疫毒素的伤害。演讲者提出的另一种EpCAM导向治疗方法是使用脂质体,脂质体中含有通过聚乙二醇部分连接的单链抗-EpCAM抗体。这些长寿命脂质体被装载有Bcl-2和Bcl-XL特异性抗凋亡反义分子或阿霉素的混合物。设计用于研究靶向性的异种移植小鼠模型[三H] -标记的脂质体和抗肿瘤活性支持这种方法的有效性和效力,以及脂质体与抗凋亡和化疗有效载荷的组合。
D Herlyn(美国费城)回顾了使用EpCAM作为疫苗诱导肿瘤特异性T细胞和体液免疫反应的进展。在小型非对照临床试验中测试了多种方法,这些试验用于接种抗独特型抗体(BR3E4),即腺病毒编码的EpCAM或Ep CAM的胞外区。可以获得特异性T细胞反应和抗原传播的证据。
总之,相当数量的EpCAM导向免疫疗法正在开发中,作为利用腺癌和鳞癌抗原频繁表达的治疗方法(). 尽管有三种EpCAM导向疗法正在开发中,用于局部用药,因为它们会产生不良的全身效应,但其他疗法正在开发用于全身应用。
EPCAM靶点的治疗窗口
早在20年前,人们就认识到EpCAM也在广泛的正常上皮细胞上表达(戈特林格等1986). 尽管其他用作抗体或疫苗接种靶点的“肿瘤相关”抗原(包括HER-2、EGFR、CEA、MUC-1、CD20、CD52和CD33)也有正常的细胞表达,但这种情况在其他任何情况下都不会像EpCAM的表达那样激怒研究人员。高亲和力EpCAM单克隆抗体对EpCAM-特异性免疫毒素和三特异性抗体的系统耐受性和急性胰腺炎似乎与正常EpCAM-xpressing组织的副作用相一致。另一方面,edrecolomab和adecatumumab似乎耐受性良好,似乎忽略了大多数正常表达EpCAM的组织。尽管EpCAM在乳腺癌和卵巢癌中高度过度表达从头开始在某些鳞状细胞癌中,相对于其各自的正常上皮,结肠癌上EpCAM的表达仅保持在正常结肠组织的高水平。因此,在研讨会上对EpCAM定向治疗窗口的基础进行了热烈的讨论。
C Potten(英国曼彻斯特)以非常全面的方式回顾了小肠上皮结构、细胞动力学以及上皮细胞和干细胞的命运,为本次讨论奠定了基础。P McLaughlin(荷兰格罗宁根)在表达人EpCAM的转基因小鼠模型中研究了将单克隆抗体靶向正常和肿瘤组织的后果。静脉注射抗体,24–48小时后进行小鼠组织染色以检测结合抗体。1、10、100和1000的剂量μg抗体,其中10μg剂量相当于0.4 mgkg−1在人类中。这很好地涵盖了人类中使用单克隆抗体ING-1观察到急性胰腺炎的范围(>1毫克千克−1). 随着剂量的增加,人类EpCAM特异性IgG1抗体USB54在转基因小鼠中染色的上皮组织数量增加。低10μg剂量时,抗体对胰腺、肾脏和小肠的染色最为显著。显然,尽管一种具有潜在细胞毒性的人类IgG1抗体与许多器官的上皮细胞明显结合,但即使在1mg剂量下,动物也没有表现出不良反应。目前尚不清楚在转基因模型中共同表达的小鼠EpCAM是否可以阻止抗体的细胞毒性作用。这种动物模型将来将有助于破译抗体对正常人的差异作用的基础与肿瘤组织。
EpCAM在正常上皮细胞上可及性的最重要见解与肿瘤细胞可能来自最近的研究,这些研究确定了许多与细胞膜内EpCAM密切相关的其他蛋白质。F Le Naour(法国Villejuif)提供了EpCAM与四spanins相互作用的证据,这是一个具有多种生物功能的4-跨膜结构域蛋白家族。其中一种,CD9,通过交联实验显示可以直接结合EpCAM,而其他蛋白质,包括ADAM10、整合素、G蛋白和一种新的CD9结合蛋白(CD9P-1),则间接结合。有趣的是,CD9表达缺失与转移相关(Si和Hersey,1993年;三宅一生等, 1996;郑等, 2005)正如研讨会上报道的那样,CD9和EpCAM在正常结肠上皮细胞膜上的严格共定位在肿瘤细胞膜上已不复存在。
M Zoeller(德国海德堡)报道了EpCAM与CD44剪接变异体v4–v7和tetraspanin D6.1A的关联。部分胆固醇耗竭破坏了这些复合物,表明它们在膜微域内共存。EpCAM与claudin-7的丝氨酸磷酸化版本发生了一种新的相互作用,claudin-6是一种存在于上皮细胞紧密连接和基底外侧的蛋白质。交联实验表明,与EpCAM的相互作用是直接的,不需要EGF-like和TY域进行结合(参见). 有趣的是,claudin-7阻止了EpCAM寡聚化,这可能提供了一种抑制和控制正常上皮组织中EpCAM信号的方法。EpCAM和claudin-7在正常组织中的共同定位证实了这一点。
对含有EpCAM的膜蛋白复合物的新见解可能是理解正常人EpCAMs信号控制的关键与肿瘤组织和一些但不是所有EpCAM导向免疫疗法治疗窗口的基础。EpCAM上的某些抗体表位只有在恶性细胞上的辅助蛋白减少或当EpCAM-高水平过度表达的数量超过其蛋白伙伴时才能获得。随后的EpCAM寡聚反应可能为肿瘤细胞提供构成性增殖信号。
结论
本次会议对EpCAM在癌症中的作用提供了重要见解,正在进行的研究有望拓宽这一认识。未来研究的重点将是更详细地了解细胞核中的EpCAM信号,通过EpCAM与自身和质膜中其他蛋白质的相互作用控制的EpCAP信号的调节,EpCAM在正常和癌症干细胞上的表达和作用,以及一些EpCAM导向免疫疗法的临床疗效研究。希望这次会议审查将规定更多关于EpCAM的研究,并为科学界采用一个通用名称。
致谢
我们衷心感谢Gires实验室的所有成员在组织和举办此次会议方面提供的杰出帮助。我们感谢Stefan Pflanz博士和Joerg Volkland博士重温了EpCAM的结构,感谢Christian Itin博士对手稿的批判性阅读。
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