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鐵是細(xì)胞生長必需的，一部分鐵通過轉(zhuǎn)鐵蛋白（Tf）的作用進(jìn)入細(xì)胞。Tf蛋白與細(xì)胞表面的受體（TfR1或CD71）結(jié)合，然后將鐵釋放到核內(nèi)體中。TfR1是單程II型跨膜蛋白，表達(dá)于大多數(shù)組織的基底水平。TfR1高表達(dá)通常與快速增殖細(xì)胞有關(guān)，包括各種類型癌癥。在以TfR1靶標(biāo)的治療藥物中，抗體由于非常強(qiáng)的特異性和親和力脫穎而出。 研究者執(zhí)行臨床試驗(yàn)以評估TfR1靶向藥物對癌癥患者的安全性和功效，這些發(fā)現(xiàn)表明TfR1靶向治療作為直接治療方法或遞送途徑，對TfR1過表達(dá)癌癥的治療仍是有吸引力的選擇。 1 簡介 鐵作為生命的必要輔因子，然而，游離二價(jià)鐵可能對生命系統(tǒng)有毒。為了避免這一毒性，生物體的鐵轉(zhuǎn)運(yùn)和儲(chǔ)存系統(tǒng)逐漸進(jìn)化，比如載體蛋白（轉(zhuǎn)鐵蛋白和鐵蛋白）、血紅素和鐵硫簇。轉(zhuǎn)鐵蛋白（Tf）在哺乳類動(dòng)物的血液中是一種有兩個(gè)葉的蛋白。轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（TfR1）的明確證據(jù)首先在兔網(wǎng)織紅細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，TfR1是一種細(xì)胞表面蛋白，與Tf結(jié)合并促使其從血漿中被內(nèi)吞。TfR1作為II型糖蛋白受體同源二聚體，存在于細(xì)胞表面；該同源二聚體的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域（ECD）可與兩分子轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合。TfR1的ECD包含三個(gè)子域：螺旋、蛋白酶樣和頂端結(jié)構(gòu)域（見圖1）。 圖1. 細(xì)胞表面TfR1同源二聚體的圖示 2 TfR1及其與天然配體組成的復(fù)合物的結(jié)構(gòu) 1999年，通過晶體學(xué)方法（3.2?分辨率）首次確定了人TfR1細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)（圖1）。通過晶體學(xué)方法展現(xiàn)了TfR1與其兩個(gè)配體Tf和人血色素沉著癥蛋白（HFE）相互作用的分子細(xì)節(jié)（見圖2）。支撐TfR1與其天然配體相互作用的分子細(xì)節(jié)，是靶向研究能夠準(zhǔn)確并以TfR1為特異性靶標(biāo)必須依據(jù)的基礎(chǔ)。 圖2. 鐵內(nèi)在化和TfR1配體 3 TfR1在惡性腫瘤細(xì)胞中的表達(dá) 對各組織起源的惡性腫瘤細(xì)胞的分析發(fā)現(xiàn)，TfR1表達(dá)與細(xì)胞增殖之間存在正相關(guān)。這并不令人驚訝，因?yàn)閻盒阅[瘤細(xì)胞本身對鐵的需求較高，它是DNA合成所需的輔因子且調(diào)節(jié)控制細(xì)胞周期進(jìn)程的分子的表達(dá)。 4 TfR1靶標(biāo) TfR1是進(jìn)入各種過表達(dá)該受體的細(xì)胞的廣泛可及入口。鑒于TfR1進(jìn)入細(xì)胞的模式是結(jié)構(gòu)性的且其與配體相互作用的分子基礎(chǔ)很明確，因此可以為某些靶向治療所用。TfR1靶向抗體通常與其ECD結(jié)合并執(zhí)行以下兩項(xiàng)任務(wù)之一：阻止Tf與TfR1結(jié)合和將貨物運(yùn)送到細(xì)胞中。這些方法包括但不限于僅使用抗體和抗體片段或與小分子、蛋白、核酸及納米粒子聯(lián)用（圖3）。 圖3. 惡性細(xì)胞TfR1靶向抗體療法 5 抗體 由 于 具 有 高 特 異 性 和 親 和 力 ， 設(shè) 計(jì) 了 各 種TfR1靶向抗體。首個(gè)特異性TfR1靶向單克隆抗體被試圖用于抑制腫瘤細(xì)胞生長：一種鼠IgG1，被稱之為B3/25，通過拮抗作用使Tf與TfR1的結(jié)合減弱。從此以后，開發(fā)出了可與TfR1各個(gè)不同表位結(jié)合的抗體；大多數(shù)抗體要么起到運(yùn)輸作用，要么直接抑制受體功能。 6 通過TfR1靶向抗體遞送抗癌藥物 TfR1靶向抗體的特異性高，使其成為促使非選擇性治療藥物在腫瘤部位累積的最佳工具，增加細(xì)胞內(nèi)濃度，提高抗癌活性，減少健康細(xì)胞的暴露，并提升了總體治療功效。很多遞送方法將抗體或可變區(qū)片段與以TfR1為靶標(biāo)的靈活連接子（scFv）結(jié)合在一起，來對抗癌癥細(xì)胞（圖3）。抗體可通過直接與治療結(jié)構(gòu)相連或與負(fù)載了治療貨物的載體相連，輸送各種藥物。 7 TfR1靶向治療在臨床中的應(yīng)用 雖然用于癌癥治療的TfR1靶向治療藥物尚未獲得FDA批準(zhǔn)，但研究者已做了各種努力來提高在臨床和臨床前環(huán)境中TfR1靶向分子的特異性和功效。臨床努力側(cè)重于對SGT-53的評估，它是一種負(fù)載了p53 DNA的scFv抗TfR1脂質(zhì)體復(fù)合物，用于基因治療（見表1）對14名晚期實(shí)體瘤患者執(zhí)行Ib期劑量遞增臨床試驗(yàn)，評估SGT-53與多西他賽聯(lián)用的功效（NCT00470613）。患者對此聯(lián)合用藥方案耐受良好且顯示出臨床受益：3名患者達(dá)到部分緩解，腫瘤分別縮小-47%、-51%和-79%；另外2名患者病情穩(wěn)定，腫瘤明顯縮小了-25%和-16%。獲得這樣有利的結(jié)果使得在II期試驗(yàn)中進(jìn)一步評估很有必要。 表1. TfR1靶向抗癌治療藥物的開放臨床試驗(yàn) 研究者已經(jīng)概述了TfR1成為治療惡性腫瘤的靶標(biāo)的簡要?dú)v史，并總結(jié)了通過各種有前景的治療方法靶向該受體的努力。腫瘤靶向治療的未來努力將受益于對TfR1功能的分子基礎(chǔ)的更好理解。 |
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