靶向紧密连接蛋白6的药物在癌症治疗中的研究进展_李桂霞.pdf

李桂霞 等/靶向紧密连接蛋白 6 的药物在癌症治疗中的研究进展 Chinese Journal of Biotechnology http:/ Apr.25,2023,39(4):1304-1313 DOI:10.13345/j.cjb.220595 2023 Chin J Biotech,All rights reserved *Corresponding author.E-mail: Received:2022-07-29;Accepted:2022-10-11;Published online:2022-10-13 1304 生物工程学报 靶向紧密连接蛋白 6 的药物在癌症治疗中的研究进展 李桂霞1，毕宇鑫1，郝瑞家1，郑学敏2，王根辈1，李剑1，王鹏银1*1 天士力生物医药股份有限公司，天津 300402 2 天士力创世杰(天津)生物制药有限公司，天津 300402 李桂霞,毕宇鑫,郝瑞家,郑学敏,王根辈,李剑,王鹏银.靶向紧密连接蛋白 6的药物在癌症治疗中的研究进展J.生物工程学报,2023,39(4):1304-1313.LI Guixia,BI Yuxin,HAO Ruijia,ZHENG Xuemin,WANG Genbei,LI Jian,WANG Pengyin.Advances of Claudin6-targeting drugs in cancer therapyJ.Chinese Journal of Biotechnology,2023,39(4):1304-1313.摘 要：紧密连接蛋白 6(Claudin6,CLDN6)是紧密连接蛋白(Claudins,CLDNs)家族的一员，在卵巢癌、睾丸癌、子宫颈内膜癌、肝癌和肺腺癌等多种癌症中特异性高表达，而在成人正常组织中几乎不表达。其能够激活多条通路参与肿瘤发生的多个过程，包括促进肿瘤生长、迁移和侵袭，且促进肿瘤化疗耐药。近年来，CLDN6 作为癌症治疗的新靶点引起了研究人员的广泛关注，针对CLDN6 靶点开发了多种类型的抗癌药物，包括抗体偶联药物(antibody-drug conjugate,ADC)、单克隆抗体、双特异性抗体和嵌合抗原受体 T 细胞免疫疗法(chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy,CAR-T)。本文简要概述了 CLDN6 的蛋白结构、表达分布以及在肿瘤中的功能，并对其作为药靶开发的抗癌药物研发现状和研发思路进行了综述。关键词：CLDNs；CLDN6；肿瘤；靶向药物 Advances of Claudin6-targeting drugs in cancer therapy LI Guixia1,BI Yuxin1,HAO Ruijia1,ZHENG Xuemin2,WANG Genbei1,LI Jian1,WANG Pengyin1*1 Tasly Biopharmaceuticals Co.,Ltd,Tianjin 300402,China 2 Transgene Tasly(Tianjin)Biopharmaceutical Co.,Ltd,Tianjin 300402,China Abstract:CLDN6 is a member of the CLDNs family that is specifically and highly expressed in cancers such as ovarian,testicular,endocervical,liver and lung adenocarcinoma,but hardly expressed in adult normal tissues.CLDN6 is able to activate multiple signaling pathways,which 综 述 李桂霞 等/靶向紧密连接蛋白 6 的药物在癌症治疗中的研究进展 ：010-64807509： 1305 take part in the development and progression of cancer,including promoting tumor growth,migration and invasion,and promoting chemoresistance in cancer.In recent years,CLDN6 has received much attention as a novel target for cancer therapeutics.Many types of anticancer drugs targeting CLDN6 have been developed,including antibody-conjugated drugs(ADC),monoclonal antibodies,bispecific antibodies,and chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy(CAR-T).This paper briefly summarizes the structure,expression and function of CLDN6 in tumors,and reviews the current status and ideas of developing targeted CLDN6 anticancer drugs.Keywords:CLDNs;CLDN6;cancer;targeted drugs 紧密连接蛋白(Claudins,CLDNs)在紧密连接中起着重要的作用，对于调节细胞旁通透性和维持细胞极性至关重要，几乎涉及所有重要的生理和病理过程。近年来，CLDNs 已被公认为是癌症发生、发展和转移的关键调节因子，根据其组织依赖性表达模式不同，在多种癌 症 中 发 挥 不 同 的 作 用1。CLDN6 作 为CLDNs 家族的一员，在非典型畸胎样/横纹肌样肿瘤2、子宫内膜癌(endometrial carcinoma,EC)3、胃癌4、肝癌5、非小细胞肺癌6、卵巢癌7等多种癌症中特异性表达，且与预后负相关，而在成人正常组织中几乎不表达8。CLDN6 已成为抗癌治疗理想的靶点之一，全球药企及科研机构针对 CLDN6也已经开发了抗体偶联药物(antibody-drug conjugate,ADC)、单克隆抗体、双特异性抗体、嵌合抗原受体 T 细胞免 疫 疗 法(chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy,CAR-T)等多种类型的药物，其中多个产品已经进入临床验证阶段。本文综述了 CLDN6的蛋白结构、表达分布以及在肿瘤中的功能，并对其作为药靶开发的抗癌药物的研发现状和研发思路进行了综述。1 CLDN6 概述 1.1 CLDN6 的蛋白结构 CLDNs 是构成紧密连接蛋白重要的组分，包括经典的 CLDNs(CLDNs 110、14、15、17、19)和非经典的 CLDNs(CLDNs 1113、16、18、2027)至少 27 个家族成员，CLDN6 是 CLDNs家族 27 个成员之一，其 cDNA 于 1995 年从外胚层特异性文库中分离得到9，于 2001 年从分化胚胎体中被鉴定出来10。人类 CLDN6 基因位于 16p13.3，包含 3 个外显子，由 220 个氨基酸组成，分子量为 23 kDa。如图 1 所示，与其他 CLDNs 结构一致，CLDN6 是一个 4 次跨膜蛋白，具有 1 个短的胞质 N 端和 1 个 C 末端胞质结构域，2 个胞外环(extracellular loop 1,ECL1 和 extracellular loop 2,ECL2)，1 个短的胞内环。ECL1 在细胞间交错形成离子选择性孔隙，而 ECL2 不仅有助于产气荚膜梭菌肠毒素(Clostridium perfringens enterotoxin,CPE)的结合，还有助于相对细胞质膜之间的反式相互作用，COOH末端PDZ结合基序(PDZ binding motif)可与具有 PDZ 结构域如胞质紧密黏连蛋白 1(zonula occludens-1,ZO-1)的蛋白结合介导细胞信号传导11-13。1.2 CLDN6 的表达分布 CLDN6 在胎儿组织中表达，包括胃、胰腺、肺和肾，CLDN6 是胚胎干细胞中表达的最早蛋白之一，诱导上皮细胞连接的形成和极性，并参与干细胞向上皮细胞的分化。在成人正常组织中几乎检测不到。越来越多的证据表明 CLDN6 在 ISSN 1000-3061 CN 11-1998/Q 生物工程学报 Chin J Biotech http:/ 1306 图 1 CLDN6 结构示意图8 Figure 1 Structure diagram of CLDN68.多种癌症组织中特异性高表达，包括非典型畸胎样/横纹肌样肿瘤2、EC3、胃癌4、肝癌5、非小细胞肺癌6、卵巢癌7等，其异常表达多与癌症患者预后不良相关。1.3 CLDN6 在肿瘤中的功能研究 CLDN6 不仅维持组织的完整性，还具有信号传导特性，有助于细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭等多种细胞事件。CLDN6 作为紧密连接分子，在上皮细胞或内皮细胞间粘附中发挥重要的作用，已确定 CLDN6 通过调节核受体活性启动细胞粘附信号，CLDN6 以第二胞外域依赖和Y196/200 依赖的方式招募并激活 Src 家族激酶(Src-family kinases,SFKs)，SFKs 反 过 来 在Y196/200位 点 磷 酸 化CLDN6，SFKs与CLDN6-Py196/200 强结合完全激活 SFKs，激活下 游 磷 脂 酰 肌 醇 三 激 酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶 B(protein kinase B,AKT)通路，已证明 CLDN6/SFK/PI3K/AKT 生物轴靶向视黄酸受体 (retinoic acid receptor,RAR)和雌激素受体 (estrogen receptor,ER)，并激活其活性14。Cao 等3发现敲低 CLDN6 可抑 制 PI3K/AKT/哺 乳 动 物 雷 帕 霉 素 靶 蛋 白(mammalian target of Rapamycin,mTOR)信号通路，从而抑制子宫内膜癌细胞增殖和迁移。Yu等4报道 CLDN6 还可以通过与河马信号通路(Hippo signaling pathway)中的大肿瘤抑制因子(large tumour suppressor kinases 1/2,LATS1/2)相互作用，减少 LATS1/2 和 Yes 关联蛋白 1(yes associated protein 1,YAP1)的磷酸化，从而增加YAP1 的入核，激活下游靶基因，而且 YAP1 和snail 同源物 1(snail1)相互作用影响上皮细胞间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的过程，增强胃癌细胞的侵袭能力。Huang 等5发现，CLDN6 在肝癌组织中异常表达，可通过表 皮 生 长 因 子 受 体(epidermal growth factor receptor,EGFR)/AKT/mTOR 信号通路促进肝癌细胞的增殖、迁移和侵袭，沉默 CLDN6 后可显著抑制肝癌细胞的增殖、迁移和侵袭。CLDN6 在促进耐药方面也发挥重要作用，CLDN6 在乳腺癌 MCF-7 多药耐药细胞中高表达，CLDN6 上 调 谷 胱 甘 肽 S-转 移 酶-P1(glutathione S-transferase P1,GSTP1)的表达促进MCF-7 细胞的化疗耐药15。在三阴乳腺癌MDA-MB-231 中，CLDN6 通过激活极性蛋白 李桂霞 等/靶向紧密连接蛋白 6 的药物在癌症治疗