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近年来,抗体药物、抗体偶联药物(ADC)、双特异性抗体以及CAR-T细胞治疗快速发展,但实体瘤治疗仍然面临诸多挑战。其中,如何提高药物对肿瘤细胞的精准识别并避免肿瘤微环境干扰,是影响疗效的重要因素。间皮素Mesothelin(MSLN)因在胰腺癌、卵巢癌、恶性胸膜间皮瘤等多种实体瘤中高表达,而在正常组织中表达有限,被公认为最具开发潜力的实体瘤靶点之一。
然而,MSLN靶向疗法的发展长期受到一个关键问题制约。肿瘤细胞表面的MSLN会被蛋白酶剪切释放,形成可溶性的shed mesothelin。这些游离抗原广泛存在于肿瘤微环境、血液和腹水中,会优先结合治疗性抗体,从而削弱药物与肿瘤细胞表面的结合能力。这种现象被称为“诱饵效应”,是影响MSLN靶向治疗效果的重要原因。
近期发表的一项研究成功开发出新型高亲和力人源化抗体RO4。该抗体通过识别MSLN近膜区域的特殊表位,实现对脱落抗原的有效规避,在CAR-T等多种治疗模式中展现出优异表现,为下一代MSLN靶向治疗开辟了新的方向。
这篇研究论文的原文英文标题为:“RO4, a high-affinity humanized antibody against the juxtamembrane region of mesothelin for targeted cancer therapy " 。这篇论文2025年11月上线发表在了华人抗体协会旗下期刊《Antibody Therapeutics》(牛津大学出版社出版,影响因子4.8)。此文的通讯作者为美国国家癌症研究所(NCI)的Masanori Onda博士。他是已故NCI著名肿瘤免疫学家 Ira Pastan 团队的核心成员之一,长期从事 Mesothelin靶向抗体、免疫毒素以及CAR-T相关研究。此文的英文全文可点击链接免费下载:https://doi.org/10.1093/abt/tbaf022 。
研究团队首先将目光聚焦于MSLN近膜区域。此前研究已经发现,该区域在蛋白脱落后仍然保留于细胞表面,因此靶向这一部位有望避免可溶性抗原的干扰。为了获得性能更优的新抗体,研究人员采用兔抗体发现平台进行免疫和筛选。经过大量B细胞克隆分析,最终获得候选抗体RO4。
与传统靶向MSLN远端区域的抗体不同,RO4结合的位置非常接近细胞膜。由于这一表位不会出现在shed mesothelin中,因此RO4能够优先识别肿瘤细胞表面的MSLN,而不会被大量游离抗原消耗。随后研究人员进一步完成了人源化改造,获得临床开发更具潜力的人源化抗体hRO4。
为了深入理解RO4的优势来源,研究团队解析了RO4与MSLN肽段复合物的晶体结构。结构研究显示,RO4形成了独特而稳定的结合模式。其多个互补决定区与靶肽产生广泛接触,形成丰富的氢键和疏水相互作用。相比此前报道的15B6抗体,RO4与目标表位的结合更加紧密,从结构层面解释了其超高亲和力来源(参见下图)。
单克隆抗体15B6和RO4的晶体结构与结合亲和力(此图来自英文原文中的图2)
生物物理学分析进一步证实了这一优势。无论面对不同MSLN变体还是天然表达MSLN的多种肿瘤细胞,hRO4均表现出优异的结合能力。在卵巢癌、胰腺癌、恶性间皮瘤及结直肠癌细胞模型中,hRO4都显示出比对照抗体更强的细胞结合活性。对于抗原表达较低或存在异质性的肿瘤细胞,RO4仍然能够维持良好的识别能力。
更值得关注的是,RO4不仅能够识别MSLN,而且能够抑制MSLN脱落。由于其结合位点位于蛋白水解剪切区域附近,因此能够在一定程度上阻止蛋白酶介导的脱落过程。实验结果显示,RO4处理后,多种肿瘤细胞的MSLN脱落水平显著下降。在部分模型中,脱落比例降低超过90%。
这一发现具有重要意义。减少shed mesothelin意味着肿瘤周围可溶性诱饵抗原减少,从而有助于提高治疗性抗体、ADC和CAR-T细胞对肿瘤组织的有效定位。同时,更多MSLN保留于细胞表面,也有利于增强后续靶向治疗的作用效率。
为了验证RO4在细胞治疗中的应用价值,研究人员利用hRO4构建了新型CAR-T细胞。体外实验结果令人鼓舞。面对多种MSLN阳性肿瘤细胞,RO4 CAR-T均表现出强大的特异性杀伤能力。与传统MSLN CAR-T相比,其细胞毒作用更加显著。
特别是在存在shed mesothelin干扰的条件下,RO4 CAR-T的优势更加明显。传统CAR-T容易被游离抗原吸附而影响活性,而RO4 CAR-T由于识别的是非脱落表位,因此几乎不受影响。这表明近膜非脱落表位策略能够有效突破实体瘤治疗中的重要障碍。
动物模型研究进一步验证了这一策略的可行性。在卵巢癌腹腔播散模型和胰腺癌皮下移植模型中,RO4 CAR-T均展现出显著的肿瘤控制效果。治疗后肿瘤负荷快速下降,多数实验动物获得完全缓解。在观察期间,未见明显肿瘤复发,显示出持久而稳定的抗肿瘤活性。
RO4的价值并不仅局限于CAR-T平台。事实上,其设计理念对于整个MSLN靶向药物领域都具有重要启发意义。目前已有多种MSLN ADC、双特异性抗体、免疫毒素以及放射性偶联药物进入临床开发阶段,但多数产品仍然受到脱落抗原干扰。RO4所验证的非脱落表位策略,为解决这一普遍难题提供了新的解决方案。
对于ADC药物而言,抗体与肿瘤细胞结合后需要高效内吞才能成功递送毒素。如果大量抗体被shed mesothelin消耗,将直接降低药物进入肿瘤细胞的比例。RO4能够避免这种损失,因此有望成为开发下一代MSLN ADC的理想抗体骨架。对于双抗和T细胞衔接器而言,同样能够从减少诱饵效应中获益。
从行业发展角度来看,本项研究体现了肿瘤靶向药物研发理念的重要升级。过去研究更多关注靶点表达量和抗体亲和力,而RO4研究表明,表位选择同样决定治疗成败。通过优先识别肿瘤细胞保留区域而非容易脱落区域,可以显著改善药物在复杂肿瘤环境中的表现。
总体而言,RO4代表了一种兼具高亲和力、高特异性和功能优势的新型MSLN抗体。其不仅能够避开shed mesothelin造成的诱饵效应,还能够降低MSLN脱落、增强CAR-T活性,并为ADC和双抗开发提供优质平台。
随着更多临床前研究和转化开发工作的推进,RO4及其所代表的非脱落表位策略有望推动MSLN靶向治疗进入新的发展阶段。对于胰腺癌、卵巢癌、恶性间皮瘤等缺乏有效治疗手段的难治性实体瘤而言,这一创新成果或将带来新的治疗希望。
参考文献
Masanori Onda, Xiufen Liu, Wenlong Liu, Jingyu Zhan, Carolyn A. Maslanka, Di Xia, Mitchell Ho, and Ira Pastan. "RO4, a high-affinity humanized antibody against the juxtamembrane region of mesothelin for targeted cancer therapy." Antibody Therapeutics 9, no. 1 (2026): 1-12.
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