Receptor tyrosine-kinase-like orphan receptor 1(受体酪氨酸激酶样孤儿受体1, ROR1)是一种I型跨膜蛋白,在胚胎发育过程中,参与细胞的迁移、增殖和分化等重要生理活动,但在妊娠晚期会下调表达,并随着人体生长逐渐在大多数健康组织中趋近消失。多项研究发现,ROR1在脂肪组织、胰腺、肺、少量B前体细胞中低表达,在其他正常细胞中表达有限或不表达。而在多种肿瘤细胞中高度表达并具有明显异质性,包括某些血液系统肿瘤(如慢性淋巴细胞白血病、边缘区淋巴瘤等)和实体瘤(如乳腺癌、卵巢癌、肺癌等),这使得 ROR1在目前被公认为是一个非常有潜力的肿瘤治疗靶点。
上图为乳腺癌细胞
ROR1胞外的富含半胱氨酸结构域(CRD)的配体Wnt5a是非经典Wnt信号通路的激活因子,CRD与之结合后可异常激活ROR1并诱导ROR1受体发生构象变化,同时使得ROR1能与下游信号分子相互作用,从而启动一系列的信号转导事件。研究证明,ROR1被激活后可导致Dvl2/3的激活和Akt的磷酸化,进而促进IKKα的磷酸化以激活IKK复合物,该复合物负责IκBα的降解和NF-κB亚基p65磷酸化,而p65的磷酸化会进一步激活NF-κB信号通路,并促使细胞迁移、侵袭、EMT及癌转移等进程,且磷酸化的p65会被转移到细胞核以促进靶基因的转录和表达从而抑制p38,当p38被抑制后,会使肿瘤细胞的增殖、存活及转移等发展进一步得到促进,肿瘤细胞的凋亡进程反而得到减缓[1-3]。
在针对血液瘤的研究中,科学家发现 ROR1在不同血液肿瘤中的表达具有明显的异质性,其中以慢性淋巴细胞白血病(CLL)和毛细胞白血病(HCL)阳性率最高,急性髓系白血病(AML)及T细胞非霍奇金淋巴瘤(T-NHL)几乎无表达,而三阴性乳腺癌的表达量介于二者之间[4]。基于这种发现,科学家们利用ROR1作为靶点治疗癌症的新型方法采用了不同的治疗策略。
在针对白血病的研究中,科研人员利用靶向ROR1胞外Ig-like/FZD的mAb 2A2制备了2A2 CAR-T,并截短其间隔区域从而实现了对ROR1阳性肿瘤的识别。在此基础上利用兔抗人ROR1 mAb R12制备了R12 CAR-T,并发现后者具有更强的亲和力,针对体内ROR1阳性B细胞淋巴瘤和体外多种上皮性肿瘤均表现出良好的反应活性。随后,通过对R12 CAR-T的间隔区域进行改造与修饰,显著提升了其对ROR1阳性肿瘤的识别能力,并扩大了T淋巴细胞的生物学效应[5-7]。
三阴性乳腺癌在临床上进展快、恶性程度高且预后差、易复发,目前治疗手段非常有限,研究人员开发出的ROR1 CAT-T在针对三阴性乳腺癌的体外实验中发现阳性靶细胞MDA-MB-231,并在对照实验中发现ROR1 CAR-T对于癌细胞具有特异性杀伤效果且脱靶性的危险较小[8]。另一组实验发现ROR1 CAR-T在人体实验中并未发现明显的计量限制性毒性,肿瘤明显缩小[9]。
此外,由Harald Kolmar与Xueyuan Zhou的团队发表于《Frontiers in Immunology》的研究利用ROR1不同结构域的抗体来构建T细胞衔接器(TCE),研究不同格式TCE对肿瘤细胞的杀伤能力和细胞因子释放情况。其中利用纳米抗体筛选出可以结合ROR1远端区域的VHH 5A1,并构建多种含5A1的TCE,并对其中一种进行优化后得到ROR1特异性hum-VHH-2-LC的TCE,它能将细胞毒性与细胞因子释放解耦,具有宽细胞因子窗口,可提高T细胞适应性,在体外和体内实验中均表现出良好性能,对肿瘤细胞的连续杀伤能力比其他TCE更为有效,可诱导异质性肿瘤的IFNγ依赖性杀伤,并有利于维持T细胞的适应性。同时,在小鼠模型实验中表明hum-VHH-2-LC在所有测试剂量下均能抑制肿瘤生长且较于其他TCE的毒性很小,为实体瘤和血液瘤治疗提供了潜在有效策略[10]。
Hum-VHH-2-LC可诱导更出色的连续杀伤作用
Hum-VHH-2-LC更出色的肿瘤抑制效果
通过靶向ROR1的不同策略,如制备各种CAR-T细胞以及基于纳米抗体和ROR1的结合性研究为实体瘤和血液瘤治疗提供了新的潜在有效策略。未来,ROR1与纳米抗体相关研究有望继续深入,为攻克癌症难题提供更多有力的解决方案,在肿瘤精准治疗的道路上不断取得新的突破。
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参考资料:
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