Neue Nanobody-Liposomen-Kombination stoppt das Wachstum von Lungenkrebs und liefert gezielte Chemotherapie

Eine Nanobody-Liposomen-Behandlung der nächsten Generation senkt das Tumorwachstum, indem er einen wichtigen Krebsmarker anbietet und neue Türen für eine sicherere und wirksamere Lungenkrebstherapie öffnet.

In einer kürzlich im Journal veröffentlichten Studie Signaltransduktion und gezielte TherapieForscher in Südkorea entwickelten Nanobody (NB) -Konjugierte Liposomen, die sich zur Behandlung des Lungenadenokarzinoms (LUAD) gegen den Cluster der Differenzierung von 155 (CD155) abzielen.

Lungenkrebs ist die häufigste Ursache für die globale Krebssterblichkeit. Während gezielte Behandlungen die therapeutische Landschaft von nicht-kleinzelligem Lungenkrebs verändert haben, behindern verschiedene klinische Einschränkungen die langfristigen Ergebnisse. Die systemische Toxizität von Chemotherapien kleiner Moleküle und die schlechte Tumordurchdringung von Biologika erschweren die Krankheitsbewirtschaftung weiter und unterstreichen die Notwendigkeit neuer Behandlungen mit verbesserter Entbindungseffizienz und hoher Spezifität.

In letzter Zeit hat sich CD155 als vielversprechendes therapeutisches Ziel entwickelt. Die Überexpression in verschiedenen Malignitäten, einschließlich Luad, wurde mit einer schlechten Prognose in Verbindung gebracht. NBS sind Einzel-Domänen-Antigen-Bindungsfragmente, die einzigartige Vorteile bei der Arzneimittelabgabe bieten, einschließlich thermischer Stabilität, Löslichkeit, Gewebedurchdringung und groß angelegter Produktion. Diese Eigenschaften ermöglichen eine tumorgereichte Abgabe und Integration in liposomale und nanopartikelplattformen.

Die Studie und die Ergebnisse

In der vorliegenden Studie entwickelten Forscher Anti-CD155 NB-konjugierte Liposomen als gezielte Arzneimittelabgabesystem für Luad. Aus einer NB -Bibliothek mit über 1011 eindeutigen Varianten identifizierten sie 50 Klone, die spezifisch an CD155 binden. Nach weiteren Screening wurde der A5 -Klon für sein optimales kinetisches Profil ausgewählt. Die Strukturanalyse ergab, dass A5 mit hoher Affinität (KD = 1,17 nm) bindet, wobei wichtige Wasserstoffbrückenbindungen (Ser102-Asp130, Glu114-HIS103, ASP99-Thr39) und hydrophobe Kontakte bilden, die eine stabile und spezifische Interaktion mit CD155 gewährleisten.

Flussdiagramm der Synthese von A5-LNP-Dox.

Die A5 -Nanobody zeigte eine bemerkenswerte Leistung in Lungenkrebszelllinien mit hohen CD155 -Spiegeln. Es zeigte die Bindung von 20 bis 30 mal höher als in normalen Zellen und erreichte über 80% zelluläre Aufnahme, was die 25% ige Aufnahmerate eines herkömmlichen CD155-Antikörpers signifikant überschritt. Diese überlegene Effizienz bedeutete, dass A5 bei den Konzentrationen 10-fach niedriger war als die für den herkömmlichen Antikörper erforderlichen.

Funktionell führte die A5-Behandlung zu einer dramatischen Abnahme der Migration und Invasion von Krebszellen um mehr als 50%, was bei CD155-Tiefenzelllinien nicht beobachtet wurde. Die Studie ergab, dass dies durch Störung der fokalen Adhäsionssignalisierung der Zelle erreicht wurde. Die Untersuchung seines Mechanismus ergab die Herunterregulierung von Paxillin (PXN), einem zentralen fokalen Adhäsions-Gerüstprotein, das zu einer Zellschrumpfung und einer 4-5-fachen Verringerung der PXN-Lokalisierung an der Zellmembran führte. Wichtig ist, dass dieser Effekt hochspezifisch war und andere bekannte Krebswege wie EMT oder Akt/ERK nicht veränderte.

Um die klinische Relevanz dieses Befunds zu bestätigen, führte das Team immunhistochemischen Färbung bei Tumorproben von Lungenkrebspatienten durch. Sie fanden heraus, dass PXN und CD155 in Tumorproben eine signifikant höhere Expression aufwiesen als in normalen Geweben und zeigten eine starke Korrelation (r = 0,554, p <0,0001). Entscheidend ist, dass Patienten mit hohen CD155- und PXN-Spiegeln signifikant schlechtere Überlebensergebnisse (P = 0,0018) hatten, was die CD155-PXN-Achse als wichtige prognostische Marker festlegte.

Aufbauend auf diesen Ergebnissen entwickelten die Forscher ~ 55 nm Liposomen, die mit dem Antikrebs-Arzneimittel Doxorubicin (DOX) beladen waren, und konjugierten sie mit A5 NBS (A5-LNP-DOX). Dieses zielgerichtete Abgabesystem zeigte eine 2-3-fache höhere Aufnahme in Krebszellen als nicht zielte Liposomen und verdoppelte den zytotoxischen Effekt, was zu einem signifikanten Anstieg des Krebszelltods und der Apoptose-Marker führte.

Die Antitumoraktivität von A5-LNP-Dox wurde dann in fortgeschrittenen Tiermodellen bewertet. In einem orthotopen Lungenkrebsmodell zeigte A5-LNP-Dox die höchste Tumorunterdrückung, wodurch die Lungentumorbelastung auf nur 4% reduziert wurde, verglichen mit 40% in der unbehandelten Kontrollgruppe. Die Behandlung zeigte auch eine robuste Antitumoraktivität in einem Xenotransplantat -Modell des menschlichen Lungenkrebses (LCO). Systemische Toxizitätsstudien zeigten, dass die Behandlung gut vertragen, ohne Anzeichen für größere Organschäden.

Schlussfolgerungen und zukünftige Anweisungen

Zusammenfassend entwickelte die Studie den A5 -NB und zeigte seine Fähigkeit, Tumorphänotypen mit überlegener Potenz und zellulärer Aufnahme gegenüber herkömmlichen Antikörpern zu modulieren. Es hemmte die Migration und Invasion von CD155-hohen Lungenkrebszellen durch eine spezifische Störung der neu identifizierten CD155-PXN-Fokeladhäsionsachse. Die A5-LNP-Dox-Arzneimittelabgabeplattform zeigte eine robuste und gezielte Antitumoraktivität in mehreren fortschrittlichen In-vivo-Modellen.

Die Autoren haben auch wichtige Einschränkungen hervorgehoben, die zukünftige Arbeiten leiten. Erstens verwendete das LCO Xenotransplantat-Modell nur eine einzelne von Patienten abgeleitete Linie, sodass eine weitere Validierung für verschiedene Patientenproben erforderlich ist. Zweitens erfordert eine vollständige Bewertung der Off-Tumor-Toxizität, da die A5-Nanobody nicht an Maus-CD155-Bindungen bindet, Studien in humanisierten transgenen Modellen. Während lösliche CD155 -Isoformen in den getesteten Modellen vernachlässigbar waren, erfordert ihre potenzielle Rolle als therapeutische Köder in zukünftigen klinischen Szenarien.

Quellen: