Nanobodies terhadap kanser paru-paru: menyampaikan kemoterapi terus kepada tumor

Transduksi Isyarat dan Terapi Sasaran membentangkan platform untuk terapi disasarkan untuk adenokarsinoma paru-paru (LUAD): para penyelidik mencipta nanobodies A5 terhadap protein CD155 (PVR), yang terlalu tertekan dalam LUAD dan dikaitkan dengan prognosis yang lebih teruk. A5 bukan sahaja "melekat" dengan kuat pada CD155 (Kd ≈ 0.23 nM), tetapi juga menghalang penghijrahan sel tumor, dan apabila digabungkan dengan liposom dengan doxorubicin, ia meningkatkan pengambilan dan sitotoksisiti terhadap sel CD155-positif sebanyak 2-3 kali. Dalam model tetikus dan xenograf daripada organoid tumor paru-paru, konjugat seperti itu memperlahankan pertumbuhan dan mencapai sasaran dengan lebih tepat.

Latar belakang kajian

Adenokarsinoma paru-paru (LUAD) adalah subjenis kanser paru-paru yang paling biasa dan penyebab utama kematian berkaitan kanser. Walaupun dalam "usia sasaran dan imunoterapi," sebahagian besar pesakit tidak mempunyai mutasi pemandu dengan ubat-ubatan yang tersedia, dan mereka yang cepat mengalami rintangan. Imunoterapi PD-1/PD-L1 telah meningkatkan hasil, tetapi hanya minoriti yang bertindak balas, selalunya untuk masa yang singkat. Oleh itu, sasaran baharu yang secara serentak menangani invasif tumor dan pengelakan imun akan diketengahkan.

CD155 (aka PVR/Necl-5) ialah molekul superfamili imunoglobulin yang sering diekspresikan secara berlebihan oleh sel tumor LUAD. CD155 mempunyai dua "peranan." Di satu pihak, ia adalah hab hubungan imun: ia mengikat reseptor perencatan TIGIT dan CD96 pada sel T dan NK (menghalangnya) dan kostimulator CD226 (mengaktifkannya). Dengan lebihan CD155, keseimbangan beralih ke arah brek imun, yang membantu tumor mengelak daripada pengawasan. Sebaliknya, CD155 terlibat dalam lekatan dan penghijrahan: melalui hubungan fokus (FAK/PXN) dan sitoskeleton, ia meningkatkan motilitas sel dan pencerobohan, yang secara klinikal dikaitkan dengan prognosis yang lebih teruk.

Dengan latar belakang ini, idea "double strike" adalah logik: untuk menggunakan CD155 sebagai alamat untuk penghantaran sitostatik dan sebagai tuil untuk melemahkan penghijrahan/pencerobohan. Antibodi monoklonal klasik tidak selalu mengatasi penyasaran: ia besar, menembusi tisu tumor padat lebih teruk, dan lebih mahal untuk dihasilkan. Nanobodies (VHH) - antibodi domain tunggal unta - bersaiz lebih kecil (~15 kDa), lebih stabil, lebih mudah untuk dibina, lebih mudah untuk memaut silang dengan pembawa (liposom, nanopartikel) dan meresap lebih baik ke dalam tumor. Mereka boleh "ditanam" pada permukaan liposom dengan doxorubicin atau "kargo" lain, meningkatkan penangkapan CD155-tinggi oleh sel.

Terdapat juga perangkap yang penting untuk dipertimbangkan dalam terjemahan: CD155 juga terdapat dalam tisu biasa (toksikologi yang berhati-hati dan penilaian luar sasaran diperlukan), separuh hayat nanobody yang pendek memerlukan pemanjangan hayat (cth, pengikatan albumin/pengubahsuaian PEG), dan gabungan dengan imunoterapi (anti-PD-1/anti-TIGIT) perlu diuji untuk keserasian dan sinergi. Walau bagaimanapun, jika menangani CD155 memastikan pengumpulan ubat yang lebih baik dalam tumor dan pada masa yang sama melemahkan lata penghijrahan (melalui paxillin/sentuhan fokus), ini akan memberikan peluang sebenar untuk meningkatkan kawalan LUAD di tempat di mana skim konvensional telah habis.

Apa yang mereka lakukan?

• Nanobodies anti-CD155 A5 (VHH, ~ 15 kDa) dengan pertalian picomolar untuk sel tumor paru-paru telah dipilih dan dicirikan.
• Didapati bahawa kenalan A5-CD155 "memecahkan" kenalan fokus: tahap paxillin (PXN) berkurangan, yang mengakibatkan penurunan > 50% dalam penghijrahan sel.
• Kami memasang liposom A5 dengan doxorubicin (A5-LNP-DOX) dan membandingkannya dengan liposom tidak berlabel dan A5 percuma.
• Keberkesanan telah diuji secara in vitro (A549/CD155high) dan in vivo: model kanser paru-paru orthotopic dan xenograf daripada organoid yang diperolehi pesakit (LCO).

Keputusan Utama

• Mengikat: A5 diikat rapat pada sel CD155-positif; kompleks ini stabil kerana ikatan hidrofobik dan hidrogen dalam CDR. (Kd ≈ 0.23 nM).
• Kesan anti-penghijrahan: penindasan lata lekatan fokus melalui PXN → >50% pengurangan dalam penghijrahan.
• Penghantaran Ubat: A5-LNP-DOX menghasilkan 2-3× pengambilan selular dan sitotoksisiti yang lebih besar dalam A549 berbanding liposom kawalan.
• Terapi haiwan: perencatan pertumbuhan yang ketara dalam kanser paru-paru ortotopik dan xenograf organoid; peningkatan apoptosis (caspase-3 aktif), penurunan bahagian tisu tumor pada histologi.

Mengapa sasaran CD155 penting

CD155 dalam paru-paru bukan sahaja "pedal imun" (berinteraksi dengan CD226/TIGIT/CD96), tetapi juga peserta dalam lekatan dan pergerakan sel tumor. Dalam data klinikal, paksi CD155-PXN berkorelasi dengan survival: tahap tinggi kedua-dua protein dikaitkan dengan prognosis yang lebih teruk pada pesakit dengan LUAD. Ini menjadikan CD155 sebagai sasaran dua: untuk penghantaran ubat dan untuk melemahkan invasif.

• Fakta dari biobank dan TMA:
  • CD155 dan PXN digabungkan dalam ekspresi dalam sampel;
  • PXN tinggi - kelangsungan hidup keseluruhan yang lebih pendek;
  • Gabungan CD155 tinggi + PXN tinggi - kelangsungan hidup yang paling teruk.

Mengapa badan nano baik untuk onkologi?

• Saiz ~1/10 daripada IgG biasa → penembusan yang lebih baik ke dalam tumor.
• Kestabilan terma, keterlarutan, pemasangan modular untuk pembawa (liposom/nopartikel).
• Pengeluaran dalam sistem mikrob → lebih murah dan lebih berskala daripada antibodi klasik.
• Nanobodies sudah mempunyai preseden klinikal (caplacizumab), yang memudahkan laluan kepada terjemahan dalam onkologi.

Butiran penghantaran: bagaimana A5 "membawa" doxorubicin

• A5-LNP-DOX secara khusus mengikat CD155 pada permukaan sel tumor, menyasarkan liposom untuk endositosis.
• Dalam budaya A549/CD155high ini mengakibatkan peningkatan 2-3× dalam pengumpulan intrasel dan kematian sel.
• Dalam xenograf orthotopic pulmonari dan xenograf LCO, ubat mengurangkan jisim/isipadu tumor lebih daripada analog tak terkonjugasi, dengan peningkatan dalam apoptosis (sel caspase-3+).

Apakah maksud ini "dalam amalan"

• Berpotensi ditunjukkan pada masa hadapan: LUAD CD155-tinggi (dengan PXN tinggi bersamaan - kumpulan berisiko tertinggi).
• Cara menggunakan: sebagai "kimia" yang disasarkan (A5-LNP-DOX) dan sebagai agen anti-penghijrahan (sekatan paksi CD155-PXN).
• Di mana ia mungkin "terperangkap": Isoform CD155 larut secara teori boleh "memintas" A5, tetapi dalam garisan yang diuji, varian membran CD155α didominasi; β/γ adalah minimum.

Had dan soalan terbuka

• Ini adalah kerja praklinikal: model sel, tikus, garis organoid individu (kebolehubahan pesakit belum dilindungi).
• Keselamatan farmakologi, toksikologi, farmakokinetik dan perbandingan dengan pendekatan anti-CD155 sedia ada (termasuk imunoterapi) diperlukan.
• Menguji keserasian dengan ubat imun (anti-TIGIT/PD-1) dan rejimen dos untuk sinergi yang lebih baik.

Mengapa berita itu penting?

Pasukan ini menunjukkan bahawa CD155 bukan sahaja "alamat imun", tetapi juga "pemegang" yang mudah untuk penghantaran sitostatik yang tepat, dengan faedah mekanistik: gangguan serentak migrasi melalui PXN. Jika hasilnya direplikasi dalam panel organoid yang lebih luas dan dalam toksikologi GLP, LUAD CD155 tinggi mungkin menyediakan kelas konjugat penyasaran baharu yang padat, menembusi dan menjimatkan kos untuk dikeluarkan.

Sumber: Noh K. et al. Menyasarkan CD155 dalam adenokarsinoma paru-paru: terapeutik berasaskan nanobody A5 untuk rawatan ketepatan dan penghantaran ubat yang dipertingkatkan. Transduksi Isyarat dan Terapi Sasaran (diterbitkan pada 10 Julai 2025). DOI: 10.1038/s41392-025-02301-z.