靶向腫瘤干細(xì)胞抗體偶聯(lián)藥物AC133-L1-MMAF的構(gòu)建及其藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、腫瘤細(xì)胞群體中具有自我更新能力和分化潛能的小部分腫瘤細(xì)胞被稱之為腫瘤干細(xì)胞（Cancer Stem Cells，CSCs），它是腫瘤發(fā)生、增殖、轉(zhuǎn)移和治療抵抗的“種子細(xì)胞”，臨床證據(jù)也顯示腫瘤干細(xì)胞可能是腫瘤演進(jìn)的根源。腫瘤干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和證實(shí)為腫瘤的高效治療提供了新的契機(jī)，促使我們重新考察傳統(tǒng)的惡性腫瘤治療策略。因此，靶向腫瘤干細(xì)胞的特異性殺傷有望為改善惡性腫瘤療效帶來新的希望，而用于分離和鑒定腫瘤干細(xì)胞的特異性標(biāo)記為高效的主動(dòng)靶向提供

2、了潛在位點(diǎn)?；诖?，本文提出利用篩選腫瘤干細(xì)胞的特異性抗體構(gòu)建抗體-藥物偶聯(lián)物（Antibody-drug conjugate, ADC）靶向性殺傷腫瘤的策略，以期極大地提高腫瘤治療效果。
　　本課題以結(jié)腸癌為例，選用可抑制微管組裝而影響細(xì)胞有絲分裂的強(qiáng)細(xì)胞毒素阿里他?。ˋuristatins）的衍生物Monomethyl Auristatin F（MMAF）作為ADC的偶聯(lián)藥物；選用結(jié)腸癌干細(xì)胞表面的特異標(biāo)記CD133分子的抗體

3、AC133作為偶聯(lián)抗體，構(gòu)建靶向結(jié)腸癌干細(xì)胞的抗體偶聯(lián)藥物。合成、純化和表征ADCs藥物AC133-L1-MMAF（L1：Maleimidocaproyl-val-cit-pABC）后，以CT-26細(xì)胞為研究對(duì)象，體外分析評(píng)價(jià)AC133-L1-MMAF對(duì)CD133+細(xì)胞的主動(dòng)靶向性和細(xì)胞毒性；構(gòu)建CB-17/SCID小鼠體內(nèi)移植瘤模型，評(píng)價(jià)ADC體內(nèi)抗腫瘤活性。通過本課題的研究，不僅能為腫瘤治療提供全新的策略，還能為針對(duì)腫瘤細(xì)胞不同分化

4、型態(tài)給藥提供實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。
　　本課題主要內(nèi)容和結(jié)果有：
　?、龠x用小鼠結(jié)腸癌干細(xì)胞上的標(biāo)記物CD133抗體anti-CD133（AC133）作為偶聯(lián)抗體，以細(xì)胞微管類毒素藥物阿里他汀的衍生物MMAF作為偶聯(lián)藥物，以maleimidocaproyl-val-cit-pABC作為鏈接子，合成抗體偶聯(lián)藥物AC133-maleimidocaproyl-val-cit-pABC-MMAF（AC133-L1-MMAF）；通過SDS-

5、PAGE、RP-HPLC等表征AC133與L1-MMAF偶聯(lián)。SDS-PAGE實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單抗AC133在連接上MMAF之后分子量增大；RP-HPLC結(jié)果表明：在單抗AC133的特征吸收波長(zhǎng)280nm處出現(xiàn)兩個(gè)吸收峰，查閱文獻(xiàn)得知依次為抗體的輕鏈和重鏈，在MMAF的最大吸波長(zhǎng)220nm處并無吸收峰出現(xiàn)，而ADC在220nm和280nm處均檢測(cè)到吸收峰，出峰時(shí)間相近。由以上結(jié)果可說明 AC133與L1-MMAF連接成功；
　?、谝?/p>

6、小鼠結(jié)腸癌細(xì)胞CT-26為研究對(duì)象，通過MTT法檢測(cè)ADC、DOX和L1-MMAF對(duì)CT-26細(xì)胞的毒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，給藥72h后ADC的IC50值為0.182±0.004nM，而72h后L1-MMAF的IC50值為2.642±0.179uM，DOX為8.986±0.163uM，與L1-MMAF和DOX比較，統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著，表明ADC對(duì)CT-26/CD133+細(xì)胞有更強(qiáng)的毒性；以相同濃度的 ADC、DOX和L1-MMAF處理CT-26

7、/CD133+細(xì)胞和鼠嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞pc12/CD133-細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，ADC對(duì)CD133+細(xì)胞有更強(qiáng)的毒性；通過免疫熒光標(biāo)記法分別檢測(cè)ADC-AF488對(duì)未被飽和的CD133+細(xì)胞和被飽和的CD133+細(xì)胞的結(jié)合能力，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ADC與未飽和CD133+細(xì)胞結(jié)合后細(xì)胞表面熒光強(qiáng)度較高，而經(jīng)過AC133飽和后的CD133+細(xì)胞表面幾乎檢測(cè)不到熒光，表明ADC對(duì)CD133+細(xì)胞具有良好的靶向結(jié)合能力；以流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)經(jīng)過ADC和DOX處理后的C

8、T-26細(xì)胞群體中CD133+細(xì)胞的比例，結(jié)果表明經(jīng)過ADC處理后CT-26細(xì)胞中CD133+比例降低約0.7％，而經(jīng)DOX處理后的CT-26細(xì)胞群體中CD133+比例并無顯著變化，進(jìn)一步說明ADC靶向性殺傷CD133+細(xì)胞；Western blotting結(jié)果顯示ADC處理能上調(diào)胞內(nèi)Jak信號(hào)通路蛋白p-STAT3的表達(dá)；
　?、劾眯∈蠼Y(jié)腸癌細(xì)胞構(gòu)建SCID小鼠皮下移植瘤模型，小鼠腫瘤成瘤率約為90%。采用尾部靜脈注射給藥，通

9、過小鼠腫瘤體積變化，體重變化，藥物抑瘤率以及生存實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)不同劑量的ADC、L1-MMAF和DOX的體內(nèi)活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)ADC劑量為4mg/kg時(shí)模型小鼠體重穩(wěn)定，腫瘤生長(zhǎng)受抑制程度最大，最高僅為200mm3左右，給藥結(jié)束后腫瘤不斷變小直至幾乎消失（<80d），其次為2mg/kg的ADC組和DOX（8mg/kg）組，腫瘤生長(zhǎng)均受到不同程度的抑制，且很大程度上延長(zhǎng)了小鼠的生存時(shí)間，與4mg/kg ADC組相比差異顯著（p<0.05）。