《联合靶向 TMEM16A 新型单抗与西妥昔单抗抑制食管鳞癌增殖与转移》
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一、文章基础信息

该论文于2024 年 11 月发表于《Journal of Translational Medicine》(《转化医学杂志》,SCI 期刊,IF≈8 分);研究依托北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所癌变与转化医学教育部重点实验室为核心单位完成。
 
   
研究行业背景:我国食管癌发病占全球半数以上,食管鳞状细胞癌(ESCC)国内发病率 5.6/10 万,农村高发区死亡率可达 12.7/10 万;现有 EGFR 靶向药西妥昔单抗单药用于晚期 ESCC 转移抑制疗效有限,小分子 TMEM16A 抑制剂因胞内环境干扰、稳定性差均止步临床前研究,全球尚无靶向 TMEM16A 治疗实体瘤的治疗性单克隆抗体报道。TMEM16A 为钙激活氯离子通道,在头颈鳞癌、食管鳞癌中基因扩增异常高表达,与肿瘤侵袭转移、不良预后强相关,且 TMEM16A 与 EGFR 存在蛋白互作与正向调控环路,是 ESCC 双靶点联合靶向的潜在突破口,本研究立足该空白开展新型单抗研发与联合靶向药效及机制研究。
 

二、摘要整体研究思路

本研究以TMEM16A 为全新抗体靶向靶点、EGFR 为成熟靶向靶点,首先通过临床样本与细胞功能学验证 TMEM16A 高表达促进 ESCC 侵袭转移且与 EGFR 表达正相关、二者存在蛋白相互作用;经小鼠免疫 - 杂交瘤筛选获得 6 株抗人 TMEM16A 单抗,筛选出功能最优的mT16A#5,体外证实该单抗可剂量依赖性抑制 ESCC 细胞迁移侵袭、阻断 TMEM16A 氯通道活性;基于 TMEM16A-EGFR 调控轴,将 mT16A#5 与临床 EGFR 靶向药西妥昔单抗联用,体内外共同证实双抗联用具备协同抑瘤、抗转移效果;机制层面明确 mT16A#5 通过下调 PI3K/AKT/JNK 通路蛋白磷酸化水平阻滞下游促癌信号,最终首次实现 TMEM16A 治疗性单抗研发,为食管鳞癌双靶点抗体联合靶向治疗提供全新临床前实验依据。
  

三、分模块研究结果、实验设计与对应图表解析

本研究整体分为5 大核心结果模块

结果 1:TMEM16A 高表达促进 ESCC 细胞运动与淋巴结转移

(1)实验设计
 
① 细胞层面:选用 9 株不同转移潜能 ESCC 细胞(高转移 KYSE30lm3/KYSE450lm2、亲本 KYSE30luc/KYSE450luc 等),WB/qPCR 检测内源 TMEM16A 表达;构建 TMEM16A 稳转敲低 / 过表达细胞株,Transwell 迁移侵袭、CCK-8 增殖实验验证表型;
 
② 临床样本:98 例 ESCC 组织芯片多色免疫荧光(mIHC),统计 TMEM16A 表达与淋巴结转移、TNM 分期、年龄性别临床参数关联性(表 1)。
 
(2)实验结果

 
   

结论:TMEM16A 是 ESCC 促转移关键靶点,高表达是 ESCC 淋巴结转移不良预后标志物。

 

结果 2:成功制备抗 TMEM16A 单抗,筛选得到功能性抗体 mT16A#5

(1)实验设计
 
BALB/c 小鼠经 TMEM16A 真核质粒免疫,脾细胞与 SP2/0 骨髓瘤细胞融合建杂交瘤,ELISA 初筛获得 6 株单抗;利用 TMEM16A 胞外 4 段 GST 重组蛋白验证抗体结合区段;MQAE、EYFP-H148Q/I152L 双荧光探针检测单抗对氯通道活性抑制;梯度浓度(5/10/20μg/mL)mT16A#5 处理高转移 ESCC 细胞,Transwell 验证剂量依赖性抑迁移侵袭效果。
 
(2)实验结果
 

结论:mT16A#5 特异性靶向 TMEM16A 第 4 胞外区,兼具通道阻滞与抑肿瘤细胞侵袭双重活性,是候选治疗性抗体。

 

结果 3:TMEM16A 与 EGFR 在 ESCC 中双向调控、蛋白互作

(1)实验设计
 
TCGA 数据库生信关联分析 + 98 例临床组织 mIHC 共染;Co-IP/Pull-down 验证蛋白结合;分别构建 TMEM16A/EGFR 单敲低、双敲低细胞株,WB 检测 EGFR 总量及磷酸化(pY992/pY1068)、MQAE 检测氯通道活性;EGFR 敲除细胞给药 mT16A#5,验证抗体药效是否依赖 EGFR。
 
(2)实验结果
 
 

结论:TMEM16A 与 EGFR 形成正反馈调控环路,是双靶点联合用药的分子基础。

 

结果 4:mT16A#5 联用西妥昔单抗协同抑制 ESCC 体内增殖与转移

(1)实验设计
 
体外:单药(mT16A#5、西妥昔单抗)、联合用药处理 KYSE30lm3,Transwell+CCK8 检测迁移侵袭、增殖;
 
体内:构建小鼠足垫原位转移模型(肺转移观测)、皮下成瘤模型(肿瘤生长观测),分组:PBS 对照组、mT16A#5 单药(10mg/kg)、西妥昔单抗单药(1mg/kg)、双抗联用组,每周 2 次给药,连续 4 周;监测小鼠体重、肿瘤重量、活体荧光成像评估转移负荷。
 
(2)实验结果
 
   

结论:mT16A#5 + 西妥昔单抗具备显著体内外协同抗 ESCC 增殖与转移活性,动物体内耐受良好。

  

结果 5:mT16A#5 通过抑制 PI3K-AKT/JNK 磷酸化阻断下游促癌信号(对应图 5、附图 S5)

(1)实验设计
  
梯度 mT16A#5(5/10/20μg/mL)处理 ESCC 细胞,WB 检测 EGFR、p-EGFR、PI3K/p-PI3K、AKT/p-AKT、JNK/p-JNK、自噬标志物 LC3B/BCL2;转录组测序筛选高低转移株差异基因,qPCR+MSD 超敏 ELISA 定量细胞上清炎症因子(IFN-γ、IL-1β、IL-2、IL-6、TNF-α 等)。
  
(2)实验结果
 
   

结论:mT16A#5 核心抑癌机制为阻滞 PI3K-AKT/JNK 磷酸化级联通路,下调 EGFR 蛋白稳定性,不依赖自噬通路。

 

讨论小结

现有 TMEM16A 抑制剂均为小分子,存在脱靶、体内稳定性差无法上临床的短板,本研究全球首次开发靶向 TMEM16A 功能性治疗单抗;依托 TMEM16A-EGFR 互作环路,联合临床成熟靶向药西妥昔实现协同增效,突破西妥昔单药在食管鳞癌疗效不足的临床痛点,为晚期转移性 ESCC 靶向新药开发提供全新策略。
 

四、食管癌细胞炎症因子检测哪里有?

乐备实生物LabEx提供的MSD多因子检测服务:检测 KYSE30Im3、KYSE30luc 两株食管癌细胞上清里的炎症因子,用来对比两种细胞的炎症因子分泌差异。
 
 

货号

种属

检测指标

LXMH10-1

Human

IFN-γ, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12p70, IL-13, TNF-α

LXMM10-1

Mouse

IFN-γ, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-12p70, KC/GRO, TNF-α

LXMR09-1

Rat

IFN-γ, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13, KC/GRO, TNF-α


 

乐备实(上海优宁维生物科技股份有限公司旗下全资子公司),是国内专注于提供高质量蛋白检测以及组学分析服务的实验服务专家,自2018年成立以来,乐备实不断寻求突破,公司的服务技术平台已扩展到单细胞测序、空间多组学、流式检测、超敏电化学发光、Luminex多因子检测、抗体芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫组化、DSP空间多组学等30多个,建立起了一套涵盖基因、蛋白、细胞以及组织水平实验的完整检测体系。

 
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