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CLDN6:继CLDN 18.2之后,下一个癌症治疗的“新宠”!

浏览次数:191      日期:2022-06-29 15:39:12

今年2022-AACR会议上,众多潜在创新靶标重磅登场,CLDN6便是其中之一。国内外生物医药企业拜恩泰科,安进,天境生物等公司,均对其管线中CLDN6靶向药物的阶段性进展进行了披露。其中,德国拜恩泰科公司旗下的BNT-211(CLDN6 CAR-T)的临床数据表明,无论是单用还是与疫苗联用,均展现出良好的耐受性。国内天境生物的TJ-C64B,是一款双特异性抗体,靶向肿瘤CLDN6和T细胞共刺激分子TNFRSF9,会议展示了该药物的临床前研究数据,在肿瘤小鼠模型中,TJ-C64B具有强大的肿瘤抑制活性,能够在肿瘤微环境中特异性激活免疫,无明显肝毒性风险。CLDN6作为Claudins家族的一员,被认为是继CLDN 18.2之后,下一个癌症治疗的“新宠”。

1、CLDN6临床研究进展

Claudins(CLDNs)蛋白家族最早在1998年由Furuse Mikio等人从鸡肝中克隆得到并为之命名,是紧密连接(Tight junctions,TJs)的重要组成部分 [1-2]。紧密连接主要由occludin,CLDNs,紧密连接黏附分子构成。在哺乳动物中,迄今为止发现了27个Claudins成员,随着研究的深入,Claudins家族成员还将不断壮大 [3-4]。大量研究已证实,Claudins家族是TJs必不可少的骨架蛋白,在维持上皮和内皮细胞中的细胞极性、细胞间的粘附固定、细胞旁路的离子运输等方面发挥重要作用 [5-8]

Claudins成员,广泛分布于不同的组织器官中,其表达具有多样化的特性。近年来的大量研究数据揭示,Claudins的异常表达与多种肿瘤相关,涌现出更多的Claudins家族潜力靶点,用于肿瘤临床诊断和治疗(图1[9]。不仅在癌症中扮演重要角色,也同其它疾病息息相关。例如,CLDN1的异常表达可导致硬化性胆管炎和鱼鳞病 [10-11]CLDN3的增加与肺泡屏障功能降低有关 [12]。在癌症免疫治疗领域,Claudins家族成员CLDN18的异构体CLDN18.2,已成为药企必争靶点的高地(点击查看CLDN18.2相关文章)。如今,CLDN6作为Claudins家族“新宠”,肿瘤靶向药物的研发也是势如破竹,令人期待!

Claudins靶向药物的临床应用

图1. Claudins靶向药物的临床应用 [9]

2、什么是CLDN6?

CLDN6作为27个CLDN家族成员之一,是组成细胞间紧密连接的重要分子。CLDN6位于染色体16p3.3,分子量大约20-40kDa。Claudins成员之间具有相似的结构,每个Claudin分子有4个跨膜结构域,2个细胞外环和2条胞内尾区。CLDN6拥有一个C端的PDZ结合位点,使得紧密连接蛋白能与细胞内某些蛋白发生相互作用关系,在细胞连接及上皮组织通透性等方面均可发挥重要作用(图2[13]。对CLDN6蛋白质分子结构的研究是进一步了解CLDN6分子特性和功能的前提和基础,目前关于CLDN6的高级结构的研究尚处于初级阶段。然而值得关注的是,越来越多的研究表明,CLDN6异常表达可参与乳腺癌 [14],卵巢癌 [15],宫颈癌 [16],胃癌 [17],肺癌 [18]等多种恶性肿瘤发生及发展过程。

由于肿瘤细胞易于侵袭转移,细胞之间结构较正常细胞排列错乱,导致细胞信号因子或者药物在流动过程中阻力增加,难以突破细胞间的屏障到达肿瘤细胞内,抗肿瘤药物无法髙效发挥作用。因此,探索打开细胞紧密连接,为抗肿瘤药物以及正常信号通路的转导清除障碍,成为肿瘤治疗中的新思路。CLDN6作为细胞骨架的形成和细胞信号通路调节的重要分子,可影响细胞的生长进程,这为肿瘤的诊断和干预提供了新的方向。目前,多款针对CLDN6的药物已处于临床和临床前阶段,用于多种肿瘤的治疗。

CLDNs家族结构示意图

图2. CLDNs家族结构示意图 [13]

3、CLDN6相关的信号通路

目前的研究普遍认为,CLDN蛋白表达升高或降低,磷酸化及去磷酸化,都会导致一定程度的细胞极性缺失和细胞间分子异常扩散等变化,而此种变化的主要原因则是由于紧密连接正常结构的破坏而引发的。另外,CLDN蛋白可能是通过高度特异性的胞内信号通路所起作用的,但目前绝大多数CLDN蛋白在肿瘤中的作用机制尚不清楚。大量研究表明,CLDN6基因可能直接或间接参与肿瘤细胞增殖、分化、凋亡等功能的调节 [19]

CLDN6可以通过不同的信号通路参与细胞调控,其复杂多样的分子机制有待进一步阐明。比如,在宫颈癌细胞中,CLDN6的PDZ结合基序可以募集具有PDZ结构域的蛋白AF-6,AF-6与Ras结合,抑制Ras和Raf的结合,使得Ras不能被Raf激活,从而抑制Ras的活性,进一步抑制下游靶分子如ERKPI3K等信号通路,以调控细胞生物学行为 [13]。在乳腺癌中,过表达CLND6可以激活ASK1/P38通路,从而诱导细胞凋亡 (图3);在肺腺癌中,CLDN6过表达细胞,可促进P38 MAPK途径的活化 [14] ;在结直肠癌中,CLDN6通过与ZO-1结合,调控PTEN/AKT信号通路,抑制肿瘤 [20];在卵巢癌中,CLDN6通过ASK1参与细胞凋亡,进而介导MAPK信号通路发挥作用 [15]

CLDN6J激活RIP1-ASK1-p38/JNK MAPK

图3. CLDN6J激活RIP1-ASK1-p38/JNK MAPK [19]

4、CLDN6在肿瘤等疾病中的作用

CLDN6等家族蛋白,在上皮细胞和内皮细胞紧密连接的形成过程中起了重要作用。CLDN家族通过细胞屏障、细胞旁路转运和信号转导保持了细胞内环境的平衡。CLDN6等家族蛋白的异常表达,可使得TJs功能受损,屏障功能降低,从而导致组织通透性提高,最终导致包括遗传性、过敏性疾病,各个系统感染性疾病乃至肿瘤等多种疾病的发生。目前,关于CLDN6的研究,主要集中在肿瘤,尤其是卵巢癌,乳腺癌,宫颈癌。

4.1 CLDN6和肿瘤

在一项产气荚膜梭菌肠毒素(CPE)结合CLDN6调控卵巢癌的研究数据显示,CLDN6在卵巢癌中高表达,CPE可加速卵巢癌细胞裂解;CLDN6编码基因的敲除,可降低CPE高敏感株对CPE的敏感度,使得CPE无法破坏肿瘤细胞,导致肿瘤增殖;而CLDN6过表达,可增加抗CPE细胞株对CPE的敏感度,促使肿瘤细胞裂解 [21]。在人乳腺癌细胞系中CLDN6低表达,当过表达CLDN6时,MDA-MB-231细胞的运动性显着降低,并显示出侵袭性降低,紧密连接功能随着菌落变得更紧密而增强;进一步数据显示,CLDN6的高表达,可导致Sp1和cyclin D1的表达下调 [22-23];另有研究表明,过表达CLDN6的宫颈癌细胞中,促凋亡蛋白Bax增多,抑凋亡蛋白Bcl-2Bcl-xl减少,这提示,CLDN6具有促进宫颈癌细胞凋亡的作用 [13, 24]。因此,CLDN6有望为卵巢癌等肿瘤靶向治疗提供新方向。

4.2 CLDN6和多卵巢综合征等疾病

有研究证实,CLDN6在多囊卵巢综合征(Polycystic Ovary Syndrome,PCOS)和颗粒细胞(Granular Cells,GC)中呈高表达,减弱CLDN6表达,可抑制PCOS大鼠卵巢GC增殖并诱导GC凋亡 [25, 26]。PCOS以月经稀发、高雄激素血症、卵巢多囊样改变为主要特征,影响全球5%~20%的育龄妇女。患有PCOS的女性中,GC异常增殖,并与卵巢内雄激素的过量产生有关。另有研究报道,抑制CLDN6表达,可抑制子宫内膜异位症细胞增殖、迁移及侵袭。子宫内膜异位症是临床常见妇科疾病且育龄女性的发病率较高,患者常有月经量过多、痛经等症状。以上研究意味着,CLDN6可能作为治疗PCOS或子宫内膜异位症的潜在靶点。

5、CLDN6临床研究进展

来自ParmSnap数据库显示,已有10多家企业布局CLDN6研发管线,集中在CLDN6抗体、ADC、双特异性抗体、CART(参见下表)。具体来看,针对CLDN6药物进展较快的,来自日本安斯泰来制药(Astellas Pharma Global Development, Inc.)旗下的IMAB-027抗体药物,为靶向CLDN6的抑制剂,已处于临床二期,适应症包括生殖细胞和胚胎肿瘤、睾丸肿瘤、卵巢癌,但尚未查到该项目的2期临床数据。

安进公司的AMG 794双特异性抗体,靶向CD3 x CLDN6,处于临床1期,适应症为卵巢上皮癌、非小细胞肺癌,以及非鳞状非小细胞肺癌。在2022 AACR会议上,安进公司披露AMG 794对表达CLDN6的非小细胞肺癌和上皮性卵巢癌细胞,具有可接受的临床前安全性数据,支持AMG 794进入临床开发。

德国拜恩泰科公司旗下有三款管线药物在研BNT 211(临床2期)、BNT-142(临床1/2期)和CARVac Claudin6 mRNA vaccine(临床1期)。在AACR会议上,德国拜恩泰科披露了BNT211 CAR-T+CARVac联合治疗CLDN6阳性实体瘤的临床初步数据,在16名接受治疗患者中,CLDN6 CAR-T治疗具有良好的耐受性,疾病控制率达到86%,客观缓解率ORR为43%。

另外,4款双特异性抗体药物尚处于临床前阶段,分别来自Context Therapeutics LLC(CLDN6 x CD3),Novarock Biotherapeutics Ltd.(NBL-028;TNFRSF9 x CLDN6),天境生物(TJ-C64B;TNFRSF9 x CLDN6)、Integral Molecular, Inc.联合Context Therapeutics LLC(IM-171,CLDN6 x CD3)。其中Novarock为石药集团的附属公司,旗下的NBL-028的临床前数据表明,NBL-028在小鼠模型中能够有效抑制肿瘤并诱导免疫记忆的形成,且未检测到肝损伤或全身毒性的迹象。

随着越来越多的对紧密连接蛋白家族研究,CLDNs家族与肿瘤相关的分子机制和药物研究正成为热点和重点。继CLDN18.2之后,CLDN6同样作为紧密连接蛋白关键成员,CLDN6异常表达在卵巢癌等多种恶性肿瘤中扮演重要角色,尤其妇科肿瘤。利用CLDN6的空间结构和调节特点,寻找或设计针对CLDN6靶向药物,去主动调控CLDN6的信号转导,干扰肿瘤的进程,对于卵巢癌等肿瘤的早期诊断和精准治疗具有重要的价值!

药物 靶点 药物类型 在研适应症 在研机构 最高研发状态(全球)
IMAB-027 CLDN6 抗体 生殖细胞和胚胎肿瘤; 睾丸肿瘤; 卵巢癌 安斯泰来制药株式会社(Astellas Pharma Global Development, Inc.) 临床2期
BNT 211 CLDN6 基因疗法  CAR-T 肺癌; 转移性非小细胞肺癌; 卵巢癌; 实体瘤; 胃癌; 睾丸肿瘤; 子宫癌 拜恩泰科 临床2期
BNT-142 CLDN6 x  CLDN18 x  CD3 生物药 实体瘤 拜恩泰科 临床1/2期
AMG 794 CD3 x  CLDN6 双特异性抗体 非鳞状非小细胞肺癌; 卵巢上皮癌; 非小细胞肺癌 安进股份有限公司 临床1期
CARVac Claudin6 mRNA vaccine(BioNTech) CLDN6 治疗性疫苗 | RNA疫苗 实体瘤 拜恩泰科 临床1期
DS-9606 CLDN6 ADC 生殖细胞和胚胎肿瘤; 肿瘤转移; 卵巢癌; 肿瘤 第一三共株式会社 临床1期
anti-claudin 6 antibody-drug conjugate(Ganymed Pharmaceuticals) CLDN6 ADC 肿瘤 加尼梅德药物公司 临床前
IMD-1618 CLDN6 x  CD3 生物药 实体瘤 上海亲合力生物医药科技股份有限公司 临床前
CLDN6xCD3 Bispecific Antibody (Context Therapeutics LLC) CD3 x  CLDN6 双特异性抗体 卵巢癌; 实体瘤 Context Therapeutics LLC 临床前
GB-7008-01-vcMMAE CLDN6 生物药 卵巢癌 上海吉凯基因医学科技股份有限公司 临床前
TJ-C64B TNFRSF9 x  CLDN6 双特异性抗体 肿瘤 天境生物 临床前
NBL-028 TNFRSF9 x  CLDN6 双特异性抗体 实体瘤 Novarock Biotherapeutics Ltd. 临床前
IM-171 CD3 x  CLDN6 双特异性抗体 子宫内膜样癌; 实体瘤; 卵巢癌 Integral Molecular, Inc.; Context Therapeutics LLC 临床前

表1. 靶点CLDN6的药物研发最新进展

为鼎力协助各药企针对CLDN6靶点在卵巢癌等肿瘤药物方面的研发工作,CUSABIO推出CLDN6四次跨膜蛋白活性产品(Code: CSB-MP005508HU(A4)),助力您在CLDN6机制方面的研究或其潜在临床价值的探索。

Recombinant Human Claudin-6(CLDN6)-VLPs (Active)

High Specifity Validated by Western Blot

The specifity was validated by western blot. CSB-MP005508HU(A4) is detected by Mouse anti-6*His monoclonal antibody.

Excellent Bioactivity Validated by Functional ELISA

Immobilized Human CLDN6 at 10 μg/ml can bind Anti-CLDN6/9 recombinant antibody (CSB-RA005508MA1HU), the EC50 is 1.501-2.035 ng/mL

TEM

The presence of VLP-like structures was confirmed by TEM

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