聚多肽融合双特异性抗体的理化性质及体外抗肿瘤活性研究文献综述

 2022-12-26 16:48:49

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

开题报告

一.课题背景

随着全球环境的恶化与人们生活习惯发生的巨大改变,肿瘤的发病率与癌症患者的死亡率也呈急剧上升趋势,因而抗肿瘤药物市场将不断扩大。曾经认为抑制单一信号传导(作用于一个靶点)就能完全抑制肿瘤的增殖、侵袭和转移,但实际上抗肿瘤药物只针对一个作用靶点并不足以遏制肿瘤的发展[1]。因此,单克隆抗体作为第一代抗体药物存在的局限促进了第二代抗体药物双特异性抗体的研发。目前,双特异性抗体在抗肿瘤治疗的研究中已经取得了多项重大突破。Catumaxomab和Blinatumomab经美国FDA批准成功上市,分别用于治疗恶性腹水和急性淋巴细胞白血病[2, 3]。双特异性抗体作为新型抗肿瘤药物的优势是可将特异性免疫效应细胞定向到肿瘤细胞附近,增强对肿瘤细胞的杀伤;具有结合两种抗原的特异性;作用机制更加多样,可以同时阻断信号通路和招募免疫细胞[4, 5, 6]

双特异性T细胞衔接抗体(Bispecific T-Cell Engagers,BiTEs)是将两种单链可变区抗体串联表达的非IgG样抗体,可同时连结T细胞与靶细胞,招募T细胞杀伤肿瘤细胞[7]。双特异性T细胞衔接抗体具有其独特的优势:(1)蛋白分子量在55 kDa左右,分子量小,组织渗透性更好;(2)可募集并增加T细胞在肿瘤组织的浸润,抗肿瘤活性更强[8]。但是,双特异性T细胞衔接抗体的应用也存在局限:(1)分子量小也导致体内半衰期太短。临床研究结果显示,2014年批准上市的Blinatumomab的半衰期大约2小时左右,需要输液泵持续静脉滴注给药,极易引发细胞因子释放综合征[9]。(2)肿瘤相关抗原往往在肿瘤细胞上高表达,某些正常细胞上也会低表达,导致抗体招募的T细胞错误杀伤了正常细胞。(3)不同类型的肿瘤微环境中均会出现PD-1/PD-L1信号通路介导的肿瘤免疫逃逸,导致药物治疗的反应率降低[10]。肿瘤微环境中的肿瘤细胞会高表达PD-L1,可与肿瘤组织浸润的T淋巴细胞表面的PD-1分子结合。PD-1/PD-L1是一对负性免疫共刺激分子,可抑制淋巴细胞的功能及细胞因子的释放、诱导淋巴细胞凋亡,实现肿瘤细胞抵抗淋巴细胞的杀伤,肿瘤免疫逃逸导致肿瘤细胞大量增殖,导致多种药物难以发挥抗肿瘤活性[11]。有研究结果表明,将免疫检查点抑制剂抗PD-L1单克隆抗体与细胞毒性T淋巴细胞进行联合治疗,能达到更好的抗肿瘤效果[12]

实验室前期建立的聚多肽PsTag是由数种人工设计的低免疫原性短肽非重复组合而成的多肽链,它能极大延长生物大分子药物的血浆半衰期,减少给药次数,从而提高生物大分子成药的可能性。除此之外,聚多肽具有生物可降解性;不含有疏水氨基酸,没有抗原表位;由DNA序列编码,可精确调控序列及其长度,可选择连接位置,产物均一[13]。根据双特异性T细胞衔接抗体的局限以及PD-1/PD-L1信号通路介导的肿瘤免疫逃逸的问题,本课题将聚多肽融合技术、肿瘤微环境的特点与双特异性T细胞衔接抗体进行结合。设计构建聚多肽融合双特异性抗体(PsTag-PD-L1/CD3,PPC),期望显著延长PC的血浆半衰期,PPC的较大分子量可因高渗透长滞留效应(EPR)被动靶向于肿瘤组织,PPC对肿瘤微环境中高表达的基质金属蛋白酶(MMPs)响应[14, 15],提高安全性,实现PC招募T细胞靶向杀伤肿瘤细胞。

二.研究或解决的问题

1.解决双特异性T细胞衔接抗体因肿瘤微环境中PD-1/PD-L1信号通路介导的肿瘤免疫逃逸而难以发挥抗肿瘤活性的问题

2.解决双特异性T细胞衔接抗体结合正常细胞上低表达的肿瘤相关抗原导致的毒副作用和血浆半衰期短的问题

三.主要内容

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