一、MSLN蛋白的结构特征与组织分布
间皮素是一种糖基磷脂酰肌醇锚定的细胞表面糖蛋白。MSLN基因位于16p13.3,编码MSLN前体蛋白,该前蛋白经蛋白水解后产生巨核细胞增强因子和间皮素两种蛋白产物。前体蛋白由N末端的信号肽、成熟的MPF、呋喃裂解位点、成熟的MSLN和GPI锚定序列组成。一旦到达细胞膜表面,MSLN通过GPI与细胞膜对接。呋喃或其他适用酶裂解前体蛋白以产生可溶的MPF和成熟的MSLN。成熟的MSLN可通过ADAM17转换酶从细胞膜上脱落,形成可溶性间皮蛋白相关肽。MSLN在正常组织中的表达有限,在卵巢癌、乳腺癌、结直肠癌和胰腺癌等几种实体肿瘤中过度表达,且与较低的存活率相关,因此成为肿瘤特异性治疗的理想靶点。PE标记的MSLN Fc及Avi标签蛋白可用于定量检测MSLN蛋白的表达水平和结合活性,为实体瘤研究提供技术工具。
二、MSLN与CA125/MUC16的相互作用
在体内与MSLN相互作用的蛋白是CA125/MUC16,这是粘蛋白家族中的一员,在卵巢癌和恶性间皮瘤中表达,且在卵巢癌患者的血清中水平升高,因此CA125/MUC16最初被用作卵巢癌的生物标志物。CA125/MUC16与MSLN之间的相互作用介导了异型细胞黏附,被认为是卵巢肿瘤腹膜转移的潜在机制。这种相互作用为肿瘤细胞在腹膜腔内的扩散和定植提供了分子基础,靶向这一相互作用可能是抑制肿瘤转移的有效策略。PE标记的MSLN Fc及Avi标签蛋白可用于研究MSLN与CA125/MUC16的结合特性,为开发阻断相互作用的治疗药物提供筛选工具。
三、MSLN在肿瘤发生发展中的作用
MSLN的确切作用目前尚不清楚。在动物模型中,MSLN基因敲除的小鼠具有正常的发育和生殖能力,表明MSLN功能不是生命所必需的。然而,与野生型小鼠相比,MSLN基因敲除小鼠腹膜腔内癌细胞的生长被抑制,而补充MSLN蛋白或MPF可促进肺癌的生长,表明MSLN可能促进体内癌症的生长和转移。现有资料表明,MSLN在肿瘤细胞的黏附、进展、增殖、存活和化疗耐药中具有潜在作用。可溶性或细胞表面MSLN可触发Akt、ERK1/2和JNK信号通路,抑制细胞凋亡,促进细胞存活。Akt、ERK1/2和JNK通路可增加基质金属蛋白酶7的表达,从而增加细胞迁移和侵袭率。过表达MSLN还会导致NF-κB和STAT3信号的激活,促进细胞存活和增殖。
四、MSLN在信号转导中的调控网络
MSLN激活的Akt和ERK1/2信号的下游作用包括刺激Bcl-xL和Bcl-2表达以及抑制Bim、Bad和Bax基因,从而抑制细胞凋亡,导致细胞存活。基质金属蛋白酶7途径也可通过SGK3/FOXO3和p38途径被触发。SGK3/FOXO3信号也被证明可引起Dkk1的下调,从而增加细胞迁移。过表达MSLN还会导致p38信号的激活,以及NF-κB和STAT3信号的激活。NF-κB的下游作用增加了IL-6的表达,促进了细胞的存活和增殖,而STAT3信号下游促进细胞周期蛋白E和CDK2复合体的形成,通过作用于细胞周期促进细胞增殖。这些信号通路的协同作用使MSLN成为肿瘤进展的重要驱动因子。PE标记的MSLN Fc及Avi标签蛋白可用于研究MSLN与下游信号分子的相互作用,为机制研究提供定量分析手段。
五、靶向MSLN的抗体-药物偶联物治疗
Anetumab ravtansine是一种抗体-药物偶联物,由单链抗体通过连接子连接到微管蛋白抑制剂DM4上。一旦与MSLN结合,DM4被内化并与微管蛋白结合,破坏微管组装,抑制细胞周期,导致细胞死亡。这种治疗策略利用抗体特异性识别MSLN的优势,将细胞毒性药物精准递送至MSLN阳性肿瘤细胞,提高疗效并降低全身毒性。临床研究显示,Anetumab ravtansine在MSLN阳性实体瘤患者中显示出一定的抗肿瘤活性。PE标记的MSLN Fc及Avi标签蛋白可用于评估抗体-药物偶联物与MSLN抗原的结合能力,验证其功能活性。
六、靶向MSLN的CAR-T和双特异性抗体治疗
嵌合抗原受体疗法使用多种宿主免疫细胞,通过设计用于识别靶抗原的结构来诱导肿瘤靶向反应。在AML中,已对CAR-NK细胞和CAR-T细胞进行研究。在识别靶抗原后,NK和T细胞通过分泌穿孔素和颗粒酶激活并诱导杀伤机制,导致肿瘤细胞溶解。虽然MSLN一直被认为是实体瘤的靶点,但最近发现MSLN在急性髓系白血病中过度表达,因此可进一步评估这一标记物在其他血液系统恶性肿瘤中的表达。双特异性T细胞结合分子通过与肿瘤相关抗原结合来将T细胞招募到肿瘤细胞中,而分子的另一边与T细胞上的CD3结合。一旦结合,T细胞就会被激活,并通过同样的机制在CAR细胞裂解时杀死肿瘤细胞。
PE标记的MSLN Fc及Avi标签蛋白在实体瘤免疫治疗研究中的应用-南京优爱(UA BIO), 重组蛋白专家