新型靶向卵巢癌相关成纤维细胞抗体药物的抗肿瘤作用及其机理研究

Ovarian cancer cells recruit and promote the transformation of stromal cells into tumor-associated fibroblasts (CAFs), which are the major cellular components in the cancer stroma. Previously, we reported that EGFR/NOTCH bispecific antibodies can effectively block EGFR/NOTCH signaling and have strong anti-cancer and anti-cancer stem cell activities (SCI TRANSL MED, 2017; CLIN CANCER RES 2019). However, the above reports neglect the mechanism of tumor microenvironment, and there is currently no report on EGFR/NOTCH signal co-activation participating in the CAFs signal network. Previously, bispecific antibodies showed enhanced antitumor activity in a model of ovarian cancer rich of CAFs both in vitro and in vivo. Accordingly, we propose a hypothesis that bispecific antibodies can interfere the tumor microenvironment involved with CAFs. This project intends to use the ovarian cancer model rich in CAFs to further reveal the effect and mechanism of blocking EGFR/NOTCH signaling on CAFs-ovarian cancer cell signaling network via the usage of bispecific antibodies. The results can promote preclinical studies of drugs, reveal new co-blocking targets, and fill gaps in co-signals in CAFs research.

卵巢癌细胞招募并促进基质细胞转化为肿瘤相关成纤维细胞（CAFs），后者是肿瘤基质的主要细胞成分。我们报道了EGFR/NOTCH双特异性抗体可以有效阻断双特异信号，具有较强的抗肿瘤及抗肿瘤干细胞活性（SCI TRANSL MED, 2017；CLIN CANCER RES, 2019）。但上述报道忽视了对肿瘤微环境的探讨，且目前尚无EGFR/NOTCH信号交通激活参与CAFs调控微环境网络的报道。预实验中，双特异性抗体在富含CAFs的卵巢癌体内外模型中表现出增强的抗瘤活性。据此，我们提出利用双特异性抗体干扰CAFs为中心的肿瘤微环境的科学假说。本项目拟利用富含CAFs的卵巢癌模型进一步揭示利用双特异性抗体阻断EGFR/NOTCH信号对CAFs-卵巢癌细胞信号网络的影响及机制。研究结果可以推动药物的临床前研究、揭示新的联合干预靶点、并填补双特异信号在CAFs研究的空白。

肿瘤干细胞（cancer stem cells，CSC）在肿瘤异质性产生、进化、治疗耐受等过程中发挥重要作用，其生存环境需要称为干细胞龛的特定肿瘤微环境发挥对外界刺激的屏障作用。肿瘤相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts，CAF）是肿瘤干细胞龛的关键细胞，CAF不仅促进肿瘤基质重构、肿瘤血管形成、抑制肿瘤局部机体免疫，还参与干细胞龛维护。因此，同时靶向肿瘤细胞及CAF的治疗策略很可能更具科学意义和研究前景。Notch信号是基质细胞包括CAF的关键信号，联合抑制肿瘤细胞关键驱动信号机基质信号是一种有潜力的肿瘤干预策略。双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体，能在靶细胞和功能分子(细胞)之间架起桥梁应，激发具有导向性的免疫反应，是基因工程抗体的一种，现已成为抗体工程领域的热点，在肿瘤的免疫治疗中具有广阔的应用前景。因此，本项目立项在于制备能同时靶向肿瘤基质和实体细胞的抗EGFR/Notch双特异性抗体，并明确抗体的治疗作用、治疗价值、应用基础等。在研究中，课题组首先利用卵巢癌等肿瘤模型明确了基质细胞在支持肿瘤干细胞龛的关键作用，然后制备了能够结合EGFR/Notch人鼠抗原的双特异性抗体，并对抗体的生物学活性进行了细致研究。为了进一步增强双特异性抗体的成药性，课题组进一步对双特异性抗体和临床常用的小分子抑制剂药物进行联合应用，并对基质细胞-肿瘤干细胞支持作用进行了分析。双特异性抗体在这些研究中显示出出色的抗肿瘤效果和抗肿瘤干细胞效果。这些研究结果可以该类候选双特异性抗体的临床前研究、揭示新的联合干预靶点、并填补双特异信号在肿瘤基质研究的空白。