抗表皮生长因子受体突变体III的单克隆抗体CH12对肿瘤细胞自噬作用及机制研究

Autophagy is closely linked to tumorigenesis and cancer cell response to treatments. However, the autophagy induced by different therapeutic antibodies may have opposite effect on their antitumor efficacy. Epidermal growth factor receptor variant III (EGFRvIII), a cancer-specific receptor has been regarded as an ideal cancer therapeutic target. Recently, we have developed an anti-EGFRvIII human-mouse chimeric monoclonal antibody CH12 which displays a stronger growth suppression effect on EGFRvIII-positive HCC xenografts than cetuximab in a preclinical study. However, the relationship between EGFRvIII and autophagy has never been investigated. Additionally, it is unknown about the contribution of mAb CH12 on autophagy and the effect of autophagy on the antitumor functions of mAb CH12. Therefore, in this study, we aim to gain insights into two issues: 1) the correlation between EGFRvIII and autophagy as well as the underlying molecular mechanisms; 2) the effect of autophagy on the antitumor efficacy of mAb CH12 and the underlying molecular mechanisms. We believe that the elucidation of these two issues should provide valuable clues for the clinical studies of mAb CH12.

自噬与肿瘤发生以及肿瘤对治疗的反应密切相关。然而，不同的治疗性单克隆抗体引发的自噬对它们的抗肿瘤效果可以起着截然相反的作用。表皮生长因子受体突变体III(EGFRvIII)是一个肿瘤特异性受体，也是公认的理想肿瘤治疗靶点。我们最近研制了针对EGFRvIII的人鼠嵌合单克隆抗体CH12，它在抗EGFRvIII阳性肝癌的临床前药效学研究中显示出比爱必妥单抗更佳的抑瘤效果。然而关于EGFRvIII与自噬的关系尚不清楚；关于CH12抗体是否能够诱导自噬以及自噬对CH12抗体抗癌作用的影响也尚不得而知。因此，我们在本课题将着重研究两个科学问题：1）EGFRvIII与自噬的相关性及其分子机制；2）自噬在CH12抗体抗癌过程中所起的作用及其机制。通过这两个问题的研究，有望为CH12抗体将来的临床应用提供实验依据。

EGFR在许多肿瘤中存在过表达，在肿瘤的发生发展中起着非常重要的作用。EGFRvIII是EGFR重要的变异体，其存在于多种肿瘤中，而在正常组织中不表达，是理想的治疗靶点。CH12是我们实验室自主研发的人鼠嵌合型单克隆抗体，选择性的结合过表达的EGFR或者EGFRvIII。目前该单抗已经完成了临床前实验，为了更好地拓宽其适应症并为临床试验设计提供依据，本课题研究了其对多种肿瘤细胞自噬状态的影响和机理，并进一步探讨了CH12对乳腺癌与多形性胶质母细胞瘤的抗肿瘤活性和机理及联合用药策略。本项目我们主要完成了以下几方面的研究：.1)研究了在多种肿瘤细胞系中EGFRvIII的过表达对自噬的影响以及CH12治疗对自噬的影响。在EGFRvIII过表达的肝癌、脑胶质瘤、乳腺癌细胞系中，只有肝癌细胞系Huh7-EGFRvIII和PLC-EGFRvIII自噬激活。机理研究表明EGFRvIII过表达后，通过和自噬抑制蛋白Rubicon形成复合，释放了Beclin-1参与到自噬起始复合物中，从而促进自噬。另外，CH12通过抑制EGFRvIII的磷酸化，促进了EGFRvIII与Rubicon的结合，进一步激活自噬。该研究成果已发表于《Cellular Physiology and Biochemistry》（Accepted)；.2)研究了在EGFRvIII+PTEN-的GBM中，CH12和mTOR抑制剂Rapamycin联合用药的效果及机理。结果显示在脑胶质瘤脑原位模型中，CH12和Rapamycin联合用药有比单药更好的效果，其有效抑制了肿瘤血管新生和诱导肿瘤细胞凋亡。该研究成果已发表于《Oncotarget》（2016, 7(17):24752-24765)；.3)探讨了在EGFRvIII+HER2+阳性乳腺癌中，同时靶向EGFRvIII和HER2治疗的可能性。结果表明CH12可显著抑制EGFRvIII+HER2+阳性乳腺癌细胞体内外增殖，联合用药后能够有效抑制肿瘤血管新生和诱导肿瘤细胞凋亡。该研究成果已发表于《Oncotarget》（2015, 6(36), 38840-53)；.4)研究了CH12能否抑制EGFRvIII阳性表达的肺鳞癌的生长。结果表明：CH12对荷肺鳞癌细胞裸鼠移植瘤的生长具有显著抑制作用。该研究成果已发表于《肿瘤》（2016, 36(4): 406-413)。