胰腺癌治疗的新曙光Biacore在胰腺

随着精准医学的发展，癌症患者的整体生存率已经普遍提高，但也有例外，那便是胰腺癌。绝大部分胰腺癌患者在确诊本年内死亡，是所有癌症中生存率最差、死亡率最高的，被称为「癌中之王」。年Science十大医学研究与发现之一，便是关于胰腺癌治疗的新曙光。在胰腺癌疾病机理研究与药物开发中，Biacore分子互作从天然产物、多糖类抑制剂到细胞治疗CAR-T，应用广泛。

01

天然产物多糖抑制剂

半乳糖凝集素3（Gal-3）与胰腺导管腺癌（PDAC）相关，可作为候选治疗靶点。上海药物所丁侃教授课题组从三七花中提取了多糖RN1，可以结合Gal-3并抑制其表达。

RN1结合表皮生长因子受体（EGFR）和Gal-3，阻碍它们的相互作用，并下调ERK激酶的磷酸化和转录因子Gal-3、Runx1的表达。RN1还结合骨形成蛋白受体（BMPR1A和BMPR2），阻碍Gal-3与BMPR的结合。RN1作为一个新型的Gal-3抑制剂，可以作为人PDAC治疗的潜在候选药物。

在这篇文章中，研究者首先通过Biacore实验证实了Gal-3与EGFR的结合（图1a），亲和力7.8μM。此外，将不同浓度的RN1和50μg/mL的Gal-3混合进样，发现响应值与RN1的浓度呈负相关（图1b），说明RN1阻碍了Gal-3与EGFR的结合。为了进一步证实这个竞争关系，用Biacore检测了RN1和EGFR的相互作用（图1c），亲和力为4.8μM，且响应值不超过20RU，佐证了竞争实验中响应值与RN1浓度的负相关性，就是由于RN1竞争掉了原本结合EGFR的Gal-3。之后的细胞实验结果也与Biacore分子互作实验结果吻合。

图1

此外，有报道一些膜受体能与Gal-3相互作用，激活下游信号通路。所以作者进一步研究了Gal-3与骨形成蛋白受体（BMPR）的相互作用。当使用Biacore分析RN1、Gal-3、BMPR之间的关系时，研究者发现Gal-3能很强地结合BMPR1A和BMPR2（图2f）。更进一步，RN1能通过与BMPR1A/BMPR2的互作，有效地阻碍Gal-3与BMPR1A/BMPR2的结合（图2g，2h）。RN1和Gal-3与BMPR的关系与EGFR十分类似，之后的细胞实验也证实了这一点。

图2

结合后续的实验，研究者最终提出了一个Gal-3的胰腺癌调控模型及RN1在通路中的作用（图3），文章发表于年的Oncogene上。

图3

年，丁侃教授课题组再接再厉，在CarbohydratePolymers上发表文章，从红花中提取的阿拉伯半乳聚糖HH1-1，有抗胰腺癌的活性。HH1-1可以结合Gal-3并抑制其表达。HH1-1可以降低Gal-3与EGFR的亲和力倍以上。

首先，研究者通过Biacore实验发现，HH1-1不能结合Gal-1和Gal-7，但是能特异性地结合Gal-3，亲和力为4.2μM（图4C）。Biacore实验表明，HH1-1不能结合EGFR，而Gal-3与EGFR能很强地结合，亲和力为0.13μM（图4G，4H）。而当HH1-1、EGFR和Gal-3同时存在时，EGFR与Gal-3的相互作用被严重影响，亲和力降至33μM（图4I，4J）。EGFR与Gal-3的结合在HH1-1的影响下降低了多倍。

图4

02

当胰腺癌遇到细胞治疗

年上海肿瘤研究所李宗海教授课题组在ProteinCell上发表文章：在病人来源肿瘤异种移植模型（PDXmodel）中，抗间皮素的CAR-T细胞能对胰腺癌细胞产生有效的生长抑制。

抗间皮素的CAR-T细胞的获得，首先需要开发全人源抗间皮素抗体。作者通过噬菌体展示及细胞实验，得到P1A6E与P3F2两株抗体。然后，通过Biacore测定P1A6E和P3F2（IgG和scFv-Fc形式）与间皮素的亲和力与动力学。作者在CM5芯片上偶联anti-humanFcantibody（BR）作为捕获分子，分别捕获RU的不同抗体，进样间皮素浓度梯度，最后用3MMgCl2完成再生。反复捕获反复使用，一块芯片可完成上百对互作。最终结果如图5与表1所示，抗体-间皮素亲和力的准确测量，为之后CAR-T的构建打下坚实的基础。

图5

表1

自年上市至今，Biacore已经成为分子互作检测的「金标准」，并成功助力基础科研与药物开发的多个研究领域取得重大突破。

截至目前，借助Biacore累计发表的文章已突破40,篇，超过80%的已上市的抗体药物的研发、申报、生产过程中也均有Biacore的身影。

此外，Biacore可检测样品的范围十分宽泛，除了常规的蛋白、多肽、抗原、抗体、核酸、有机小分子之外，分子量超高的蛋白复合体、多糖、纳米材料、高分子材料、甚至完整的细胞、细菌、病毒等也同样能够检测，并给出漂亮的数据。

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参考文献

中科院上海药物所

RN1,anovelgalectin-3inhibitor,inhibitspancreaticcancercellgrowthinvitroandinvivoviablockinggalectin-3associatedsignalingpathways

Oncogenevolume36,pages–()

HH1-1,anovelGalectin-3inhibitor,exertsanti-pancreaticcanceractivitybyblockingGalectin-3/EGFR/AKT/FOXO3signalingpathway

CarbohydrPolym.Jan15;:-.

上海肿瘤研究所

EfficientgrowthsuppressioninpancreaticcancerPDXmodelbyfullyhumananti-mesothelinCAR-Tcells

ProteinCellvolume8,pages–()

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扩展阅读

法国蒙彼利埃大学

TargetingtheNRG1/HER3pathwayintumorcellsandcancer-associatedfibroblastswithananti-neuregulin1antibodyinhibitstumorgrowthinpre-clinicalmodelsofpancreaticcancer

CancerLett.Sep28;:-.

中国医科院药生所

InternalenhancementofDNAdamagebyanovelbispecificantibody-drugconjugate-liketherapeuticsviablockageofmTORandPD-L1signalpathwaysinpancreaticcancer

CancerMed.Feb;8(2):-.

中科院上海药物所

CordycepininhibitspancreaticcancercellgrowthinvitroandinvivoviatargetingFGFR2andblockingERKsignaling

ChinJNatMed.May;18(5):-.

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