突破性研究！复旦大学合作发文：“自噬”在胃癌治疗中的关键作用

【导读】CLDN18.2 在消化系统肿瘤中过度表达，因此成为抗体药物偶联物（ADCs）的理想药物靶点。尽管有许多靶向CLDN18.2的ADCs正在进行临床试验，但其不明确的潜在机制阻碍了这些药物的进一步应用。

9月3日，复旦大学与海军军医大学（第二军医大学）研究人员合作在期刊《Cell Death Discovery》上发表了研究论文，题为“Enhancing antitumor efficacy of CLDN18.2-directed antibody-drug conjugates through autophagy inhibition in gastric cancer”，本研究中，研究人员使用了一种由抗CLDN18.2单克隆抗体和微管抑制剂MMAE组成的ADC（抗体偶联药物），它通过在CLDN18.2阳性胃癌细胞中切割caspase-9/PARP蛋白来诱导剂量依赖性的细胞凋亡。值得注意的是，在αCLDN18.2-MMAE治疗期间，自噬被显著激活，表现为自噬体的积累、自噬标志物LC3从I型转化为II型以及完全的自噬流。通过抑制自噬剂LY294002显著增强了αCLDN18.2-MMAE诱导的细胞毒性和由caspase介导的细胞凋亡，表明自噬在CLDN18.2靶向ADC治疗的胃癌细胞中具有细胞保护作用。将自噬抑制剂与αCLDN18.2-MMAE联合使用显著增强了其体内抗肿瘤效果。此外，在αCLDN18.2-MMAE处理的胃癌细胞中，还证明了Akt/mTOR通路的失活参与了自噬的启动。总之，本研究对CLDN18.2靶向的ADC机制进行了突破性的研究，重点强调了自噬在其中的关键作用，为通过将CLDN18.2靶向ADC与自噬抑制剂相结合来治疗胃癌提供了新的见解。

https://www.nature.com/articles/s41420-024-02167-0

背景知识

01

胃癌是消化系统最常见的癌症之一。由于其隐匿的症状和不足的筛查系统，患者通常在无法进行手术切除的晚期才被诊断出来。以铂类和氟尿嘧啶为基础的化疗是晚期和转移性胃癌的主要治疗手段。然而，它面临着耐药性和不良反应等挑战，导致总体生存期平均约为12个月。因此，迫切需要探索新的治疗方法。

自噬是真核细胞中的一种关键的细胞内降解过程，负责清除衰老的蛋白质和功能异常的细胞器，从而维持细胞的稳态。在癌症治疗中，自噬的作用是多方面的，取决于肿瘤的类型和肿瘤发生的阶段。一方面，自噬作为一种肿瘤抑制机制，通过消除整合细胞成分来发挥作用。另一方面，它表现出一种细胞保护作用，促进癌细胞在缺氧和营养匮乏等恶劣微环境中生存和适应。一些研究表明，用于癌症治疗的药物，如天冬酰胺酶、信号调节蛋白α-Fc和顺铂，可以诱导自噬。将自噬抑制剂与某些抗肿瘤药物的联合疗法可以显著增强其疗效。在非小细胞肺癌模型中，自噬抑制剂氯喹显著增强了厄洛替尼抑制肿瘤生长和抑制JAK2/STAT3/VEGFA通路的作用。然而，目前尚不清楚自噬是否及如何影响靶向CLDN18.2的胃癌ADC疗法，因此需要进一步的研究。

αCLDN18.2-MMAE对CLDN18.2阳性胃癌细胞显示出显著的抗肿瘤效果

02

为了评估αCLDN18.2-MMAE在体外的选择性细胞毒性，研究人员筛选出了CLDN18.2阳性的胃癌细胞系（SNU-601和MKN45-CLDN18.2）以及CLDN18.2阴性的MKN45和CLDN18.2阴性的人正常胃黏膜上皮细胞系GES-1。αCLDN18.2-MMAE对MKN45-CLDN18.2和SNU-601细胞显示出剂量依赖性的细胞毒性，在4μg/mL药物浓度下，48小时后细胞存活率分别降至约50%和66%。相比之下，对MKN45和GES-1细胞的细胞毒性极低，表明其对靶细胞具有特异性。接下来，研究人员评估了αCLDN18.2-MMAE的体内抗肿瘤效果。研究人员将MKN45-CLDN18.2细胞植入NCG小鼠建立皮下异种移植模型。随后，将小鼠随机分配至对照组、αCLDN18.2-MMAE（2mg/kg）组和顺铂（5mg/kg）组，定期测量肿瘤体积。与对照组相比，接受αCLDN18.2-MMAE治疗的小鼠肿瘤体积显著减小，其治疗效果优于仅接受顺铂治疗的阳性对照组。H&E染色显示，用αCLDN18.2-MMAE处理的肿瘤组织中出现了更多的坏死现象。这些发现表明，αCLDN18.2-MMAE在体外和体内对CLDN18.2阳性胃癌细胞具有强大的细胞毒性。

抑制自噬可增强αCLDN18.2-MMAE在CLDN18.2阳性胃癌细胞中引起的细胞毒性和细胞凋亡

03

鉴于自噬在肿瘤进展中的双重作用，研究人员旨在研究是否抑制自噬能增强αCLDN18.2-MMAE的疗效。与单独使用αCLDN18.2-MMAE相比，联合使用自噬抑制剂LY294002导致LC3-II蛋白表达显著降低，SQSTM1蛋白表达显著升高，表明有效抑制了自噬。如图1B和D所示，αCLDN18.2-MMAE与自噬抑制剂LY294002的联合使用显著增强了其对MKN45-CLDN18.2和SNU-601细胞的细胞毒性。同样，与其他自噬抑制剂如氯喹、3-MA和羟氯喹联合使用也显著增强了αCLDN18.2-MMAE对这些细胞的细胞毒性。此外，流式细胞术结果显示，联合治疗组中αCLDN18.2-MMAE诱导的MKN45-CLDN18.2和SNU-601细胞的凋亡显著增加。同样，联合治疗增加了PARP和caspase-9的裂解。因此，抑制αCLDN18.2-MMAE诱导的自噬导致MKN45-CLDN18.2和SNU-601细胞的凋亡显著增加。这些发现揭示了αCLDN18.2-MMAE治疗的胃癌细胞中的自噬保护作用。与αCLDN18.2-MMAE单独治疗相比，将自噬抑制剂与之联合治疗可能代表一种更好的消除胃癌细胞的方法。

图1：抑制自噬可增强αCLDN18.2-MMAE在CLDN18.2阳性胃癌细胞中引起的细胞毒性和细胞凋亡

研究小结

04

总之，本研究证明了αCLDN18.2-MMAE对CLDN18.2阳性胃癌的抗肿瘤效果。更重要的是，研究人员首次报道了CLDN18.2靶向ADC在胃癌治疗中诱导细胞保护性自噬，涉及Akt/mTOR信号通路。本研究发现为CLDN18.2靶向ADC与自噬抑制剂联合应用以提高CLDN18.2阳性胃癌治疗效果提供了理论支持和实验证据。

【参考资料】

https://www.nature.com/articles/s41420-024-02167-0

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