药咖访谈ANC药物抗体与一氧化氮的一次完美邂逅——专访中国药科大学张娟与黄张建教授
近日,中国药科大学生命科学与技术学院张娟副教授和药物科学研究院黄张建研究员在肿瘤领域权威杂志Cancer Research(影响因子9.130)在线发表了合作报道的最新研究成果——Anti-CD24antibody-nitric oxide conjugate (ANC) selectively and potently suppresseshepatic carcinoma。
那什么是ANC(抗体-一氧化氮偶联物)?要说这两位的邂逅,还要先从ADC说起。不不,不是皮城女警、不是薇恩,也不是模数转换器,咱们就说说药!
细胞毒小分子作为最简单的化学疗法,广泛应用于癌症。但因其“六亲不认”的特性,无差别攻击癌细胞与正常细胞,所到之处片甲不留,因而副作用众所周知。而抗体分子能够识别癌细胞,进行靶向定位,充当“引路人”。
ADC(Antibody-DrugConjugates,抗体药物偶联物)正是这两者结合的产物,是指通过化学连接体(linker)将细胞毒小分子(cytotoxin)和抗体连接所得到的生物药。即抗体分子发挥靶向作用,实现精准定位;小分子药物则发挥药理效应、击毙癌细胞。两人各司其职,通力合作,堪称完美邂逅。
那ANC顾名思义就是指抗体与一氧化氮结合的产物。因为NO在肿瘤中广阔前景,张娟教授和黄张建研究员领导的科研团队受到ADC设计的启发,首次提出了抗体-一氧化氮偶联物(antibody nitric oxideconjugate , ANC)的概念,成功通过单抗实现了气体信使分子一氧化氮(NO)的靶向递送。
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目前该ANC已申请多项国内外专利,应用和转化前景良好;此项成果作为研究热点也被科学评论杂志Hepatic Cell News评论报道(Volume3.11 | Mar 29),为药学人点一个大大的赞!
相信很多读者朋友颇有兴趣了解ANC研究中的一些细节。为此,《药学进展》小编特地拜访了张娟和黄张建两位老师的实验室,我们一起听听他们在ANC研究中的经验和所思所想吧。
专家介绍:
张娟:博士,分子生物学教研室副教授,硕士生导师。中国药科大学大学本科毕业留校,2007年赴英国帝国理工学院(Imperial College London)博士联合培养;2013年赴美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)医学院访问研究。主要从事抗肿瘤人源单克隆抗体的开发及新型基因工程抗体的设计与表达。主持及主要负责抗体类省部级课题及横向合作项目多项,第一和通讯作者发表于Cancer Research,Cancer Letters、Oncoimmunology 等SCI论文29篇。主持申请16项抗体国家发明专利,授权6项,转让企业抗体1项。教学上担任药学中外合作办学专业负责人,主持江苏省全英文授课精品课程1项(2016)。主要荣誉:江苏省生化与分子生物学学会单项奖(2019);江苏省科协青年创业大赛二等奖(2018);江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人(2014);江苏省第四期“333工程”第三层次培养对象(2013);中国药学会青年生物药物科学家奖(2011);江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师(2010)。
黄张建:男,1981年出生,博士,中国药科大学药物科学研究院研究员,博士生导师。先后获得教育部新世纪优秀人才(2013),江苏省杰出青年基金(2016),国家自然科学基金优秀青年基金(2018)等项目。
2009年博士毕业于中国药科大学药物化学专业,2009-2012年在加拿大的艾伯塔(Alberta)大学从事博士研究工作,2012年年底作为引进人才,回到中国药科大学工作。
黄张建主要研究方向为气体信使分子一氧化氮相关药物以及心脑血管创新药物研究。近年在药物化学、化学及相关领域杂志Journal of Medicinal Chemistry, Chemical Science,Advanced Materials,Cancer Research,Nano Letter等发表SCI科研论文50余篇,其中药物化学领域一区杂志Journal of Medicinal Chemistry 上发表13篇。申请中国发明专利15项,已获授权6项,申请PCT专利4项;主持国家自然科学基金4项;重大新药创制科技重大专项子任务1项;2014年获得中国药学会-施维雅青年药物化学奖,2014年江苏省双创计划团队核心成员,2016年江苏省“333”工程第三批培养对象。
在创新药物研发方面,以主要负责人主持研发的1.1类抗缺血性脑卒中候选新药已实现成果转化,系统、全面的临床前研究正在由企业展开。
问:ADC药物早已有之,并且已有相关药物批准上市了,例如辉瑞/惠氏的Mylotarg、基因泰克的Kadcyla等等;但将NO供体偶连到抗体上是非常新的思路。这个研究大概是从什么时候开始的呢,为什么会想到这个研究思路?
答:该研究是从2016年开始设计和着手开展实验的。这个研究思路的出发点是:①我们抗体工程实验室研制了一种选择性靶向CD24的单克隆抗体G7mAb,它对抗原的亲和力很高。通过探针标记后在蛋白、细胞和小鼠模型中都证明,G7mAb在体内和体外均具有抗原特异性靶向作用,在肿瘤的临床样本中也体现出优秀的选择性结合能力。但是仅用单抗去阻断CD24通路没有显示出预期的药效;②NO供体分子在MTT实验中表现出明显的增殖抑制作用,但在荷瘤小鼠体内,NO供体分子的给药浓度必须在4mg/kg以上才能发挥和对照组有差异的抗肿瘤疗效(参考文献:Kang F, Zhu J, Wu J, et al. O 2-3-Aminopropyl diazeniumdiolatessuppress the progression of highly metastatic triple-negative breast cancer byinhibition of microvesicle formation via nitric oxide-based epigeneticregulation[J]. Chemical Science, 2018, 9:10.1039.C8SC00167G.)。说明NO供体分子自身的肿瘤靶向性很差,注射到小鼠体内的药物绝大多数都没有到达肿瘤组织。③我们将G7mAb抗体和NO供体分子偶联而成的ADC药物可以将G7mAb的强靶向性和NO供体分子的增殖抑制作用相结合,
提高指数的同时消除了抗体疗效低、小分子毒副作用大的缺陷,实现高效低毒的效果。