HER2(human epidermal growth factor receptor 2)是一個發現較早的致癌基因,1984年被Schechter等發現;1998年曲妥珠單抗(Trastuzumab)FDA獲批,用于HER2強陽性乳腺癌的治療;再到2007年GSK首個小分子拉帕替尼(Lapatinib)批準上市;2012年第二個HER2抗體羅氏開發的帕妥珠單抗(Pertuzumab)批準上市;2013年第一個ADC藥物T-DM1(trastuzumab emtansine)上市;接著相繼有一系列小分子、生物類似藥批準上市;2019年阿斯利康和第一三共的ADC藥物DS-8201獲得批準將HER2靶點ADC推向了新的高潮,特別是在今年的ASCO大會上DS-8201表現出了在HER2低表達乳腺癌患者中的治療潛力,更是成為了HER2靶點研發的一大里程碑事件。
HER2靶點結構與通路
HER2是一種185kDa跨膜糖蛋白,屬于人表皮生長因子受體家族(ErbB家族),該家族由EGFR、HER2、HER3和HER4四個高度同源的蛋白成員組成,控制細胞生長、存活分化和遷移。與其他RTK一樣,HER受體是由三個結構域組成:胞外配體結合域(ECD)、短跨膜區和胞內酪氨酸激酶結構域。HER受體的ECD由四個Domain(I-IV)組成。Domain II和IV參與同源和異源二聚化,而Domain I和III具有與配體結合的能力。與其他三個成員不同的是,HER2本質上是一種孤兒受體,缺乏特異性配體,是唯一一個可以與其他成員形成二聚體,導致細胞質結構域中的酪氨酸激酶殘基磷酸化,從而激活磷脂酰肌醇三磷酸激酶 (PI3K) 和絲裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 等信號通路,從而觸發調節細胞增殖和存活信號通路的受體。

目前人們已經發現,HER2蛋白的異常表達與多種腫瘤的發生發展和不良預后密切相關。例如,在大約20%的乳腺癌(HER2陽性乳腺癌)中,HER2過度表達,并且與更具侵襲性的疾病和不良預后有關。另外,HER2過表達、擴增和突變也在多種其他實體瘤得到確認,包括胃癌和胃食管交界處(GEJ)癌、膽道癌(BTC)、結直腸癌(CRC)、非小細胞肺癌(NSCLC)和膀胱癌等,發病率從子宮癌的>50%到NSCLC的2%左右不等。不過,目前在HER2靶點上研究最多的方向還是用于乳腺癌治療。

目前,獲得國內外藥監部門批準的針對HER2的靶向藥主要有3大類:第一類是針對細胞內激酶部分的小分子酪氨酸激酶抑制劑(TKIs),包括拉帕替尼、來那替尼、圖卡替尼等;第二類是針對細胞外部分的大分子單克隆抗體,包括曲妥珠單抗、帕妥珠單抗、伊尼妥單抗等;第三類是抗體藥物偶聯物,如恩美曲妥珠單抗(T-DM1)、Trastuzumab Deruxtecan (DS-8201)、維迪西妥單抗等;

表1 已上市HER2靶點的藥物

數據來源:cortellis
前面有提到,HER2包括三個結構域:胞外配體結合域(ECD)、短跨膜區和胞內酪氨酸激酶結構域,其ECD共630個氨基酸,包含4個Domain(Domain I–IV)。經大量研究發現,抗體與HER2不同的Domain結合后,發揮作用的機理和生物學功能不完全相同,這也給了HER2靶點新的開發思路。例如HER2靶點經典的曲妥珠和帕妥珠單抗所結合的Domain就不同,曲妥珠單抗通過與HER2的細胞外近膜的ECD4結合,導致HER2信號傳導抑制;帕妥珠單抗與HER2的ECD2結合,阻止與HER2和HER3的同源二聚化和異源二聚化。當曲妥珠與帕妥珠聯合用藥時,可以通過雙重阻斷HER2信號產生協同作用,達到比單個抗體更好的療效。

針對HER2 ECD 不同Domain作用不完全相同的思路,臨床上已有企業開始研發HER2的雙表位雙抗。如Zymeworks 公司開發的III期雙抗項目Zanidatamab,它是與HER2 ECD2和ECD4結合,目前美國FDA已經授予了Zanidatamab 突破性療法認定,及治療膽管癌、胃癌和卵巢癌的孤兒藥資格,多項臨床試驗均在進展中,已公布的臨床試驗結果來看,Zanidatamab 表現出了積極療效,且總體耐受性良好。類似的針對ECD2和ECD4進行雙表位雙抗開發還有康寧杰瑞KN026、天廣實的MBS301、軒竹生物的KM257等。

除了ECD2和ECD雙表位雙抗思路,三生國健針對HER2的ECD3進行了新的嘗試,開發的新抗體612(19H6-Hu)已進入臨床,該抗體特異性結合于HER2 ECD3區域,與曲妥珠單抗、帕妥珠單抗都不交叉,而且它的生物學功能也和曲妥珠單抗、帕妥珠單抗不完全一樣,612對EGFR也有抑制作用,與曲妥珠單抗合用時對p-ERK 1/2細胞增長途徑有抑制作用,與曲妥珠單抗和帕妥珠單抗三個抗體合用還可以抑制AKT通路,這一點有利于新型聯合療法的設計,對臨床上病人選擇不化療或者化療不耐受的情況提供了多一種選擇。

圖8 612(19H6-Hu)結合于HER2 ECD3區域距HER2基因首次發現已近40年,隨著科學研究和技術的進步,HER2單抗、小分子、ADC、CAR-T等各具特色的新型藥物仍在不斷涌現。臨床療效的一次次的突破似乎告訴我們HER2的功能遠不止于此?,F在對于HER2靶點表位的研究也已經在路上,期待它們能夠早日走向臨床,創造更大的價值,為一些晚期或難治性的腫瘤患者帶來新的治療方案。(本文作者:三生前沿)
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