抗癌新靶点ROR1
从基础研究到临床转化的大汇总
引言
默沙东在第66届ASH会议上首次以口头报告形式公布了Zilovertamab vedotin在弥漫性大b细胞淋巴瘤的最新临床数据。这款ROR1 ADC在1.75 mg/kg剂量组中,联合利妥昔单抗加环磷酰胺、多柔比星和泼尼松治疗先前未经治疗的DLBCL患者,实现了100% 的完全缓解率。
ROR1是受体酪氨酸激酶样孤儿受体家族成员,在正常组织低表达或不表达,在慢性淋巴细胞白血病、乳腺癌、卵巢癌、黑色素瘤、肺腺癌等多种恶性肿瘤中高表达,这种在肿瘤组织和正常组织中的差异表达模式,使ROR1成为肿瘤特异性治疗极具吸引力的靶点。
ROR1
恶性肿瘤
临床进展
01
R0R1的结构概述
表1 基于激酶结构域序列的RTK亚家族分类
1
ROR1所属家族及特性:ROR1属于受体酪氨酸激酶样孤儿受体家族,该家族是受体酪氨酸激酶(RTKs)的一个亚家族,以其保守且独特的激酶域为特征。ROR1最初因发现时配体未知被视为孤儿受体,后证实其通过与Wnt家族蛋白结合并激活来发挥功能,在细胞间通讯、细胞内信号传导以及细胞增殖、分化、转移和存活的调控中具有重要作用。
图1 ROR1和ROR2在人类激酶组系统发育树中的位置
2
ROR1的结构与定位:ROR1编码基因位于染色体1p31.3,全长2812bp,编码含937个氨基酸的I型跨膜受体酪氨酸酸激酶蛋白。其胞外部分包含免疫球蛋白样结构域、卷曲蛋白结构域(FZD)和近膜kringle结构域,FZD结构域参与Wnt通路信号传导,kringle结构域有助于识别Wnt并结合大分子结构;胞内部分有酪氨酸激酶结构域(TKD)、两个富含丝氨酸/苏氨酸结构域(S/TRD)和一个富含脯氨酸结构域(PRD)。
图2 ROR1蛋白的结构
3
ROR1的氨基酸序列
Extracellular
Helical
Cytoplasmic
30-406
407-427
428-937
4
ROR1的激酶活性:ROR1的激酶活性存在争议。因激酶结构域保守基序存在替换,缺乏ATP结合能力和催化活性,ROR1被归类为假激酶1。
图3 ROR1与ROR2、FLT3、ERBB-2和MET的序列比对
5
ROR1的亚型情况:拥有四种亚型,分别为完整细胞膜受体(105kD)、糖基化完整细胞膜受体 (130kD)、完整细胞膜受体二聚体形式蛋白(260kD)和截短变体(64kD)。其中截短形式主要分布在细胞核,低表达或难以检测,与肿瘤发生和严重程度无关;而完整ROR1在多种肿瘤组织中表现出高特异性,是研究的重点对象。
02
ROR1介导的信号通路
图4 Wnt5a和YAP/TAZ信号通路图
Wnt5a信号通路
ROR1主要通过非典型Wnt信号通路发挥作用,与Wnt5a结合后激活NF-κB信号通路,激活的ROR1/Akt/p65通路会促进促炎因子(如IL-6)的分泌,推动肿瘤细胞的迁移、侵袭、上皮-间质转化(EMT)和肿瘤转移。
YAP/TAZ信号通路
Wnt5a与ROR1/FZD复合物结合后,通过结合Gα12/13激活RhoA,抑制Lats1/2活性,导致YAP/TAZ去磷酸化并转移至细胞核。在细胞核内,YAP/TAZ与TEAD结合,诱导细胞增殖、干细胞自我更新以及与肿瘤发生相关基因的转录。同时,YAP/TAZ转录增加会进一步上调ROR1表达。该通路与肿瘤发生和化疗耐药密切相关。
03
ROR1的表达和功能
在不同组织中的表达差异
ROR1在胚胎发育过程中广泛表达,敲除ROR1基因会导致胚胎致死,这表明它在胚胎发育中起着不可或缺的作用。在成年个体中,ROR1在大多数产后组织中不表达,但在脂肪组织中高表达,在部分内分泌腺、胃肠道组织以及未成熟B淋巴细胞中也有表达。
图5 ROR1的人类蛋白质组的基于组织的图谱
在多种癌症中的高表达
ROR1在大多数癌症中均有表达,但在不同癌症类型中的特异性有所差异。
图6 ROR1在28种癌症中的表达
促进肿瘤细胞的增殖、存活和迁移
在CLL中,Wnt5a/ROR1激活Rho-GTPaseRhoA和Rac1,还诱导HS1的酪氨酸磷酸化,促进细胞迁移,同时激活NF-κB信号通路,调节促炎细胞因子IL-6的自分泌,其表达水平与CLL疾病进展紧密相关。在肺癌中,ROR1参与激活c-Src和MET,抑制肿瘤细胞凋亡,还作为cavin-1和caveolin-1的支架蛋白激活AKT,但具体作用机制仍需进一步研究。
与癌症恶性程度及预后的关系
在多种癌症中,ROR1的高表达与肿瘤的恶性程度及患者预后不良相关。在卵巢癌患者中,ROR1高表达的患者复发率高达约85%,中位生存期较短。在肺癌患者中,肺腺癌组织中ROR1蛋白表达显著高于癌旁非肿瘤组织,且晚期患者和淋巴结转移阳性患者的ROR1表达水平更高。在黑色素瘤中,ROR1异常表达与患者复发后生存率低相关,同时可促进肿瘤细胞的生长、迁移。在乳腺癌中,ROR1促进PI3K/AKT通路的激活,高表达ROR1与疾病的更严重进展相关。此外,在结直肠癌、胰腺癌、子宫内膜癌等多种癌症中,均发现ROR1高表达与患者预后不良存在关联。
图7 ROR1信号传导和肿瘤细胞抑制的靶向治疗
04
ROR1靶向药物研发进展
表2 ROR1靶向药物研发进展
单克隆抗体
mAbs可直接阻断ROR1的配体结合,激活免疫系统来清除肿瘤细胞。目前已开发出多种针对ROR1的mAbs,其中Cirmtuzumab是唯一进入临床试验的此类药物。在CLL患者的I期临床试验中,Cirmtuzumab显示出安全性和有效性,可减少肿瘤细胞数量,且针对乳腺癌或CLL/MCL患者的Ib期和I/II期联合试验正在进行中,其他抗体如UC-961也在探索中。
图8 Cirmtuzumab的作用机制
抗体偶联药物
ADC药物在多种血液肿瘤和实体瘤的临床试验中评估安全性和抗肿瘤活性,初步数据显示有潜力。如VLS-101,由Cirmtuzumab和单甲基奥瑞他汀E(MMAE)组成,能有效靶向ROR1阳性恶性细胞,诱导细胞死亡,其针对肺癌、乳腺癌和血液系统恶性肿瘤的临床试验正在进行中;NBE-002是另一种ADC,由针对ROR1的人源化mAb与PNU-159682的衍生物结合而成,在多种肿瘤的患者来源异种移植模型中显示出显著抗肿瘤活性,相关临床试验也在开展。
图9 VLS-101的作用机制
双特异性T细胞衔接器
BiTEs可结合T细胞和肿瘤细胞,在临床前和试验中展现出前景。BiTE的代表药物NVG-111,可利用T细胞的细胞毒性靶向ROR1阳性恶性细胞,在CLL和实体瘤的临床前研究中展现出有前景的T细胞介导的细胞毒性,目前针对CLL和MCL的临床试验正在进行。
图10 NVG-111作用机制
CAR-T 细胞疗法
CAR-T细胞疗法对表达ROR1的恶性细胞具有强大的效力和特异性,已在ROR1阳性血液系统和实体恶性肿瘤患者的临床试验中进行评估。ROR1 CAR-T可使用多种单克隆抗体(如2A2、R12、XBR1-402等)来源的scFv构建,通过慢病毒非复制载体或转座子系统进行基因递送。
图11 靶向ROR1的CAR-T
小分子抑制剂疗法
由于对ROR1激酶活性的认识不足,针对它的小分子抑制剂开发相对滞后。不过,已发现一些有潜力的化合物。KAN0439834能抑制CLL和胰腺癌细胞的存活以及ROR1的磷酸化,其诱导CLL细胞凋亡的能力与venetoclax相当,在此基础上开发的第二代抑制剂KAN0441571C在斑马鱼模型中对抑制DLBCL有更好的效果。此外,ARI-1靶向ROR1的细胞外CRD,阻断Wnt5a结合,可抑制非小细胞肺癌细胞生长;strictinin能结合ROR1的细胞内结构域,抑制乳腺癌细胞的AKT磷酸化和存活,但这些化合物的作用机制还需进一步研究。
表3 用于调节ROR1活性的小分子
05
ROR1在不同癌症中的研究进展
血液肿瘤
慢性淋巴细胞白血病(CLL):ROR1是CLL的特异性标志物,其高表达与疾病进展和不良预后密切相关,并增强肿瘤细胞的耐药性。目前,多种针对ROR1的治疗药物在CLL治疗中展现出前景,联合治疗可降低耐药风险。
套细胞淋巴瘤(MCL):ROR1在MCL中高表达,沉默ROR1基因能够抑制MCL细胞的生长。目前多种治疗MCL的方案中,靶向ROR1的治疗策略,如联合用药和新型疗法等正在研究,有望改善治疗效果。
弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL):ROR1在DLBCL中表达与不良预后相关,敲低ROR1可抑制肿瘤细胞生长,针对ROR1的治疗有望改善DLBCL患者预后,多种靶向ROR1的治疗手段正在进行临床前和临床试验评估。
多发性骨髓瘤(MM):MM治疗存在挑战,ROR1可作为潜在治疗靶点,未来有望为MM患者提供更多的治疗选择,但目前针对MM的ROR1靶向治疗研究较少。
急性髓系白血病(AML):部分AML细胞表达ROR1,抗ROR1单克隆抗体在部分样本中有显著反应,ROR1靶向治疗在AML中可能有效。
表4 血液系统恶性肿瘤的ROR1靶向治疗
实体瘤
乳腺癌:ROR1与肿瘤细胞生长相关,Wnt5a可与ROR1结合,激活PI3K/AKT/CREB通路,促进癌细胞生存、增殖和迁移,化疗还会增加ROR1水平。
卵巢癌:ROR1高表达与患者生存期短有关,高表达ROR1的患者中位生存期较短,这与癌症干细胞(CSCs)有关,CSCs对化疗耐药且具有转移表型,靶向ROR1的治疗可抑制癌细胞自我更新和移植能力;
肺癌:ROR1高表达与恶性细胞特征及不良预后相关,沉默ROR1可抑制肿瘤细胞增殖。
黑色素瘤:ROR1增强AKT激活,参与EMT过程,增加间质标记物波形蛋白和N-钙粘蛋白的表达。
胰腺癌:在循环肿瘤细胞(CTCs)中,ROR1表达水平较高,且与CTCs的增殖和侵袭能力相关,敲低ROR1可抑制CTCs的迁移和侵袭。
06
ROR1靶向疗法的未来展望
ROR1的翻译后修饰影响其表达和降解,利用PROTAC技术可靶向降解ROR1,相关研究有望克服耐药机制,提高治疗效果。ROR1是有潜力的癌症治疗靶点,但仍面临增强靶向特异性、明确下游信号通路等问题。未来可从个性化治疗、联合治疗策略、开发新疗法、免疫调节、早期检测和监测等方面开展研究,推动ROR1靶向治疗的发展。
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参考文献
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