肿瘤免疫治疗新兴靶点ROR1,究竟有多大潜力?



10月29日,基石药业宣布与LegoChem Biosciences公司达成一项授权协议,获得在韩国以外地区开发和商业化LCB71的独家授权。LCB71是一款靶向ROR1的抗体偶联药物(ADC),合作金额总计可超过3.6亿美元。无独有偶,一周后,11月5日,默沙东(MSD)公司和VelosBio公司联合宣布,双方已达成协议,默沙东将斥资27.5亿美元收购VelosBio公司。VelosBio公司是一家致力于开发靶向受体酪氨酸激酶样孤儿受体1(ROR1)的“first-in-class”抗癌疗法的生物医药公司。其主打在研产品VLS-101是一款靶向ROR1的抗体偶联药物(ADC),目前正分别在一项1期临床试验和一项2期临床试验中用于治疗血液癌症和实体瘤。那ROR1究竟是什么?该靶点为何会如此受默沙东和基石药业的青睐?让我们带着这两个问题阅读完这篇文章,这篇文章包含以下几个部分:

1、什么是ROR1?

ROR1是受体酪氨酸激酶样孤儿受体(ROR)家族成员之一,属于I型受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase, RTK)家族。与核受体中的ROR家族不同,ROR是一类膜受体。它们与家族中的原肌球蛋白激酶受体家族(tropomyosin-related kinase, Trk)、骨骼肌特异性酪氧酸激酶样受体家族(muscle specific knase, MuSK)和神经营养因子酯氨酸激酶受体家族(neurotrophic tyrosine kinase receptor, NT-RTK)关系密切,由于ROR蛋白最初发现时配体未知,所以被定义为孤儿受体 [1]。

ROR家族的另一个成员是ROR2,ROR1与ROR2氨基酸序列的同源性达58%。其中ROR1又含有2种亚型:完整的细胞膜受体型ROR1以及截短型变异体。截断型变异体主要分为无胞外结构的膜结合型ROR1I与只含胞外结构的可溶型ROR1 [2]。可溶型ROR1的表达在正常人与肿瘤患者中并无差异,血清中的表达量很低或者检测不到,且与疾病的进展和严重程度无关,而完整结构的膜结合型ROR1在多种肿瘤组织特异性高水平表达 [3]。后文中所提到的ROR1都是指完整结构的膜结合型ROR1。

2、ROR1的结构与功能

ROR1是一种跨膜受体酪氨酸激酶蛋白。ROR1编码基因共2814bp,位于染色体1p31.3。ROR1膜蛋白由937个氨基酸组成,分子量约105 kDa。ROR1结构在生物种间高度保守,如人与鼠的ROR1氨基酸序列同源性可达97%。如图1所示,人源ROR1由一个胞外的免疫球蛋白样结构域(Ig)、两个富含半胱氨酸的结构域(FZD)、近膜kringle结构域、单次跨膜结构以及一个胞内酪氨酸激酶结构域(TKD)、两个丝/苏氨酸富集结构域(S/TRD)和一个脯氨酸富集结构域(PRD)组成 [4]。

The structure of ROR1

图1. The structure of ROR1

*图片参考文献发表在Protein Cell上[4]。

免疫球蛋白样结构域和半胱氨酸富集结构域与ROR1结合配体的功能相关。其中FZD结构域由10个保守的半胱氨酸残基和5个相应的二硫键组成。FZD结构还见于平滑肌家族受体(如Smo)、卷曲家族受体(如sFRP)、金属羧肽酶Z(CPZ)、collagen α1 XVIII和低密度脂蛋白受体相关蛋白 (LRP)。这些蛋白大都可以结合Wnt蛋白并参与Wnt通路的信号转导。目前大量研究己经证实ROR1也是通过FZD结合Wnt5a并激活非经典Wnt信号通路 [5] [6]。 Kringle结构域在ROR家族中比较保守,由80个氨基酸组成 [7]。其结构特点是含有三个由二硫键形成的环状结构,这三个环状结构也参与了ROR受体识别Wnt蛋白的过程。

ROR的酪氨酸激酶结构域在生物体高度保守,和Trk、MuSK的酪氨酸激酶结构域极其相似。但ROR1蛋白在这段高度保守的区域内存在某些氨基酸序列的改变,提示其胞内激酶活性有可能发生改变。丝/苏氨酸、脯氨酸富集结构域是由丝/苏氨酸富集结构域、脯氨酸富集结构域、丝/苏氨酸富集结构域三个结构域串联而成。该区域存在潜在的磷酸化位点、与下游信号传导有关。

3、Wnt5a/ROR1与肿瘤

目前关于ROR1信号传导的主流说法是,ROR1可通过介导非经典Wnt信号通路(non-canonical Wnt pathways)的信号传递,在多种生理过程中发挥重要作用,其中包括调节细胞分裂、增殖、迁移、和细胞趋化,尤其是Wnt5a。Wnt5a是典型的非经典Wnt信号通路的激活因子,参与NF-κB亚基p65的磷酸化,激活肿瘤细胞中NF-κB通路,促进细胞迁移和侵袭,EMT、癌转移等。接下来,我们具体了解下ROR1是如何通过Wnt5a信号通路激活肿瘤细胞的。

Wnt5a/ROR1在多种癌症中的高度表达。作为Wnt5a的受体,ROR1参与激活肿瘤细胞NF-κB通路。NF-κB通路是炎症反应和免疫调控的掌舵者,在多种肿瘤类型中组成性激活。如图2所示,Wnt5a激活受体ROR1或FZD5,导致Dvl2/3激活和Akt磷酸化。Akt继而促进IKKα磷酸化激活IKK复合体,IKK复合体负责IκBα降解和NF-κB亚基p65的磷酸化。磷酸化的p65转移到细胞核促进包括Wnt5a在内的靶基因转录表达。Wnt5a的分泌又促进新一轮的自主反馈循环。自主反馈循环ROR1/Akt/p65通路的激活会进一步促进促炎因子(如IL-6)和趋化因子(如CCL2)的分泌。

The diagram of Wnt5a/ROR1 signaling

图2. The diagram of Wnt5a/ROR1 signaling




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