前列腺特异性膜抗原(PMSA),又称为谷氨酸羧肽酶II(GCPII),也被称为叶酸水解酶(FolH1),是一种锌依赖性金属蛋白酶,PSMA主要在前列腺癌细胞中表达,前列腺腺癌中的PSMA表达比正常前列腺上皮高100-1000倍,并且随着恶性肿瘤进展为晚期去势抵抗性前列腺癌(CRPC),PSMA的表达也会增加。因此PSMA被用作前列腺癌的诊断和预后指标,并作为各种神经系统疾病(如精神分裂症、阿尔茨海默病和亨廷顿病)的可能标志物。
PSMA的结构
PSMA是一种II型跨膜蛋白,以单体或同二聚体形式存在于细胞顶端表面。由750个氨基酸组成,它具有叶酸水解酶和N-乙酰化-α-连接酸性二肽酶(NAALADase)活性。包括胞内区(19个氨基酸)、跨膜区(24个氨基酸)和胞外区(707个氨基酸)。PSMA的胞外结构域很大并且易于靶向,而细胞质结构域包含一个基序,可触发配体/受体复合物的内化并使有效负载沉积到细胞中。
(数据来源 Nikfarjam Z, Zargari F, Nowroozi A, Bavi O.Biophys Rev. 2022)
PSMA的生物学功能和信号通路
PSMA是一种金属蛋白酶,能够催化N-乙酰天冬氨酸谷氨酸(NAAG)转化为N-乙酰天冬氨酸(NAA)和谷氨酸。这一酶活性在神经系统中尤为重要,因为NAAG是大脑中的一种神经肽,参与调节神经传递。
在前列腺癌中PSMA通过释放谷氨酸(Glu)引起随后的谷氨酸受体(mGluR)激活,刺激PI3K-AKT通路和细胞内钙离子的释放来促进哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路的上调及相关的细胞增殖、生长和生存机制。研究发现,使用2-PMPA(PSMA酶活性抑制剂)可抑制PI3K信号传导,最终导致肿瘤消退。
(数据来源 Bakht MK, et al. Nat Rev Urol. 2024)
PSMA的靶向治疗
PSMA的胞外结构域包含多个PSMA抑制剂靶向的结合位点。通过阻断这些结合位点,PSMA抑制剂可以帮助减缓或阻止前列腺癌细胞的生长,使其成为一类有前景的治疗前列腺癌的药物。PSMA的靶向治疗方法有放射配体疗法,抗体药物偶联物(ADC),CAR-T细胞疗法以及双特异性T细胞重定向治疗。
(数据来源 Corpetti M, et al. Eur Urol. 2024)
放射配体疗法(RLT)
在放射性配体治疗(RLT)中,发射α或β负粒子的放射性核素可以与单克隆抗体或针对PSMA靶向的小分子配体缀合。放射性标记的PSMA配体与细胞外配体结合位点结合后,被内化到前列腺癌细胞中,释放出不同的颗粒。它们通过诱导DNA单链和双链断裂而导致前列腺癌细胞死亡。虽然β粒子有利于危害较小的单链断裂,但α粒子会相应地诱导更严重的DNA双链断裂。美国食品和药物管理局批准的第一个PSMA靶向药物是177 Lu-PSMA-617。
(数据来源 Uemura M, et al. Ther Adv Med Oncol. 2023)
抗体药物偶联物(ADC)
抗体药物偶联物(ADC)是与细胞毒性药物连接的单克隆抗体。当抗体与细胞表面的PSMA结合时,ADC进入癌细胞,并通过连接子的降解释放毒素。
ARX 517(JNJ-8177)是由Ambrx公司开发(被强生公司收购)的一款靶向PSMA的抗体药物偶联物,它的Tubulin,用于治疗转移性去势抵抗性前列腺癌。
ABBV-969是AbbVie公司开发的一款靶向PSMA和STEAP1的抗体药物偶联物,具有拓扑异构酶1抑制剂(Top1i)有效负载。用于治疗转移性去势抵抗性前列腺癌,目前处于临床1期研究阶段。其安全性和有效性尚未确定。
(数据来源 AbbVie官网)
靶向PSMA的CAR-T细胞疗法
在前列腺癌方面,目前正在进行多项CAR-T细胞研究,其中许多研究针对PSMA。P-PSMA-101由poseida开发,它是同种异体CAR-T候选药物以前列腺特异性膜抗原(PSMA)为目标,用于治疗前列腺癌。该同种异体计划提供了改进的基于VH的针对PSMA的结合技术,可以潜在地增强抗肿瘤功效。
(数据来源 Giraudet AL, et al. Ther Adv Med Oncol. 2021)
双特异性T细胞接合器
REGN4336是一款由再生元制药开发的双特异性T细胞接合器,用于治疗晚期前列腺癌,转移性去势抵抗性前列腺癌,目前处于临床I/II期研究阶段。
Acapatamab(AMG-160)是Amgen开发的靶向PSMA的双特异性T细胞接合器,用于治疗转移性去势抵抗性前列腺癌,由于安全性问题,安进已经决定终止AMG-160的所有临床试验。
AMG340是PSMA-BiTE,由安进2021年收购Teneobio获得,尽管AMG-340在临床试验中显示出一定的安全性,但其疗效并不突出,导致安进在2023年第三季度宣布终止其开发。
(数据来源 新药情报库)
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