Nanobodies laban sa kanser sa baga: direktang paghahatid ng chemotherapy sa tumor

Ang Signal Transduction at Targeted Therapy ay nagpakita ng isang platform para sa naka-target na therapy para sa lung adenocarcinoma (LUAD): ang mga mananaliksik ay lumikha ng nanobodies A5 laban sa protina CD155 (PVR), na overexpressed sa LUAD at nauugnay sa isang mas masamang pagbabala. Ang A5 ay hindi lamang matatag na "dumikit" sa CD155 (Kd ≈ 0.23 nM), ngunit pinipigilan din ang paglipat ng mga selula ng tumor, at kapag pinagsama sa mga liposome na may doxorubicin, pinatataas nito ang uptake at cytotoxicity laban sa CD155-positibong mga cell ng 2-3 beses. Sa mga modelo ng mouse at xenografts mula sa mga organoids ng tumor sa baga, ang naturang conjugate ay nagpapabagal sa paglaki at mas tumpak na tumama sa target.

Background ng pag-aaral

Ang lung adenocarcinoma (LUAD) ay ang pinakakaraniwang subtype ng kanser sa baga at isang nangungunang sanhi ng pagkamatay na nauugnay sa kanser. Kahit na sa "edad ng mga target at immunotherapy," isang malaking proporsyon ng mga pasyente ay walang mga driver mutations na may magagamit na mga gamot, at ang mga mabilis na nagkakaroon ng resistensya. Ang immunotherapy ng PD-1/PD-L1 ay nagpabuti ng mga resulta, ngunit isang minorya lamang ang tumutugon, kadalasan sa maikling panahon. Samakatuwid, ang mga bagong target na sabay-sabay na tumutugon sa tumor invasiveness at immune evasion ay paparating na sa unahan.

Ang CD155 (aka PVR/Necl-5) ay isang immunoglobulin superfamily molecule na madalas na overexpress ng LUAD tumor cells. Ang CD155 ay may dalawahang "role." Sa isang banda, ito ay isang immune contact hub: ito ay nagbubuklod sa mga inhibitory receptor na TIGIT at CD96 sa mga T at NK cells (nagpipigil sa kanila) at ang costimulator CD226 (nagpapagana sa kanila). Sa sobrang CD155, lumilipat ang balanse patungo sa immune brake, na tumutulong sa tumor na makaiwas sa pagsubaybay. Sa kabilang banda, ang CD155 ay kasangkot sa pagdirikit at paglipat: sa pamamagitan ng mga focal contact (FAK/PXN) at ang cytoskeleton, pinahuhusay nito ang cell motility at invasion, na klinikal na nauugnay sa isang mas masamang pagbabala.

Laban sa background na ito, ang ideya ng isang "double strike" ay lohikal: upang gamitin ang CD155 kapwa bilang isang address para sa paghahatid ng mga cytostatics at bilang isang lever upang pahinain ang migration/invasion. Ang mga klasikong monoclonal antibodies ay hindi laging nakayanan ang pag-target: ang mga ito ay malaki, mas malala ang pagtagos ng siksik na tissue ng tumor, at mas mahal ang paggawa. Nanobodies (VHH) - single-domain antibodies ng mga kamelyo - ay mas maliit sa laki (~15 kDa), mas matatag, mas simple ang pagbuo, mas madaling i-cross-link sa mga carrier (liposomes, nanoparticle) at mas mahusay na nagkakalat sa tumor. Maaari silang "itanim" sa ibabaw ng isang liposome na may doxorubicin o isa pang "karga", na nagdaragdag ng pagkuha ng CD155-mataas ng mga cell.

Mayroon ding mga pitfalls na mahalagang isaalang-alang sa pagsasalin: Ang CD155 ay matatagpuan din sa mga normal na tisyu (kailangan ang maingat na toxicology at off-target na pagtatasa), ang maikling kalahating buhay ng nanobody ay nangangailangan ng pagpapahaba ng buhay (hal., albumin binding/PEG modification), at ang kumbinasyon sa immunotherapy (anti-PD-1/anti-TIGIT) ay kailangang masuri para sa compatibility at synergy. Gayunpaman, kung ang pagtugon sa CD155 ay nagsisiguro ng higit na mahusay na akumulasyon ng gamot sa tumor at sabay-sabay na pinapahina ang mga migration cascades (sa pamamagitan ng paxillin/focal contacts), ito ay magbibigay ng isang tunay na pagkakataon upang mapabuti ang kontrol ng LUAD sa mga lugar kung saan naubos na ang mga nakasanayang scheme.

Ano ang ginawa nila?

• Ang mga anti-CD155 nanobodies A5 (VHH, ~15 kDa) na may picomolar affinity para sa mga selula ng tumor sa baga ay napili at nailalarawan.
• Napag-alaman na ang A5-CD155 contact ay "sinisira" ang mga focal contact: bumababa ang antas ng paxillin (PXN), na nagreresulta sa isang >50% na pagbaba sa cell migration.
• Nag-assemble kami ng A5-liposomes na may doxorubicin (A5-LNP-DOX) at inihambing ang mga ito sa mga walang label na liposome at libreng A5.
• Ang efficacy ay nasubok sa vitro (A549/CD155high) at sa vivo: orthotopic lung cancer models at xenografts mula sa patient-derived organoids (LCO).

Mga Pangunahing Resulta

• Pagbubuklod: Ang A5 ay mahigpit na nakagapos sa mga cell na positibo sa CD155; ang complex ay matatag dahil sa hydrophobic at hydrogen bond sa mga CDR. (Kd ≈ 0.23 nM).
• Anti-migration effect: pagsugpo sa focal adhesion cascade sa pamamagitan ng PXN → >50% na pagbawas sa migration.
• Paghahatid ng Gamot: Ang A5-LNP-DOX ay nagbubunga ng 2-3x na mas mataas na cellular uptake at cytotoxicity sa A549 kumpara sa control liposome.
• Animal therapy: minarkahan ang pag-iwas sa paglago sa orthotopic lung cancer at organoid xenografts; nadagdagan ang apoptosis (aktibong caspase-3), nabawasan ang proporsyon ng tumor tissue sa histology.

Bakit mahalaga ang target na CD155

Ang CD155 sa baga ay hindi lamang isang "immune pedal" (nakikipag-ugnayan sa CD226/TIGIT/CD96), kundi isang kalahok din sa pagdikit at paggalaw ng tumor cell. Sa klinikal na data, ang CD155-PXN axis ay nauugnay sa kaligtasan ng buhay: ang mataas na antas ng parehong mga protina ay nauugnay sa isang mas masamang pagbabala sa mga pasyente na may LUAD. Ginagawa nitong dalawahang target ang CD155: para sa paghahatid ng gamot at para sa pagpapahina ng invasiveness.

• Katotohanan mula sa biobanks at TMA:
  • Ang CD155 at PXN ay pinagsama sa pagpapahayag sa mga sample;
  • mataas na PXN - mas maikling pangkalahatang kaligtasan;
  • Ang kumbinasyon ng mataas na CD155 + mataas na PXN - ang pinakamasamang kaligtasan.

Bakit ang mga nanobodies ay mabuti para sa oncology?

• Sukat ~1/10 ng normal na IgG → mas mahusay na pagtagos sa tumor.
• Thermal stability, solubility, modular assembly para sa mga carrier (liposomes/nanoparticle).
• Produksyon sa mga microbial system → mas mura at mas nasusukat kaysa sa mga klasikal na antibodies.
• Ang mga nanobodies ay mayroon nang clinical precedent (caplacizumab), na nagpapasimple sa landas sa pagsasalin sa oncology.

Mga detalye ng paghahatid: kung paano "nagdadala" ng doxorubicin ang A5

• Ang A5-LNP-DOX ay partikular na nagbubuklod sa CD155 sa ibabaw ng mga selula ng tumor, na nagta-target sa liposome para sa endocytosis.
• Sa A549/CD155high culture nagreresulta ito sa 2-3x na pagtaas sa intracellular accumulation at cell death.
• Sa pulmonary orthotopic xenograft at LCO xenografts, binabawasan ng gamot ang mass/volume ng tumor nang higit kaysa sa mga unconjugated analogues, na may pagtaas ng apoptosis (caspase-3+ cells).

Ano ang ibig sabihin nito "sa pagsasanay"

• Posibleng ipahiwatig sa hinaharap: LUAD CD155-high (na may kasabay na mataas na PXN - pinakamataas na grupo ng panganib).
• Paano gamitin: bilang isang naka-target na "chemistry" (A5-LNP-DOX) at bilang isang anti-migration agent (blockade ng CD155-PXN axis).
• Kung saan ito maaaring "makaalis": Ang mga natutunaw na CD155 isoform ay maaaring theoretically "maharang" A5, ngunit sa mga linyang nasubok, ang variant ng lamad na CD155α ay nangingibabaw; Ang β/γ ay minimal.

Mga limitasyon at bukas na mga tanong

• Ito ay preclinical na gawain: mga modelo ng cell, mga daga, mga indibidwal na linya ng organoid (hindi pa sakop ang pagkakaiba-iba ng pasyente).
• Ang kaligtasan sa pharmacological, toxicology, pharmacokinetics, at paghahambing sa mga umiiral na pamamaraang anti-CD155 (kabilang ang immunotherapy) ay kailangan.
• Pagsubok sa pagiging tugma sa mga immune na gamot (anti-TIGIT/PD-1) at dosing regimen para sa mas mahusay na synergy.

Bakit mahalaga ang balita?

Ipinapakita ng team na ang CD155 ay hindi lamang isang "immune address," kundi isang maginhawang "handle" para sa tumpak na paghahatid ng mga cytostatics, na may mekanikal na benepisyo: sabay-sabay na pagkagambala ng migration sa pamamagitan ng PXN. Kung ang resulta ay ginagaya sa mas malawak na mga organoid panel at sa GLP toxicology, ang mga high-CD155 LUAD ay maaaring magbigay ng bagong klase ng mga conjugates sa pag-target na compact, penetrating, at cost-effective sa paggawa.

Pinagmulan: Noh K. et al. Pag-target sa CD155 sa lung adenocarcinoma: A5 nanobody-based therapeutics para sa tumpak na paggamot at pinahusay na paghahatid ng gamot. Signal Transduction at Targeted Therapy (na-publish noong Hulyo 10, 2025). DOI: 10.1038/s41392-025-02301-z.