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【35under35】段晶晶医生:独辟蹊径,高歌猛进:从作用机制看胃癌抗Claudin18.2治疗 的成功之道

2023年08月21日
作者:段晶晶
医院:天津医科大学肿瘤医院

 

段晶晶
住院医师

天津医科大学肿瘤医院 消化肿瘤内科
天津市抗癌协会食管癌专委会 委员
主要从事消化道肿瘤的临床及转化研究。现在研国家级课题6项,其中主持国自然青年项目1项,参与国自然面上项目5项。以第一作者发表SCI论文10篇。

后PD-1时代靶点竞争日趋激烈,包括LAG3、TIGHT等免疫检查点抑制剂都在加速布局,但相较于PD-1靶点的成功,其他靶点进展缓慢。如何寻找下一个成药靶点,不仅要考量其作用机制的合理性,更要基于癌种本身的特点。胃癌领域的热门靶点Claudin 18.2,是当下研发扎推的一个黑马靶点,单抗、双抗、ADC、CAR-T等类型的在研产品众多,颇有“内卷”之势。SPOTLIGHT研究和GLOW研究双料验证了Claudin18.2在胃癌治疗中的潜力,我们就从作用机制层面深度剖析胃癌抗Claudin18.2治疗的成功之道。

独辟蹊径:Claudin18.2的天时、地利、人和

1. “天时”/ Mechanism: 在驱动肿瘤发生发展的过程中发挥重要作用

Claudins蛋白是构成紧密连接最重要的功能分子之一,在细胞旁通透性和信号传导等过程中发挥重要作用。结构上,Claudins蛋白具有高度一致性,包括4个跨膜区、2个胞外环及细胞质内的氨基和羧基(羧基端包含PDZ结合基序以磷酸化、棕榈酰化、SUMO化修饰位点)1(图1)。功能上,Claudins蛋白通过封闭相邻细胞间的空隙,只允许水分子和离子从衔接处的小孔透过,使大分子物质难以穿过,不同的紧密连接复合体可以适应不同组织通透性的差异,此为屏障功能;其二,通过胞内的PDZ结构域、各种翻译后修饰位点进行信号转导;其三,Claudins主要位于上皮细胞和内皮细胞最顶端,通过互相连接维持上皮的极性。 

图片1.png图1. Claudins蛋白结构1

在肿瘤发生发展过程中,Claudins的表达和定位受到表观遗传因素如启动子区甲基化、以及一些生长因子、细胞因子及miRNA的调控,最终导致细胞间屏障功能的丧失,进而促进炎症、上皮间质转化及癌症进展2(图2)。在肿瘤转移过程中,Claudins也通过多种途径发挥重要作用3(图3)。肿瘤转移的初始阶段是肿瘤和内皮细胞之间的分离,由Occludin、Claudin和连接粘附分子三个基本膜蛋白组成的紧密连接,是肿瘤转移必须克服的第一个障碍。一方面,Claudins复合物可影响癌细胞内的多种信号通路,从而导致迁移、侵袭和转移的改变(图3a)。同时,Claudins可以调控肿瘤细胞/基质细胞相互作用,如图3b所示,肝转移瘤中claudin-2表达水平的升高可通过促进肿瘤细胞/细胞外基质粘附、通过促进肿瘤与肝细胞之间的相互作用来提高乳腺癌细胞的存活率。此外,Claudins还可直接调控基质细胞,如图3c所示,为了突破血脑屏障并成功外渗,癌细胞可以通过分泌各种因子,减少脑内皮细胞中claudin-5的表达和定位,因此依赖于claudin-5的内皮紧密连接的完整性受到损害,允许癌细胞通过内皮迁移到脑实质中。
 

图片2.png图2. Claudins与肿瘤进展2

图片3.png图2. Claudins与肿瘤转移3

Claudin18基因位于3q22号染色体,由6个外显子和5个内含子组成,2个不同的外显子1(1a和1b),经过转录和不同的剪接,产生两种异构体,这两个构体仅在N端有7个氨基酸残基差异。Claudin 18.1为肺特异性,Claudin 18.2为胃特异性。在胃癌中,claudin18可通过调节诸如Wnt通路、Hippo通路等多种信号通路参与肿瘤进展4。另外,研究还发现CLDN18-ARHGAP融合与胃癌基因组稳定亚型相关5、与弥漫型胃癌相关6,且此类型患者对奥沙利铂和氟尿嘧啶耐药,该融合基因能否成为生物标志物指导治疗需进一步验证。同时,南京鼓楼医院肿瘤科刘宝瑞教授、魏嘉教授团队发现黏附性差的胃癌患者CLDN18-ARHGAP基因融合发生率为19%(5/26),远高于其他胃癌患者(5%,3/61),该融合基因可产生一种可被自体和供体T细胞识别的免疫刺激肽,促进Tregs的代谢和增殖来促进抑制性免疫微环境7,提示其也可作为胃癌免疫治疗的潜在靶点。虽然Claudin18.2在胃癌发生发展中的角色目前尚未完全阐明,但可以肯定的是,Claudin18.2蛋白表达紊乱(包括表达量及空间分布的紊乱)会影响上皮细胞屏障功能及极性的维持,从而引起细胞间细胞因子、离子渗透性的变化,进而促进肿瘤进展。

2. “地利”/ Expression: 区别于正常组织,在肿瘤组织特异性表达

正常情况下,Claudin18.1主要在肺部表达,Claudin18.2 通常埋藏在胃黏膜中,单克隆抗体基本上接触不到正常组织中的Claudin18.2。然而,一旦发生恶性转化,紧密连接复合物被破坏,细胞极性的扰动会导致 Claudin 18.2 表位暴露于癌细胞表面,成为特定的治疗靶点。除50%~80%的胃癌患者可以检测到Claudin18.2的表达之外,随后的研究表明Claudin18.2也能在其他多种肿瘤组织中高度表达,包括胰腺癌、肺癌、食管癌等。同时,无论原发灶还是转移灶中Claudin 18.2均稳定高表达。Claudin18.2组织表达的高度特异性和稳定性使得它成为良好的抗肿瘤靶标。

3. “人和”/ Detection: 存在简便易行的、特异性和敏感性俱佳的伴随诊断方法

Claudin18.2定位于细胞外膜,是理想的标志物。在针对Claudin18.2的临床研究中,利用免疫组化技术筛选Claudin18.2阳性的患者进行研究,结果是一致的,高表达的患者效果更好。但目前针对Claudin18.2检测方法尚未得到统一,不同研究中究采用的抗体和阳性阈值存在差异。以FAST研究为例(广谱抗体43-14A),Claudin18.2阳性定义为染色强度2+/3+,≥40% 肿瘤细胞阳性;而MONO研究采用兔多抗,阳性阈值为50%;CT041研究的阈值为染色强度1+,≥10% 肿瘤细胞阳性。与PD-L1伴随诊断相同,何为最佳cut-off值、何为最佳检测抗体成为Claudin18.2伴随诊断的热点问题。基于FAST研究结果,在Zolbetuximab的III期研究中,设定入组标准为≥75%肿瘤细胞阳性患者。同时有研究对不同的Claudin18.2检测抗体进行比较,发现在IRS评分大于8的样本中,广谱抗体43-14A显示了更高的灵敏度,而这也是FAST研究使用的抗体8

小结:作为紧密连接的重要蛋白,Claudin18.2参与维持上皮极性、调控细胞旁通透性,在胃癌进展中发挥重要作用,此为天时。Claudin18.2在肿瘤组织中的特异性高表达特性,且随着恶性转化,抗原表位暴露于癌细胞表面,可被药物识别,此为地利。其膜表达特性,可采用简便、经济的免疫组化进行伴随诊断,前期临床试验数据确实证实了高表达的人群更有获益,此为人和。故Claudin18.2可作为理想的成药靶点。

高歌猛进:胃癌抗Claudin18.2治疗的临床数据

1.单克隆抗体:Zolbetuximab、TST001、ASKB585、M108、MIL93、AB011 NBL015、LM-102。

Zolbetuximab(安斯泰来)是第一个针对Claudin18.2的单克隆抗体,是嵌合的IgG1单克隆抗体,与肿瘤细胞表面Claudin18.2特异结合,从而引发ADCC、CDC等效应杀伤肿瘤细胞。但其与靶点结合的亲和力相对较低,难以覆盖Claudin18.2 低表达人群,III期临床研究纳入的均为≥75%肿瘤细胞阳性的患者。自MONO研究、FAST研究的可观数据后,Spotlight研究率先撞线,相比对照组,Zolbetuximab联合化疗可显著延长mPFS(10.61m vs 8.67m),同时取得史上最长的mOS数据(18.23m vs 15.54m)。但Zolbetuximab在缩瘤方面表现并不亮眼,试验组和对照组ORR分别为60.7%和62.1%。随之GLOW研究不负众望,再次证实了Zolbetuximab联合化疗在胃癌一线治疗的获益,相比对照组,Zolbetuximab联合化疗可显著延长mPFS(8.21m vs 6.80m)及mOS(14.39m vs 12.16m),但ORR仅提高5个百分点(53.8% vs 48.8%)。基于此两项研究,Zolbetuximab 有望成为全球首款上市的 Claudin18.2 单抗。虽然Spotlight和Glow结论相似,但其mOS数值差异不容忽视,从二者的基线资料和治疗方案可以分析一二,相比于Spotlight研究,Glow研究入组患者≥3个器官转移比例更高(25.6% vs 22.6%)、弥漫型比例更高(34.4% vs 29.1%)、GEJ比例较低(13.8% vs 22.6%);Spotlight研究采用的化疗方案为mFOLFOX,Glow研究使用的是CAPOX,氟尿嘧啶输注或卡培他滨口服是否影响Zolbetuximab疗效尚不明确。并且显而易见的是,Zolbetuximab在ORR提升方面明显逊色于PD-1单抗,Zolbetuximab已布局联合PD-1单抗用于胃癌一线的全球临床试验,是否能获得更优异的数据,我们拭目以待。

TST001(创胜集团)作为继Zolbetuximab之后全球第二款针对Claudin18.2的单抗,为全人源化单抗,拥有与Zolhefuximab不同的结合表位,具有更高的结合亲和力和与NK细胞更好的结合效率,并且降低了 Fc 区域的岩藻糖含量,进一步增强了它与 NK 细胞上 Fc 受体的结合能力。TST001联合XELOX作为晚期胃癌一线治疗的I期临床研究剂量递增部分的试验结果显示,在15例CLDN18.2阳性或未知患者中,PR患者达73.3%,且耐受性良好,期待未来TST001能够覆盖到Claudin18.2中、低表达患者,为更多患者带来获益。
 
2. CAR-T

靶向Claudin18.2的CAR-T细胞治疗为实体瘤领域细胞治疗带来前所未有的突破。CT-041(科济药业)由经融合了人源化的抗Claudin18.2 单链片段变体的CAR遗传修饰的T细胞组成,临床结果显示在二线及以上的消化系统肿瘤中ORR达到48.6%,胃癌的患者ORR 高达61.1%,DCR为83.3%,mPFS和mOS分别为5.6m和9.5m,并且未出现3级及以上的细胞因子释放综合征,整体安全性可控。目前,CT-041针对晚期胃癌的研究已经进入确证性Ⅱ期临床试验,期待后续研究结果的披露能让实体瘤CAR-T治疗更进一步。未来仍需持续优化CAR结构以减轻细胞因子风暴等不良反应。
 
3.双特异性抗体:Claudin18.2/CD3双抗、Claudin18.2/4-1BB 双抗、Claudin18.2/PD-L1双抗、Claudin18.2/CD47 双抗

相比单克隆抗体,双抗药物开发的复杂性和技术壁垒更高,针对Claudin18.2的双特异性抗体尚在早期临床研究阶段。AMG 910(安进)是首个进入临床的 Claudin18.2/CD3 双抗,目前正处于胃癌或胃食管交界处癌的Ⅰ期临床阶段。SPX-301(旋石资本)为全球首个 Claudin18.2/PD-L1 双特异抗体,临床前数据显示SPX-301 与 Claudin18.2、PD-L1 的结合力、免疫原性和聚合性都与单抗类似,但在细胞试验中显示出了优于单抗的抗肿瘤活性。另一款Claudin18.2/PD-L1双特异性抗体Q-1802()的早期数据观察到良好的耐受性及初步抗肿瘤活性。
 
4. ADC药物:CMG901、SYSA1801、TPX-4589

CMG901(康诺亚生物)是全球首个Claudin18.2 ADC,由靶向Claudin18.2的人源化单抗CM311和微管聚合蛋白抑制剂MMAE通过可裂解连接臂偶联而成。其抗体部分(CM311)还可激ADCC和CDC协同杀伤肿瘤细胞。在Claudin 18.2 高表达和低表达细胞中,与Zolbetuximab类似物相比,CM311 与靶细胞的结合活性更高;在胃癌PDX模型中,CM311可以有效抑制肿瘤生长。并且临床前数据显示,CMG901在疗效和耐受性方面均优于裸抗。多个药企也相继布局了Claudin18.2的ADC药物,期待ADC药物可以通过“旁观者效应”在Claudin18.2低表达人群中实现突破。
 
小结:针对Claudin18.2 的单抗、双抗、ADC药物及CAR-T细胞已全面布局。Zolbetuximab有SPOTLIGHT研究和GLOW研究双料验证,走在抗Claudin18.2的首位,但ORR数据并不亮眼,且在Claudin18.2低表达人群获益欠佳。CT-041治疗数据可观,填补了实体瘤CAR-T领域的空白,已进入II期确证。双抗及ADC药物的临床数据尚不成熟,值得期待。

百尺竿头更进一步:Claudin18.2靶点未来研究方向

Claudin18.2是胃癌继HER-2之后的重要靶点。HER-2的阳性率10-20%,而Claudin18.2阳性率可以达到50%以上,更具广谱性。因此,未来需要做更多的工作使胃癌Claudin18.2靶向治疗走的更远、飞得更高。

1) 精准诊断:

目前靶向 Claudin18.2的药物开发多以免疫组化诊断为基础,但不同的临床研究所采用的检测抗体及判读标准存在差异。因此,建立Claudin18.2检测与判读的SOP,采用多维度的筛查方法对精准诊断Claudin18.2阳性患者至关重要。基于单抗、双抗、ADC药物及CAR-T治疗的不同,应制定不同的阳性筛选标准,以保证更大群体的获益。

2)与HER-2、PD-L1、MSI等标志物联合分层:

HER-2、PD-L1、MSI为常见的胃癌精准治疗生物标志物,研究显示Claudin18.2表达与HER-2表达、MSS状态、PD-L1表达并无相关性9-11,但数据显示Claudin18.2阳性患者(≥75%肿瘤细胞着色)中有15%左右的患者为HER-2阳性,5-13%的患者为dMMR,18-42%的患者为PD-L1 CPS>5。对于不同标志物共表达的患者,应优先考虑针对哪个标志物进行精准治疗尚不明确,如HER-2+且Claudin18.2+的患者优先选择抗HER-2还是抗Claudin18.2还是联合治疗,PD-L1 CPS>5且Claudin18.2+的患者优先选择免疫还是抗Claudin18.2治疗还是联合仍需商榷。多个标志物(HER-2、PD-L1、MSI、Claudin18.2、FGFR2b、NTRK、MET等)联合分层,最终实现“分而治之”,是胃癌精准治疗的终极目标。

3)CLDN18-ARHGAP基因融合:

CLDN18-ARHGAP基因融合证实与伴有淋巴结转移和远处转移的弥漫型胃癌相关,且显示以奥沙利铂/氟尿嘧啶为基础的化疗无效。未来CLDN18-ARHGAP基因融合状态是否可作为新的生物标志物值得探索。  

4)优化治疗:是单抗、双抗还是ADC?是单药还是联合?

尽管Zolbetuximab有望成为 Claudin18.2 阳性(≥75%)晚期胃癌患者新的治疗选择,但仍难以覆盖中低表达患者,所以亟需开发疗效更优的药物用于Claudin18.2低表达人群和单抗治疗失败的人群。双抗、ADC药物成为极具前景的方向,但能否实现1+1>2的效果还需要药品研发平台的持续改进以及最终临床试验数据的证实。针对CAR-T细胞治疗,仍需进一步优化CAR结构以减轻细胞因子风暴等严重不良反应,并不断探索预测严重不良发应生物标志物。

现阶段单抗、双抗、ADC药物及CAR-T治疗多赛道布局、全面开花,竞争激烈,不同药物作用机制不同,胃癌抗Claudin18.2治疗谁能更胜一筹尚未可知。Claudin18.2抗体联合化疗的疗效已初露锋芒,联合免疫治疗是否能更上一层楼,期待更多临床研究结果披露。此外,抗Claudin18.2治疗不良反应的全程管理也需重视。

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