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ROR1药物研发热潮:默沙东与石药集团的临床试验新动态

日期:2024-12-03 10:56:00

在肿瘤治疗领域,ROR1已成为一个备受瞩目的靶点,全球多家制药企业正积极推进ROR1新药进入临床试验阶段。近期,默沙东以27.5亿美元收购获得的新药Zilovertamab vedotin(MK-2140)临床试验申请再次获得受理,该药物由人源化单克隆抗体UC-961与微管抑制剂MMAE通过蛋白水解可切割的连接子偶联而成,能够精准靶向ROR1阳性肿瘤细胞并释放细胞毒性药物,有效抑制肿瘤生长。MK-2140在治疗血液系统恶性肿瘤的临床试验中已展现出积极的疗效和生存期改善。石药集团的ROR1 ADC药物SYS6005,其临床试验申请已获得中国国家药监局药品审评中心(CDE)的受理,标志着该药物有望用于治疗晚期实体瘤患者。SYS6005通过与肿瘤细胞表面的ROR1受体结合,利用细胞内吞机制进入细胞内部,并在溶酶体内释放毒素以杀伤肿瘤细胞。这些不仅表明ROR1靶向药物的研究热度,更显示了ROR1在肿瘤治疗中的重要潜力。目前,ROR1靶点药物因其在临床试验中的初步成功而备受期待,预示着未来可能为癌症患者带来新的治疗选择 [1-2]

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 [3]

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 [4]。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 [5]。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 [6]

The structure of ROR1

图1. The structure of ROR1

*图片参考文献发表在Protein Cell上[6]

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 [7] [8]。 Kringle结构域在ROR家族中比较保守,由80个氨基酸组成 [9]。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

此外,有多项研究已将ROR1的表达与YAP / TAZ转录的激活相关联,从而增强肿瘤发生和化学耐药性 [10] [11]。如图3所示,Wnt5a与ROR1 / FZD复合物的结合,然后通过结合Gα12/13进一步激活RhoA,从而抑制Lats1/2活性,进而导致YAP / TAZ去磷酸化和核易位。易位到细胞核里的YAP/TAZ与TEAD结合后可以诱导涉及细胞增殖、干细胞自我更新和肿瘤发生基因的转录。增加的YAP/TAZ转录反过来又可以上调ROR1表达。

Crosstalk between Wnt5a-ROR1 signaling and YAP/TAZ pathway

图3. Crosstalk between Wnt5a-ROR1 signaling and YAP/TAZ pathway

*图片参考文献发表在Cells[12]

4. 靶向ROR1的临床意义

ROR1靶向药物的研究正在迅速发展,高达90多款临床药物在研,涉及多种药物类型和治疗机制,主要包括CAR-T细胞疗法、ADC药物、单克隆抗体等。

CAR-T药物:以ONCT - 808和JCAR 024为例,通过基因工程技术对患者自身的T细胞进行改造,使其表面表达能够特异性识别ROR1的嵌合抗原受体(CAR)。当回输到患者体内后,这些CAR - T细胞能够精准识别并结合肿瘤细胞表面的ROR1,从而激活T细胞的杀伤功能,直接对肿瘤细胞发动免疫攻击,引发肿瘤细胞凋亡。

ADC药物:如MK - 2140这类ADC药物,由靶向ROR1的人源化IgG1单克隆抗体、可裂解连接子以及毒性载荷(如单甲基澳瑞他汀E,MMAE)组成。药物首先通过抗体部分与肿瘤细胞表面的ROR1特异性结合,随后被肿瘤细胞内吞进入细胞内部。在细胞内,连接子在特定酶的作用下发生裂解,释放出毒性载荷MMAE,MMAE作为微管蛋白抑制剂,可干扰肿瘤细胞的微管功能,进而抑制细胞有丝分裂,最终导致肿瘤细胞死亡。

单抗药物:如ZILO-301(Zilovertamab)是一种人源化单克隆抗体,特异性地靶向ROR1。它能够精确地识别并结合肿瘤细胞表面的ROR1受体。这种结合可能会触发机体自身的免疫反应。比如,激活补体系统,诱导补体依赖的细胞毒性(CDC)作用,或者通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒性(ADCC)机制,使免疫细胞(如自然杀伤细胞等)识别并杀伤肿瘤细胞。

这些药物主要针对ROR1在肿瘤细胞中的异常高表达,涵盖了血液系统恶性肿瘤(如白血病、淋巴瘤等)以及实体瘤(如乳腺癌、肺癌、结直肠癌等),有望为不同类型肿瘤患者提供新的治疗策略。多家机构,包括Oncternal Therapeutics、默沙东、勃林格殷格翰等,正在积极推动这些药物的研发,最高阶段已处于临床3期,预示着ROR1靶向药物有望在不久的未来上市,为肿瘤精准治疗带来重大突破,为癌症患者提供新的治疗选择。

临床研究表部分展示:

药物 靶点 药物类型 在研适应症(疾病名) 在研机构 最高研发阶段
Zilovertamab ROR1 单克隆抗体 套细胞淋巴瘤 | 慢性淋巴细胞白血病 University of California San Diego | University of California | Oncternal Therapeutics, Inc. 临床3期
Zilovertamab vedotin ROR1 x Tubulin ADC 弥漫性大B细胞淋巴瘤 | 复发性弥漫性大B细胞淋巴瘤 | B细胞淋巴瘤 | B细胞恶性肿瘤 | 慢性淋巴细胞白血病 | 滤泡性淋巴瘤 | 套细胞淋巴瘤 | 难治性弥漫性大 B 细胞淋巴瘤 | 播散性弥漫性大 B 细胞淋巴瘤 | 膀胱癌 | 伯基特淋巴瘤 | 尤文肉瘤 | 神经母细胞瘤 | 前体B细胞急性淋巴细胞白血病 | 实体瘤 | 急性淋巴细胞白血病 | 急性髓性白血病 | 边缘区B细胞淋巴瘤 | T细胞淋巴瘤 | 巨球蛋白血症 Merck Sharp & Dohme Corp. | 默沙东研发(中国)有限公司 | Merck Sharp & Dohme LLC | Merck & Co., Inc. 临床2/3期
CAR T-cell therapy(Peking University) ROR1 自体CAR-T 晚期恶性实体瘤 中国人民解放军联勤保障部队第九二〇医院 | 北京大学 临床1/2期
ROR1 CAR-T (Oncternal Therapeutics) ROR1 自体CAR-T 非霍奇金淋巴瘤 | 血液肿瘤 | 实体瘤 Oncternal Therapeutics, Inc. 临床1/2期
EMB-07 CD3 x ROR1 双特异性T细胞结合器 难治性淋巴瘤 | 肺腺癌 | 膀胱癌 | 乳腺癌 | 子宫癌 岸迈生物科技(苏州)有限公司 临床1期
HDM-2005 ROR1 ADC 难治性淋巴瘤 | 晚期恶性实体瘤 杭州中美华东制药有限公司 临床1期
JCAR-024 ROR1 自体CAR-T 血液肿瘤 中美上海施贵宝制药有限公司 临床1期
LCB-71 ROR1 ADC 急性淋巴细胞白血病 LigaChem Biosciences, Inc. | ABL Bio, Inc. | 无锡药明合联生物技术有限公司 | 基石药业(苏州)有限公司 临床1期
LYL-797 ROR1 CAR-T 晚期乳腺癌 Lyell Immunopharma, Inc. 临床1期
NVG-111 CD3 x ROR1 双特异性T细胞结合器 慢性淋巴细胞白血病 Novalgen Ltd. 临床1期
PRGN 3007 ROR1 自体CAR-T 急性淋巴细胞白血病 Precigen, Inc. | Precigen ActoBio, Inc. 临床1期
ROR1-CAR-TILs(Guangdong Zhaotai InVivo Biomedicine) HPK1 x PD-1 x ROR1 CAR-TILs 晚期恶性实体瘤 | 脑癌 广东昭泰体内生物医药科技有限公司 临床1期
ROR1R-CAR(The University of Texas MD Anderson Cancer Center) ROR1 CAR-T 白血病 The University of Texas MD Anderson Cancer Center | CLL Global Research Foundation 临床1期
SYS-6005 ROR1 ADC 实体瘤 石药集团巨石生物制药有限公司 临床申请
Anti-ROR1 antibody scFv conjugates(Oncternal) ROR1 ADC 肿瘤 University of California San Diego | Oncternal Therapeutics, Inc. 药物发现
CN114539411 ROR1 单克隆抗体 肿瘤 山东博安生物技术股份有限公司 药物发现
CN116410317 ROR1 ADC 增生 | 肿瘤 四川科伦博泰生物医药股份有限公司 药物发现
NVG-333 ROR1 自体CAR-T 肿瘤 Novalgen Ltd. 药物发现
ROR1 (生研生物) ROR1 CAR-T 慢性淋巴细胞白血病 浙江生研生物科技有限公司 药物发现

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参考文献:

[1] https://www.nasdaq.com/press-release/merck-data-ash-2024-annual-meeting-highlights-promising-hematology-pipeline-diverse

[2] https://xueqiu.com/9353448186/307854678

[3] Forrester WC. The Ror receptor tyrosine Kinase family [J]. CMLS Cell Mol Life Sci. 2002, 59:83-06.

[4] Boreherding N, Kusner D, Liu GH, et al. ROR1, an embryonic protein with an emerging role in cancer biology [J]. Protein Cell. 2014, 5:496-502.

[5] Baskar S, K wong KY, .Hofer T, et al. Unique cell surface expression of receptor tyrosine kinase ROR1 in human B-cell chronic lymphocytic leukemia [J]. Clin Cancer Res. 2008, 14:396-404.

[6] Nicholas Borcherding, David Kusner, Guang-Hui Liu, et al. ROR1, an embryonic protein with an emerging role in cancer biology [J]. Protein Cell. 2014, 5(7):496–502.

[7] Mikels AJ, Nusse R. Purified Wnt5a protein activates or inhibits β-catenin–TCF signaling depending on receptor context [J]. PLoS Biol. 2006, 4:e115.

[8] Nomi M, Oishi I, Kani S, et al. Loss of mRor1 enhances the heart and skeletal abnormalities in mRor2-deficient mice: redundant and pleiotropic functions of mRor1 and mRor2 receptor tyrosine kinases [J]. Mol Cell Biol. 2001, 21:8329–8335.

[9] Wamg HY, Lie T, Malbon CC, et al. Structure-function analysis of Frizzleds [J]. Cell Signal. 2006, 18: 934-941.

[10] Zhang, S., Zhang, H., Ghia, E.M., et al. Inhibition of chemotherapy resistant breast cancer stem cells by a ROR1 specific antibody [J]. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2019, 116, 1370–1377.

[11] Islam, S.S., Uddin, M., Noman, A.S.M., et al. Antibody-drug conjugate T-DM1 treatment for HER2+ breast cancer induces ROR1 and confers resistance through activation of Hippo transcriptional coactivator YAP1 [J]. EBioMedicine. 2019, 43, 211–224.

[12] Hanna Karvonen, Harlan Barker, Laura Kaleva, et al. Molecular Mechanisms Associated with ROR1-Mediated Drug Resistance: Crosstalk with Hippo-YAP/TAZ and BMI-1 Pathways [J]. Cells. 2019, 8, 812: 2-12.