BTK細胞篩選模型
發(fā)布時(shí)間:2025/02/10分類(lèi):技術(shù)文章來(lái)源:科佰生物
B細胞受體(BCR)信號通路在成熟B細胞惡性腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展中起著(zhù)核心作用,例如慢性淋巴細胞白血病(CLL)、套細胞淋巴瘤(MCL)、彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、濾泡性淋巴瘤(FL)或華氏巨球蛋白血癥(WM)。BCR信號通路中的激活突變常見(jiàn)于DLBCL、FL或WM;而在CLL和MCL中一般會(huì )缺失,但BCR信號轉導被組成性激活,并且是其發(fā)病機制的關(guān)鍵參與者。
細胞表面免疫球蛋白本身不具有任何激酶活性。它與二硫化物連接的異二聚體Igα和Igβ(CD79A, CD79B)非共價(jià)連接。經(jīng)過(guò)識別和抗原結合后,BCR開(kāi)始聚集并改變其構象,造成Igα和Igβ細胞質(zhì)結構域上酪氨酸的激活基序(ITAM)的磷酸化。這種磷酸化由Src家族激酶LYN介導,為脾酪氨酸激酶(SYK)創(chuàng )造了一個(gè)對接位點(diǎn)。然后,活化的SYK磷酸化B細胞接頭蛋白(BLNK),BLNK是一種有助于募集其他分子(如布魯頓酪氨酸激酶(BTK))的接頭蛋白。BCR刺激還導致LYN和SYK磷酸化共受體CD19和PI3K銜接蛋白 BCAP,然后激活磷酸肌醇 3-激酶(PI3K),導致PIP3產(chǎn)生。
Figure 1:BCR信號通路
布魯頓酪氨酸激酶(BTK)是BCR通路的關(guān)鍵酶之一。BCR信號啟動(dòng)后,BTK磷酸化并激活磷脂酶Cγ2 (PLCγ2),進(jìn)而激活NF-κB。BTK突變最初是在x連鎖無(wú)丙種球蛋白血癥(XLA)患者中發(fā)現的。BTK在CLL、MCL、DLBCL和其他類(lèi)型淋巴瘤中的進(jìn)一步研究使其成為治療癌癥的有利靶點(diǎn)。此外,BTK已被證明在toll樣受體介導的感染因子識別和Fc受體信號傳導中起作用。其中,Fc受體信號在BTK信號傳導中尤為重要。肥大細胞、嗜堿性細胞、單核細胞、巨噬細胞等免疫細胞在炎癥和過(guò)敏反應中發(fā)揮重要作用,這些炎癥和過(guò)敏反應是由高親和力IgE受體(FcεRI)交聯(lián)引起的,激活細胞內信號通路,導致脫顆粒和釋放組胺和其他促炎細胞因子。因此,自身免疫條件下的組成型BTK激活導致FcεRI的激活。除此之外,免疫細胞如巨噬細胞上的Fcγ受體(FcγR)也在腫瘤特異性抗體介導的涉及BTK的免疫應答中發(fā)揮重要作用。BTK還被發(fā)現是NLRP3炎性體的直接調節劑。
藥物研發(fā)進(jìn)展
2013年,第一代BTK抑制劑Ibrutinib(伊布替尼)已被批準用于治療 CLL、MCL、WM 和邊緣區淋巴瘤 (MZL),它與BTK活性位點(diǎn)的半胱氨酸殘基形成共價(jià)鍵,封閉了ATP結合口袋,從而阻斷BTK的酶活性。雖然它是一種強效藥物,但它存在脫靶效應,并且相當多的患者對治療產(chǎn)生耐藥性或毒性而停止治療。第二代的BTK抑制劑(如Acalabrutinib等)在保持高選擇性的同時(shí),減少了脫靶效應,提高了安全性和療效。但第一代和第二代的抑制劑都屬于不可逆抑制劑。BTK共價(jià)抑制劑治療后常會(huì )產(chǎn)生耐藥,部分耐藥機制為BTK 基因產(chǎn)生耐藥突變導致,其中最常見(jiàn)的耐藥突變?yōu)镃481位的氨基酸突變?yōu)镾。Pirtobrutinib是由禮來(lái)研發(fā)的首款獲批上市的非共價(jià)的第三代BTK抑制劑,它通過(guò)非共價(jià)、非C481依賴(lài)的結合阻斷BTK的ATP結合位點(diǎn),從而克服由C481S導致的共價(jià)BTK抑制劑耐藥機制,另外包括fenebrutinib,Nemtabrutinib等也屬于同一類(lèi)型的三代非共價(jià)抑制劑。除了上述共價(jià)或非共價(jià)BTK抑制劑外,為了進(jìn)一步提高藥效和克服耐藥,近年來(lái)一些藥企也在開(kāi)發(fā)針對BTK靶點(diǎn)的PROTAC藥物,下表為部分在研的BTK抑制劑以及PROTAC藥物。
BTK細胞篩選模型
為助力BTK靶點(diǎn)藥物研發(fā),南京科佰開(kāi)發(fā)了CBP73404 Gene Edited BTK[C481S] Isogenic Cell細胞篩選模型,通過(guò)基因編輯的方式將BTK的481位氨基酸半胱氨酸(C)突變?yōu)榻z氨酸(S),原理如下(Figure 2):
Figure 2:Gene Edited BTK[C481S] Isogenic Cell構建原理圖
Gene Edited BTK[C481S] Isogenic Cell驗證結果如下:
Figure 3:Gene Edited BTK[C481S] Isogenic Cell-測序結果
Figure 4:Gene Edited BTK[C481S] Isogenic Cell-ddPCR結果(通道1 藍色微滴代表BTK C481S 突變陽(yáng)性,通道2 綠色微滴代表該位點(diǎn)為陰性野生型)
Figure 5:Gene Edited BTK[C481S] Isogenic Cell-CTG結果