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TfR1(CD71)导向的肿瘤治疗策略

时间:2024-11-15 08:57:15
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转铁蛋白受体 1(TfR1),亦被称为分化簇 71(CD71),属于一种能够与转铁蛋白(Tf)相结合的 II 型跨膜糖蛋白类别。在细胞摄取铁元素的进程中,它借助与携铁的转铁蛋白相互作用,承担起极为关键的角色。
铁元素对于细胞的诸多生物进程而言不可或缺,特别是在 DNA 合成以及细胞增殖方面有着根本性的重要意义。鉴于其在癌细胞病变机制里占据着重要地位,恶性细胞往往会出现 TfR1 过度表达的现象,而且这种表达量的提升极有可能和癌症的不良预后存在关联。
TfR1 在恶性肿瘤细胞上呈现出的高表达态势,再综合其细胞外可被触及的特性、内化的能力以及在癌细胞病变过程中的关键意义,这一系列因素致使该受体成为了抗体介导治疗的一个极具潜力的作用靶点。

~TfR1的结构~

TfR1 属于 II 型跨膜糖蛋白,其可与转铁蛋白(Tf)相结合,包含 760 个氨基酸,以二聚体形式呈现,二者依靠二硫键相互连接。从结构上看,TfR1 由胞外 C 末端结构域(涵盖 671 个氨基酸)、跨膜区(包含 28 个氨基酸)以及胞内 N 末端结构域(具有 61 个氨基酸)所构成。在 C 端胞外区,于 251、317 和 727 位的天冬酰胺残基处存在三个 N 连接的糖基化位点,在 104 位的苏氨酸残基处存在一个 O 连接的糖基化位点,这些糖基化位点对于 TfR1 受体全面发挥其功能起着不可或缺的作用。
Tf 则由一条包含 679 个氨基酸的多肽链与两条碳水化合物链共同组成,其结构为两个 40 kDa 的亚基,这两个亚基中间由一段短连接序列分隔开来。每个亚基均具备结合一个游离铁离子(Fe3+)的能力,所以,Tf 最多能够结合两个铁离子,并借助与 TfR1 的相互作用,将 Fe3 + 运输至细胞表面,进而实现内化过程。
~TfR1的功能~
细胞内吞作用能够把铁离子与 Tf/TfR1 复合体转运至内吞体内部。在内体环境中,内体膜质子泵引发质子(H+)向内流动,使得 pH 值降低到 5.5,也就是内体发生酸化现象。这一酸化过程会促使 Tf 和 TfR1 的构象出现改变,进而引发铁离子从 Tf 中释放出来。随后,铁还原酶 STEAP3 会将铁离子由 Fe3 + 还原为 Fe2+,二价金属转运蛋白 1(DMT1)再把 Fe2 + 从内体中泵出。之后,Tf/TfR1 复合体又会被循环回细胞表面。而细胞质中的 Fe2 + 会与血红素以及各类酶相结合,作为辅助因子来推动众多关键的细胞进程得以运行。

~TfR1的表达~

通常而言,TfR1 在多数正常细胞中呈现出较低水平的表达状态。在那些具有高增殖速率的细胞上,其表达量会有所上升,像基底表皮细胞、肠上皮细胞以及部分被激活的免疫细胞均是如此。在对铁元素有着较高需求的细胞,例如胎盘滋养层细胞与红系祖细胞上,同样能够观测到 TfR1 的高表达情形。
鉴于大多数癌细胞具备高增殖率的特性,TfR1 在恶性肿瘤细胞中会出现过度表达的现象。相较于正常细胞,恶性肿瘤细胞的生长对于铁元素有着更强的依赖性,此现象被称作 “铁瘾”。所以,癌细胞对于缺铁状况会更为敏感。
TfR1 已然被认定为一种较为普遍的癌症标志物。在众多癌症类型里,诸如乳腺癌、卵巢癌以及肺癌等实体癌,还有慢性淋巴细胞白血病(CLL)等血液瘤,TfR1 的高表达往往和癌症晚期以及(或)较差的预后存在关联。
~癌症治疗中对 TfR1 进行靶向性干预~
TfR1 能够以两种各异的途径成为肿瘤治疗的靶点:
其一,借助 Tf、铁蛋白或者抗 TfR1 抗体来间接输送抗癌药物,其中涵盖了输送化学药物、蛋白质(例如毒素)、核酸(如寡核苷酸)以及病毒载体等。此外,还能够制备以 TfR1 为靶向的纳米药物以及其他剂型,像是抗体 - 药物偶联物(ADC)或者多肽 - 药物偶联物(PDC)。
其二,将抗体自身当作抗癌药物来运用,通过抗体直接对 TfR1 功能予以抑制,或者激活由抗体介导的效应功能,诸如抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC)、抗体依赖的细胞吞噬作用(ADCP)以及补体依赖的细胞毒作用(CDC)。
值得注意的是,TfR1 在癌症治疗方面的这两种应用方式并非相互对立,那些本身具备细胞毒性的抗体同样能够用于药物递送用途。
名称 货号 规格
PE Rat Anti-Mouse CD71(C2) 561937 25ug
APC Mouse Anti-Human CD71(M-A712) 561940 25Tst
APC Mouse anti-Human CD71 Antibody(4AT56/14) abs182419-25T 25T
CD71 MicroBeads, human 130-046-201 EA