抗癌药物的运作模式被破译

弗莱堡的研究人员研究了膜蛋白CD20如何组织B细胞膜上的纳米结构。信贷:茱莉亚Jullesova

利妥昔单抗是一种靶向膜蛋白CD20的抗癌药物,是第一个被批准的针对B肿瘤细胞的治疗性抗体。弗莱堡大学的免疫学家现在已经解决了一个关于它是如何工作的谜团。由Michael Reth教授领导的团队使用细胞培养、健康细胞和癌症患者的细胞来研究CD20如何组织B细胞膜上的纳米结构。如果蛋白质缺失或利妥昔单抗与之结合,B细胞表面的组织就会改变。静止的B细胞在这个过程中被激活。该团队已经在该杂志上发表了这项研究PNAS

B也是免疫系统的一部分。当它们识别外来物质时,就会发展成。这些细胞产生抗体来对抗细菌、病毒或肿瘤细胞。Reth的团队使用CRISPR/Cas9基因剪刀去除肿瘤细胞系和健康B细胞中的CD20基因。研究人员随后在纳米尺度上分析了B细胞表面的蛋白质如何与其他受体形成新的相互作用。“这些结果是基于我们对膜蛋白纳米簇及其对免疫细胞的调节的研究,”Reth说。

“CD20蛋白将IgM类的B细胞抗原受体和共受体CD19分开。因此,CD20确保了B细胞的静止状态,”Reth解释道。只有当这些蛋白在细胞膜内相互作用并形成IgM/CD19复合物(通常作为对外源性抗原的反应)时,免疫细胞的防御才能完全激活。Reth的团队发现,这种复合物也在没有CD20的细胞中形成,或在美罗华治疗后形成。

利妥昔单抗的结合,这是针对b细胞淋巴瘤和b细胞的处方,向其他免疫细胞发出信号,摧毁所有携带cd20的B细胞。这使得研究人员检测了利妥昔单抗治疗期间患者的血液。“我们发现美罗华结合在B细胞表面的CD20很快消失。这些B细胞不会被检测到,但是由于CD20的缺失而被激活,”该研究的第一作者Kathrin Kläsener解释道。

因此,B细胞最终增殖并发展成浆细胞。这些浆细胞不再拥有CD20,因此美罗华不再可获得。“在接受利妥昔单抗治疗的复发患者的血液测试中,我们也发现浆细胞数量增加,”Kläsener说。“到目前为止,还不清楚CD20蛋白有什么重要功能,以及为什么一些患者在接受利妥昔单抗治疗后复发。现在我们知道为什么了。”“这可能有助于在未来开发出更有效的治疗方法。”

更多信息:Kathrin Kläsener et al, CD20作为人B细胞静止状态的守门人,美国国家科学院院刊(2021)。DOI: 10.1073 / pnas.2021342118

期刊信息:美国国家科学院院刊

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