生長抑素受體SSTR2：SSTR家族實(shí)力靶點(diǎn)，拓寬NET神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤治療途徑！
日期：2022-05-25 13:14:21
2022年第19屆歐洲神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤學(xué)會(huì)年會(huì)（2022 ENETS）于3月在巴塞羅那舉辦。ENETS作為神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤 （Neuroendocrine tumors，NET）診治領(lǐng)域的最高水平的學(xué)術(shù)會(huì)議，本屆大會(huì)上，生長抑素受體SSTR相關(guān)研究成為熱點(diǎn)。NET高 度異質(zhì)性和罕見性是精準(zhǔn)腫瘤治療的難點(diǎn)。近年來，SSTR家族靶點(diǎn)被認(rèn)為是NET治療中最重要的靶點(diǎn)，同時(shí)也是NET診斷中的重要 靶點(diǎn)。在SSTR家族中，研究報(bào)道最多的是生長抑素受體亞型SSTR2。大量數(shù)據(jù)顯示，SSTR2在神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤中特異性表達(dá)，成為 NET靶向治療極具實(shí)力靶點(diǎn)。事實(shí)上，基于SSTR2的藥物，已廣泛應(yīng)用于多種內(nèi)分泌疾病的診斷和治療，如肢端肥大癥，罕見病庫 欣綜合征。目前，SSTR2有望在NET治療中發(fā)揮關(guān)鍵的靶向作用，為NET治療提供更好的策略。那么，SSTR家族如何發(fā)現(xiàn)？SSTR2為 何脫穎而出？
1、SSTR家族的發(fā)現(xiàn)
1973年Brazeau等人在羊的下丘腦提取物中首次發(fā)現(xiàn)了生長抑素（Somatostatin, SST）。隨后的研究表明，SST主要分布 于神經(jīng)系統(tǒng)、胰腺、胃腸道以及免疫系統(tǒng) [1]。SST具有廣泛且高效的抗分泌功能，是重要的激素分泌抑制劑。1990 年代以后，利用配體結(jié)合分析技術(shù)，生長抑素受體（Somatostatin Receptor，SSTR）被發(fā)現(xiàn)。目前，研究者們已克隆和鑒定出 五種SSTR亞型，按發(fā)現(xiàn)的順序分別命名為SSTR1、SSTR2、SSTR3、SSTR4和SSTR5 [2-3]。機(jī)體內(nèi)各組織可表達(dá)多種 SSTR，其中以SSTR2表達(dá)最多。
研究表明，SSTR屬于G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR） 家族，SST主要是靶向于SSTR發(fā)揮作用。五種亞型均與Gi蛋白偶聯(lián)，通過調(diào)節(jié)腺苷酸環(huán)化酶（Adenylate Cyclase，AC）的活性， 進(jìn)而影響胞內(nèi)cAMP濃度，將外源信號(hào)傳遞至胞內(nèi)。因此，SSTR在介導(dǎo)生長抑素的生物學(xué)活性和功能方面尤為重要。在人機(jī)體中， SSTR參與多種激素的分泌調(diào)節(jié)，且與腫瘤的生長和增殖等過程相關(guān)（圖1） [4]。SSTR對(duì)不同組織中各類細(xì) 胞的影響取決于細(xì)胞表面表達(dá)的生長抑素受體亞型，在這些亞型中，SSTR2是研究最多的。
圖1. SSTR家族調(diào)控重要機(jī)體活動(dòng) [4]
*圖片來源于Nature Reviews Endocrinology出版物 [4]
2、什么是SSTR2？
生長抑素受體２（Somatostatin Receptor 2，SSTR2）是一類G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）,其天然配 體是生長抑素（SST） [5]。它是一種堿性穩(wěn)定親水性蛋白，無信號(hào)肽，存在7個(gè)跨膜區(qū)，作用于質(zhì)膜結(jié)構(gòu) （圖 2） [1]。二級(jí)結(jié)構(gòu)主要為α-螺旋，屬7tm GPCRs超家族。SSTR2基因及其編碼蛋白在進(jìn)化上高度保守，參 與調(diào)控G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)通路。SSTR2是唯一一種有SSTR2a和SSTR2b這2種異構(gòu)體的SSTR亞型受體蛋白 [6]。通過 STRING蛋白網(wǎng)絡(luò)互作分析，SSTR2相互作用的蛋白質(zhì)包括CORT、SST、NPY、GHRL、GNAI1、GNAI2、GNAI3、SHANK1、HIVEP2 [7]。大量研究證實(shí)，SSTR2蛋白主要參與G蛋 白偶聯(lián)受體途徑等生物學(xué)過程；參與調(diào)控GTP酶激活蛋白結(jié)合和多類激素活性等分子功能，與疾病聯(lián)系緊密 [8]。
圖2. SSTR2a 結(jié)構(gòu)示意圖 [1]
*圖片來源于Cellular peptide hormone synthesis and secretory pathways出版物 [1]
SSTR2廣泛分布于正常組織中，如腦下垂體、胰島、腎上腺、胸腺、胃腸道以及免疫系統(tǒng)等，在不同受體的組織，表達(dá)譜 各不相同。研究表明，SSTR2與胃酸分泌、組胺及胃泌素的釋放等關(guān)系密切 [9]。進(jìn)一步的研究表明，SSTR2在多種 類型的實(shí)體瘤中常高表達(dá)，包括神經(jīng)內(nèi)分泌瘤和小細(xì)胞肺癌 [10-11]。目前，SSTR2在肢端肥大癥、庫欣病、消化道 出血和垂體腫瘤、神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤、神經(jīng)母細(xì)胞瘤等治療方面應(yīng)用廣泛。SSTR2已發(fā)展成為治療多種疾病的潛在候選藥物。
3、SSTR2結(jié)合SST的抗腫瘤作用機(jī)制
當(dāng)SSTR2或其它亞型與SST結(jié)合后，可能經(jīng)cAMP，MAPK，PI3K等信息通路，抑制DNA合成發(fā)揮抗腫瘤 作用 [12-14] （圖3）。目前發(fā)現(xiàn)，SSTR2或其它亞型結(jié)合SST后，抗腫瘤的作用機(jī)制主要涉及以下傳導(dǎo)途徑 ：
1）腺苷酸化環(huán)化酶途徑：SSTR與腺苷酸化環(huán)化酶結(jié)合，降低細(xì)胞內(nèi)環(huán)腺嘌呤核苷酸（adenosine monophos-phate，cAMP ）水平，低濃度的cAMP抑制蛋白激酶的活性，進(jìn)而阻止癌基因激活，抑制腫瘤。
2）蛋白酪氨酸磷酸途徑：SSTR導(dǎo)致蛋白酪氨酸磷酸酶（PTP）上調(diào)，使酪氨酸激酶去磷酸化而失活，并抑制促絲裂原活 化蛋白激酶（MAPK）等多種蛋白激酶，抑制癌基因，c-fos、c-mys、c-jun等轉(zhuǎn)錄激活，從而抑制DNA和蛋白質(zhì)的合成。
3）磷脂酞肌醇3激酶途徑：SSTR通過抑制PI3K以及上調(diào)p21和p27的表達(dá)，抑制PRb的磷酸化和E-細(xì)胞周期依賴激酶復(fù)合體 （cyclin E-cyclin-dependent kinase 2 complex）。
4）鈣離子通道途徑：SSTR使Ca2+和H+間發(fā)生離子交換，降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+的濃度， 增加胞內(nèi)環(huán)境的酸化水平，使細(xì)胞增殖發(fā)生抑制。
圖3. SSTR結(jié)合SST抗腫瘤機(jī)制 [14]
*圖片來源于Molecules出版物 [14]
4、SSTR2在腫瘤等疾病中的作用
如前所述，SSTR2可參與生物體內(nèi)的眾多細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路，如GPCR下游信號(hào)和腺苷酸環(huán)化酶抑制途徑，通過改變其結(jié)構(gòu) 來激活下游的信號(hào)分子，進(jìn)而調(diào)控生命體的眾多生理和病理反應(yīng)過程。近年來，SSTR2被作用于肢端肥大癥、庫欣病和消化道出 血。此外，大量研究證實(shí)，SSTR2在多種腫瘤細(xì)胞中頻繁高表達(dá)，尤其是神經(jīng)內(nèi)分泌瘤。借助于這些特性，SSTR2已經(jīng)成為治療肢 端肥大癥，以及神經(jīng)內(nèi)分泌瘤等腫瘤的重要靶點(diǎn)。
4.1 SSTR2與腫瘤
SSTR2除了在正常組織中分布較為廣泛外，在多種類型的實(shí)體瘤中常過度表達(dá)，如熱門的神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤。有研究發(fā)現(xiàn)， 80-90%的肺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤都表達(dá)SSTR，且主要是SSTR2，分化好的肺神經(jīng)內(nèi)分泌瘤相比于未分化的SSTR2表達(dá)密度高 [15 -16]。神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤（Neuroendocrine tumors，NET）包括來自內(nèi)分泌和神經(jīng)系統(tǒng)的多種激素分泌腫瘤，這些細(xì)胞通常 具有遺傳性或散發(fā)性基因突變，目前用于NET腫瘤的治療方法主要包括化學(xué)療法和放射療法，但毒性大。SSTR2將是開發(fā)NET的新 治療方法的潛力靶點(diǎn)。除了NET，SSTR2還在多種腫瘤細(xì)胞中廣泛表達(dá)，表現(xiàn)出多功能，包括神經(jīng)母細(xì)胞瘤 [17]、垂 體腺瘤 [18]、黑色素瘤 [19]、甲狀腺癌 [20]、腦膜瘤 [21]、乳腺癌 [22]、胃癌 [23]、肺癌 [24]等等。因此，SSTR2靶點(diǎn)正成為腫瘤靶向治療研究的熱點(diǎn)。
4.2 SSTR2與肢端肥大癥等疾病
SSTR2不僅在腫瘤中發(fā)揮重要的功能，它的表達(dá)還和內(nèi)分泌與代謝等疾病相關(guān)，如庫欣綜合征、肢端肥大癥、垂體ACTH分 泌過多 [25-26]。肢端肥大癥是一種由于垂體腺瘤分泌過量生長激素，起病隱匿的慢性進(jìn)展性內(nèi)分泌疾病。庫欣病 是一種罕見的疾病，又稱皮質(zhì)醇增多癥，是腎上腺皮質(zhì)長期分泌過多糖皮質(zhì)激素所產(chǎn)生的臨床癥候群。目前基于SSTR2靶點(diǎn)，已 有多款上市藥物用于這類疾病的治療。
5、SSTR2臨床研究前景
基于Umabs DB抗體藥物數(shù)據(jù)庫（https://www.umabs.com/）和ParmSnap數(shù)據(jù)庫顯示（表1），針對(duì)SSTR2蛋白的抗體藥物 研發(fā)處在早期，僅1款藥物Tidutamab處于臨床階段，適應(yīng)癥為神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤、皮膚惡性腫瘤和小細(xì)胞肺癌，來自美國公司 Xencor, Inc.，但有報(bào)道，目前該管線的臨床試驗(yàn)的結(jié)果并不理想。Tidutamab是一款靶向SSTR2 x CD3的雙特異性抗體，通過依 賴CD3激活T細(xì)胞，對(duì)表達(dá)SSTR2的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行殺傷。過去這些年，SSTR2的藥物研發(fā)已經(jīng)取得較大進(jìn)展，如下表，包括合成多肽 、小分子化藥、融合蛋白、抗體藥。
當(dāng)前，抗腫瘤抗體藥物已成為癌癥治療方法的重要組成，其對(duì)正常細(xì)胞的副作用小，體內(nèi)靶向性分布，具有更加強(qiáng)的療 效。隨著對(duì)SSTR2的深入研究，越來越多的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)表明，SSTR2蛋白在靶向治療腫瘤中的巨大潛力，特別是神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤。而 SSTR2蛋白的抗體藥物研發(fā)也正在受到制藥公司的青睞，我們期待更多的臨床試驗(yàn)驗(yàn)證。因此，未來研發(fā)更為安全、有效、低副 作用的靶向SSTR2抗體藥物勢(shì)在必行，這也將擴(kuò)寬神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤等疾病的治療策略！
| 藥物 | 靶點(diǎn) | 在研適應(yīng)癥 | 藥物類型 | 在研機(jī)構(gòu) | 最高研發(fā)狀態(tài)（全球） |
|---|---|---|---|---|---|
| Lutetium Dotatate LU-177 （177镥）镥氧奧曲肽 |
SSTR2 | 神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤；胰神經(jīng)內(nèi)分泌瘤；胃癌 | 合成多肽 | 北京先通國際醫(yī)藥科技股份有限公司；高級(jí)催化劑應(yīng)用品有限公司；北京大學(xué) | 批準(zhǔn)上市 |
| PASIREOTIDE DIASPARTATE 門冬氨酸帕瑞肽 |
SSTR1；SSTR2；SSTR3 | 庫欣綜合征；肢端肥大癥；垂體ACTH分泌過多 | 合成多肽 | Novartis Europharm Ltd.；Novartis Pharma AG；北京諾華制藥有限公司 | 批準(zhǔn)上市 |
| Vapreotide Acetate 醋酸伐普肽 |
SSTR2；SSTR5 | 腹瀉；食管胃靜脈曲張；神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤 | 合成多肽 | Debiopharm Group；德拜奧維森公司 | 批準(zhǔn)上市 |
| Somatostatin Acetate 醋酸生長抑素 |
SSTR1；SSTR2；SSTR3 | 消化道出血；胰腺炎 | 合成多肽 | 德國來奧大藥廠 | 批準(zhǔn)上市 |
| Somatostatin(BCN Peptides SA) 生長抑素(BCN Peptides SA) |
SSTR1；SSTR2；SSTR3 | 糖尿病性視網(wǎng)膜病變 | 合成多肽 | BCN肽類股份有限公司 | 臨床3期 |
| Paltusotine | SSTR2 | 肢端肥大癥；惡性類癌綜合征；神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤 | 小分子化藥 | 克林提克斯醫(yī)藥股份有限公司 | 臨床3期 |
| ITF-2984 | SSTR5；SSTR4；SSTR3 | 肢端肥大癥 | 小分子化藥 | Italfarmaco SA | 臨床2期 |
| Tidutamab(Xencor, Inc.) | SSTR2；CD3 | Merkel細(xì)胞癌；小細(xì)胞肺癌；神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤 | 雙特異性抗體 | 贊科股份有限公司（(Xencor, Inc.） | 臨床2期 |
| Gallium-68 satoreotide | SSTR2 | 神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤；胰神經(jīng)內(nèi)分泌瘤；胃癌 | 合成多肽 | 益普生 | 臨床2期 |
| DG-3173 | SSTR2；SSTR5；SSTR4 | 肢端肥大癥 | 合成多肽 | Strongbridge Biopharma Plc；Aspire Pharma Ltd. | 臨床2期 |
| Dopastatin | SSTR2；DRD2；SSTR5 | 垂體腫瘤 | 合成多肽 | Tiburio Therapeutics, Inc. | 臨床2期 |
| TBR-065 | SSTR2；DRD2 | 肢端肥大癥 | 融合蛋白 | 益普生；Tiburio Therapeutics, Inc. | 臨床2期 |
| 68Ga-NOTA-3PTATE-RGD | SSTR2；ITGAV&ITGB3 | 肺癌 | 多肽 | 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院 | 臨床1期 |
| ONO-5788 | GHRH；SSTR2 | 肢端肥大癥 | 小分子化藥 | 小野藥品工業(yè)株式會(huì)社 | 臨床1期 |
| CRN-01941 | SSTR2 | 神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤 | 小分子化藥 | 克林提克斯醫(yī)藥股份有限公司 | 臨床1期 |
| ZT 01 | SSTR2 | 低血糖；2型糖尿病 | / | Zucara Therapeutics, Inc. | 臨床1期 |
| Somatostatin 生長抑素 |
SSTR5；SSTR4；SSTR3 | / | 化學(xué)藥 | 山東新時(shí)代藥業(yè)有限公司 | 臨床申請(qǐng) |
| ONO-ST-468 | SSTR2 | 肢端肥大癥 | 化學(xué)藥 | 小野藥品工業(yè)株式會(huì)社 | 臨床前 |
表1. 靶點(diǎn)SSTR2的藥物研發(fā)最新進(jìn)展
為鼎力協(xié)助各藥企針對(duì)SSTR2靶點(diǎn)在NET神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤等疾病藥物方面的研發(fā) 工作，CUSABIO推出SSTR2活性蛋白產(chǎn)品（Code: CSB-MP022725HU），助力您在SSTR2機(jī)制方面的研究或其潛在臨 床價(jià)值的探索。
● Recombinant Human Somatostatin receptor type 2 (SSTR2)-VLPs (Active)
The Specificity was validated by Western Blot. CSB-MP022725HU is detected by Mouse anti-6*His monoclonal antibody.
Immobilized Human SSTR2 at 10 μg/ml can bind Anti-SSTR2 recombinant antibody (CSB-RA022725MA01HU), the EC50 is 58.13-81.28 ng/mL
The presence of VLP-like structures was confirmed by TEM
Blocking experiment on Anti-SSTR2 antibody (CSB-RA022725MA01HU) between Human SSTR2-VLPs protein and CT26/Human SSTR2 Stable Cells (CSB-SC022725HU) by Flow cytometry.
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