IndoPro:基于细胞膜蛋白空间邻近关系开发双抗

InduPro Therapeutics 是一家利用“细胞膜蛋白空间邻近关系”开发双抗、ADC 等药物的美国 Biotech,重点布局肿瘤和自身免疫疾病。公司于 2022 年成立,在西雅图和剑桥设有办公地点;CEO 为 Prakash Raman,创始团队包括 Chris Garcia、Scott Lesley,以及邻近映射技术开发者 Rob Oslund 和 Niyi Fadeyi。

细胞邻近与组双抗:

如果双抗的目标是“把免疫细胞拉向肿瘤细胞”(如 TCE),细胞膜上的抗原是否邻近关系不大,因为它们主要靠跨细胞桥接发挥作用。

如果双抗的目标是“同时阻断两条致癌信号通路”,膜上抗原通常也不需要紧密邻近,只要这两个受体各自独立存在于细胞膜上,双抗分别结合并抑制它们即可。

如果双抗的目标是“利用空间邻近性实现精准识别、减少脱靶毒性、或者实现协同内吞”(如论文中研究的 EGFR×CDCP1 策略),那么膜上邻近则是提升药物特异性和效力的关键设计原则

1 摘要

1、文章开发了一种工业化的表面蛋白邻近性映射工作流程,用于研究 TAA 在膜微环境中的分布。文章生成了涵盖 12 种受体酪氨酸激酶和 28 种肿瘤细胞系统的 248 张邻近图谱

2、文章开发了 MetaMap,它是一个基于相关性的分析框架,它定义了空间蛋白群落,推断了非靶向蛋白之间保守的邻近关系,并建立了肿瘤相关邻近抗原(Tumour-associated proximity anigens, TAPA)的概念。TAPA 是一类共靶点,其定义基于疾病特异性的空间邻近性,而非仅仅基于表达水平

3、文章基于邻近性的关系整合到一个排序框架中,从而鉴定并验证了 EGFR-CDCP1 作为 TAA-TAPA 组合,该组合能够增强多种治疗方式下的肿瘤细胞杀伤作用

2 主要

1、团队之前引入了互补的光催化邻近标记技术,该技术可以在纳米尺度范围内对蛋白质进行共价标记,从而绘制膜微环境图谱。本文将这些正交化学方法整合到一个工业化的高通量微环境映射工作流程中。该工作流程包含标准化程序和跨实验归一化,可定量比较不同靶标、细胞系统和肿瘤背景下的蛋白质邻近性

2、光催化邻近标记技术与正交化学方法的结合,本质上是给细胞膜表面的蛋白质拍一张“高精度的微观合影”。它的核心实现步骤如下:首先,利用特异性抗体作为“导航员”,精准锁定细胞膜上的目标蛋白,并在抗体上挂载一个微型的“光催化剂(闪光灯)”。接着,加入特殊的探针分子并用蓝光照射激活催化剂,催化剂会产生寿命极短、扩散距离极近的活性化学中间体(如卡宾或苯氧自由基)。因为这些中间体“转瞬即逝”,它们还没跑远就会迅速熄灭,从而只有与目标蛋白在纳米级空间内紧密贴在一起的周围邻居蛋白,才会被共价打上标记标签。最后,通过质谱仪把这些带标签的邻居抓取出来,就能精准测定谁和目标蛋白挨得最近。而所谓的正交化学方法,则是指同时使用两套互不干扰、特性互补的标记化学系统(如短程精准的铱/重氮丙烯系统,与范围稍广的黄素/生物素-酪胺系统)。这就像用不同焦距的镜头进行“特写”与“中景”相互印证,从而能够极其立体、全面地还原细胞膜上真实的蛋白质空间邻近网络

3 RTK(受体酪氨酸激酶)的大规模微观测绘

1、文章对 28 个癌细胞系统(这些系统具有不同的组织来源、抗原表达和激活状态)的 12 个 RTK 进行了分析

2、全连接分析揭示了密集互连和受体特异性邻域(Fig2b)。平台重现了大部分已知的 RTK 相互作用组,包括已报道的异型 RTK 关联,例如EGFR-MET、EGFR-HER2和HER2-HER3,并且还揭示了先前未注释的近端RTK对,包括EGFR-PTK7、MET-EPHB2和HER3-MST1R(Fig2c)。与已公开的治疗管线进行比较发现,目前仅有三种共靶向组合(EGFR×MET、EGFR×HER3和HER2×HER3)处于基于双靶点抗体疗法的临床评估阶段,这表明通过系统映射鉴定的RTK-RTK近端关系的大多数仍未在治疗方面进行探索

4 MetaMap 解决了非目标邻近性问题

在前面的实验里,通过光催化邻近标记,只能测出“某一个特定目标蛋白(比如受体 EGFR)身边直接围着哪些邻居”。但是,细胞膜上的蛋白质有成千上万种。如果每次都只盯着几个靶标去测,效率太低了,而且很多非靶向的普通蛋白质之间到底是什么关系,我们依然不知道。MetaMap 把大量零散的“小合影”拼成一张巨大的“全景社交网”,从而能够推断出那些没有被直接当成靶标的蛋白质之间,是不是也经常“黏”在一起

5 后续治疗性靶点组合 EGFR×CDCP1 试验(略过)

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