Nanobodies mod lungekræft: levering af kemoterapi direkte til tumoren

Signaltransduktion og målrettet terapi præsenterede en platform for målrettet terapi mod lungeadenokarcinom (LUAD): Forskerne skabte nanobodies A5 mod proteinet CD155 (PVR), som er overudtrykt i LUAD og er forbundet med en dårligere prognose. A5 "klæber" ikke kun fast til CD155 (Kd ≈ 0,23 nM), men hæmmer også tumorcellemigration, og når det kombineres med liposomer med doxorubicin, øger det optagelse og cytotoksicitet mod CD155-positive celler med 2-3 gange. I musemodeller og xenografter fra lungetumororganoider bremser et sådant konjugat væksten og rammer målet mere præcist.

Baggrund for undersøgelsen

Lungeadenokarcinom (LUAD) er den mest almindelige undertype af lungekræft og en førende årsag til kræftrelateret død. Selv i "målenes og immunterapiens tidsalder" har en betydelig andel af patienterne ikke drivermutationer med tilgængelige lægemidler, og de, der har det, udvikler hurtigt resistens. PD-1/PD-L1-immunterapi har forbedret resultaterne, men kun et mindretal reagerer, ofte i kort tid. Derfor kommer nye mål, der samtidig adresserer tumorinvasivitet og immunundgåelse, i forgrunden.

CD155 (også kendt som PVR/Necl-5) er et immunoglobulin-superfamiliemolekyle, der ofte overudtrykkes af LUAD-tumorceller. CD155 har en dobbelt "rolle". På den ene side er det et immunkontaktcenter: det binder de hæmmende receptorer TIGIT og CD96 på T- og NK-celler (hæmmer dem) og kostimulatoren CD226 (aktiverer dem). Med overskydende CD155 forskydes balancen mod immunbremsen, hvilket hjælper tumoren med at undgå overvågning. På den anden side er CD155 involveret i adhæsion og migration: via fokale kontakter (FAK/PXN) og cytoskelettet forbedrer det cellemotilitet og invasion, hvilket er klinisk forbundet med en dårligere prognose.

På denne baggrund er ideen om et "dobbelt angreb" logisk: at bruge CD155 både som en adresse til levering af cytostatika og som en løftestang til at svække migration/invasion. Klassiske monoklonale antistoffer klarer ikke altid målretning: de er store, trænger dårligere ind i tæt tumorvæv og er dyrere at producere. Nanobodies (VHH) - enkeltdomæne-antistoffer fra kameler - er mindre i størrelse (~15 kDa), mere stabile, enklere at konstruere, lettere at krydsbinde med bærere (liposomer, nanopartikler) og diffunderer bedre ind i tumoren. De kan "plantes" på overfladen af et liposom med doxorubicin eller en anden "last", hvilket øger cellernes optagelse af CD155-high.

Der er også faldgruber, som er vigtige at overveje i forbindelse med translation: CD155 findes også i normalt væv (omhyggelig toksikologi og vurdering uden for målområdet er nødvendig), nanobodyets korte halveringstid kræver forlænget levetid (f.eks. albuminbinding/PEG-modifikation), og kombinationen med immunterapi (anti-PD-1/anti-TIGIT) skal testes for kompatibilitet og synergi. Ikke desto mindre, hvis håndtering af CD155 sikrer bedre lægemiddelakkumulering i tumoren og samtidig underminerer migrationskaskader (via paxillin/fokale kontakter), vil dette give en reel chance for at forbedre kontrollen af LUAD på steder, hvor konventionelle ordninger allerede er udtømte.

Hvad gjorde de?

• Anti-CD155 nanobodies A5 (VHH, ~15 kDa) med picomolær affinitet for lungetumorceller blev udvalgt og karakteriseret.
• Det blev fundet, at A5-CD155-kontakten "bryder" fokale kontakter: niveauet af paxillin (PXN) falder, hvilket resulterer i et >50% fald i cellemigration.
• Vi samlede A5-liposomer med doxorubicin (A5-LNP-DOX) og sammenlignede dem med umærkede liposomer og frit A5.
• Effekten blev testet in vitro (A549/CD155high) og in vivo: ortotopiske lungekræftmodeller og xenografter fra patient-afledte organoider (LCO).

Nøgleresultater

• Binding: A5 er tæt bundet til CD155-positive celler; komplekset er stabilt på grund af hydrofobe bindinger og hydrogenbindinger i CDR'erne. (Kd ≈ 0,23 nM).
• Anti-migrationseffekt: undertrykkelse af den fokale adhæsionskaskade via PXN → >50% reduktion i migration.
• Lægemiddelafgivelse: A5-LNP-DOX giver 2-3 gange større cellulær optagelse og cytotoksicitet i A549 sammenlignet med kontrolliposomer.
• Dyreterapi: markant væksthæmning i ortotopisk lungekræft og organoide xenografter; øget apoptose (aktiv caspase-3), nedsat andel af tumorvæv på histologi.

Hvorfor CD155-målet er vigtigt

CD155 i lungen er ikke kun en "immunpedal" (interagerer med CD226/TIGIT/CD96), men deltager også i tumorcelleadhæsion og -bevægelse. I kliniske data korrelerer CD155-PXN-aksen med overlevelse: høje niveauer af begge proteiner er forbundet med en dårligere prognose hos patienter med LUAD. Dette gør CD155 til et dobbelt mål: for lægemiddelafgivelse og for at underminere invasivitet.

• Fakta fra biobanker og TMA:
  • CD155 og PXN er kombineret i ekspression i prøver;
  • høj PXN - kortere samlet overlevelse;
  • Kombinationen af høj CD155 + høj PXN - den dårligste overlevelse.

Hvorfor er nanobodies gode til onkologi?

• Størrelse ~1/10 af normalt IgG → bedre penetration ind i tumoren.
• Termisk stabilitet, opløselighed, modulær samling af bærere (liposomer/nanopartikler).
• Produktion i mikrobielle systemer → billigere og mere skalerbar end klassiske antistoffer.
• Nanobodies har allerede en klinisk præcedens (caplacizumab), hvilket forenkler vejen til oversættelse inden for onkologi.

Leveringsdetaljer: hvordan A5 "bærer" doxorubicin

• A5-LNP-DOX binder specifikt til CD155 på overfladen af tumorceller og målretter liposomet mod endocytose.
• I A549/CD155high-kultur resulterer dette i en 2-3 gange stigning i intracellulær akkumulering og celledød.
• I pulmonale ortotopiske xenografter og LCO-xenografter reducerer lægemidlet tumormasse/volumen mere end ukonjugerede analoger med en stigning i apoptose (caspase-3+ celler).

Hvad betyder dette "i praksis"?

• Potentielt indikeret i fremtiden: LUAD CD155-høj (med samtidig høj PXN - højeste risikogruppe).
• Sådan bruges det: som en målrettet "kemi" (A5-LNP-DOX) og som et anti-migrationsmiddel (blokade af CD155-PXN-aksen).
• Hvor det kan "sætte sig fast": Opløselige CD155-isoformer kunne teoretisk set "opfange" A5, men i de testede linjer dominerede membranvarianten CD155α; β/γ var minimale.

Begrænsninger og åbne spørgsmål

• Dette er præklinisk arbejde: cellemodeller, mus, individuelle organoidlinjer (patientvariabilitet er endnu ikke dækket).
• Farmakologisk sikkerhed, toksikologi, farmakokinetik og sammenligning med eksisterende anti-CD155-tilgange (herunder immunterapi) er nødvendige.
• Test af kompatibilitet med immunlægemidler (anti-TIGIT/PD-1) og doseringsregimer for bedre synergi.

Hvorfor er nyheden vigtig?

Holdet viser, at CD155 ikke kun er en "immunadresse", men også et bekvemt "håndtag" til præcis levering af cytostatika med en mekanistisk fordel: samtidig afbrydelse af migration via PXN. Hvis resultatet replikeres i bredere organoidpaneler og i GLP-toksikologi, kan LUAD'er med højt CD155-indhold give en ny klasse af målrettede konjugater, der er kompakte, penetrerende og omkostningseffektive at fremstille.

Kilde: Noh K. et al. Målretning af CD155 i lungeadenokarcinom: A5 nanobody-baserede terapeutiske midler til præcisionsbehandling og forbedret lægemiddelafgivelse. Signaltransduktion og målrettet terapi (udgivet 10. juli 2025). DOI: 10.1038/s41392-025-02301-z.