表皮生長(zhǎng)因子TMEFF2：腫瘤特異性或甲基化標(biāo)志物，雙功能靶點(diǎn)蘊(yùn)藏新機(jī)會(huì)!
日期：2022-11-21 08:51:39
2022年歐洲腫瘤內(nèi)科學(xué)會(huì)年會(huì)（ESMO）于9月9日-13日以線下結(jié)合線上的方式在法國(guó)巴黎舉辦。ESMO大會(huì)作為歐洲最負(fù)有盛名和最具影響力的腫瘤學(xué)會(huì)議，在這場(chǎng)學(xué)術(shù)盛會(huì)上，眾多臨床研究公布數(shù)據(jù)，不乏腫瘤領(lǐng)域新靶點(diǎn)。來自Janssen R&D的團(tuán)隊(duì)介紹了前列腺癌癥中的新靶點(diǎn)--TMEFF2。Janssen的TMEFF2 x CD3雙抗（JNJ-70218902）I期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，劑量爬坡試驗(yàn)入組73例患者，2例未出現(xiàn)無劑量限制性毒性。有效性方面，8例患者前列腺特異性抗原PSA下降超過50%，5例患者療效評(píng)價(jià)為部分緩解（Partial Response，PR）。團(tuán)隊(duì)表示將進(jìn)一步探索第一部分的劑量遞增研究，啟動(dòng)第二部分的劑量擴(kuò)展研究以及初步療效 [1]。
事實(shí)上，在胃癌、膀胱癌、前列腺癌等多種實(shí)體腫瘤中，TMEFF2高甲基化導(dǎo)致表觀遺傳沉默，在腫瘤研究中成為熱點(diǎn)。目前，更多報(bào)道顯示，TMEFF2既具有抑癌作用又具有促癌作用，其在前列腺癌中的作用最為復(fù)雜。因此，TMEFF2有望作為腫瘤特異性或甲基化標(biāo)志物，為腫瘤藥研發(fā)賦能！那么，TMEFF2如何發(fā)現(xiàn)？TMEFF2蘊(yùn)藏著多少新機(jī)會(huì)？
1. 什么是TMEFF2？
TMEFF2（Transmembrane protein with EGF-like and two follistatin-like domains 2），也被稱為HPP1，TPEF，TENB2，屬于I型進(jìn)化保守的跨膜蛋白。TMEFF2基因是由Uchida、Liang和Young等研究者于1999~2001年先后克隆發(fā)現(xiàn) [2-3]。人TMEFF2基因定位于染色體2q32.1，包含9個(gè)內(nèi)含子及10個(gè)外顯子。TMEFF2由374個(gè)氨基酸組成，含胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)。胞外區(qū)包含1個(gè)類表皮生長(zhǎng)因子（EGF）功能域和2個(gè)類似卵泡抑素（Follistatin，F(xiàn)S）功能域（圖1） [2]。較短的胞內(nèi)區(qū)含有潛在的G-蛋白活化序列 [2-3]。
TMEFF2作為具有表皮生長(zhǎng)因子EGF樣和FS樣結(jié)構(gòu)域蛋白，胞外區(qū)FS樣功能域，可與轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β家族（TGF-β超家族）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）以及血小板衍生生長(zhǎng)因子（PDGF）等結(jié)合，并抑制其受體活化；胞外區(qū)EGF樣結(jié)構(gòu)，可參與細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) [2]。目前TMEFF2表達(dá)異常已在多種腫瘤中得到證實(shí)，在前列腺癌以及子宮內(nèi)膜癌中，TMEFF2表達(dá)上調(diào)，而在胃癌、結(jié)直腸癌、胰腺癌等惡性腫瘤中，TMEFF2基因啟動(dòng)子區(qū)的CpG島常出現(xiàn)高甲基化，TMEFF2表達(dá)下調(diào) [2-6]。因此，TMEFF2有望成為腫瘤特異性或甲基化生物標(biāo)志物，其應(yīng)用前景廣闊！
圖1. TMEFF2的結(jié)構(gòu) [2]
2. TMEFF2作為配受體的雙功能
研究提示，TMEFF2蛋白中的EGF樣功能域可能是人表皮生長(zhǎng)因子受體ERBB1或ERBB4的配體，其與EGF神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白家族的生長(zhǎng)因子具有高度的同源性。在結(jié)直腸癌細(xì)胞中，過表達(dá)TMEFF2可導(dǎo)致ERBB4活化；在前列腺癌中，由于前列腺癌細(xì)胞株中ERBB4表達(dá)缺乏，因而有利于TMEFF2與ERBB1結(jié)合，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng) [5, 7-8]。
此外，TMEFF2的FS樣結(jié)構(gòu)域具有結(jié)合和雙向調(diào)節(jié)多種生長(zhǎng)因子的活性。TMEFF2可作為血小板源性生長(zhǎng)因子（PDGFA）的受體或共受體，在體外促進(jìn)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK1/2）磷酸化。在TMEFF2過表達(dá)細(xì)胞中pERK1/2的水平略上調(diào)，且在TMEFF2/PDGFRA共表達(dá)的細(xì)胞中，pERK1/2的水平進(jìn)一步增加 [9]。已有研究證實(shí)，在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中，TMEFF2通過其含有的FS樣結(jié)構(gòu)域選擇性地與PDGFA相互作用，抑制其受體活化，從而調(diào)控血小板衍生生長(zhǎng)因子信號(hào)通路 [10]。另有報(bào)道，TMEFF2的FS結(jié)構(gòu)域在皮質(zhì)激素細(xì)胞中可調(diào)節(jié)促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRH），抑制環(huán)腺苷酸（cAMP），環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白（CREB），導(dǎo)致細(xì)胞增殖減少 [11]。目前雖然TMEFF2的生物學(xué)功能尚不完全清楚，但作為一種跨膜蛋白，TMEFF2可通過與多種蛋白結(jié)合在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮重要的生物學(xué)作用。
3. TMEFF2在癌癥中的調(diào)控機(jī)制
TMEFF2的結(jié)構(gòu)較為獨(dú)特，不同形式的TMEFF2具有不同的生物學(xué)功能，其在腫瘤中的機(jī)制十分復(fù)雜。研究指出，在生長(zhǎng)因子作用下全長(zhǎng)TMEFF2，發(fā)揮抑癌作用；然而，TMEFF2可通過金屬蛋白酶（如ADAM9、ADAM17、ADAM12）或跨膜絲氨酸蛋白酶Hepsin/TMPRSS1誘導(dǎo)，TMEFF2胞外域（TMEFF2-ECD）以其可溶形式脫落，脫落形式的可溶性TMEFF2-ECD則可發(fā)揮促癌作用 [12-13]。現(xiàn)有研究提示，TMEFF2蛋白可調(diào)控Ras/Raf/MAPK/ERK，PKB/Akt，JAK-STAT等信號(hào)通路，進(jìn)而發(fā)揮抑癌或促癌作用，但其具體的調(diào)控機(jī)制有待進(jìn)一步闡明。
例如，TMEFF2可與血小板衍生生長(zhǎng)因子PDGFA特異性結(jié)合，抑制PDGFA刺激的成纖維細(xì)胞增殖，而PDGFA在少突膠質(zhì)前體細(xì)胞（OPCs）的增殖、遷移和分化中起著重要作用 [2]。在過表達(dá)TMEFF2的結(jié)直腸癌細(xì)胞中，可溶性TMEFF2-ECD以ADAM17依賴的方式脫落，參與到JAK-STAT信號(hào)通路 [7]。同時(shí)，TMEFF2在結(jié)直腸癌中的抑癌作用需要TMEFF2-ECD的裂解和脫落。在前列腺癌中，TMEFF2可通過整合素信號(hào)通路調(diào)節(jié)αvβ3等整合素的表達(dá)及RhoA的活化，抑制前列腺癌細(xì)胞的遷移和黏附，而TMEFF2-ECD無此作用 [14]。由于整合素可誘導(dǎo)Akt和ERK磷酸化，TMEFF2也可能通過對(duì)整聯(lián)蛋白表達(dá)的影響，建立負(fù)反饋回路，調(diào)節(jié)MAPK和PI3K通路。在胃癌中，TMEFF2可通過激活SHP-1抑制STAT3信號(hào)通路，抑制胃癌細(xì)胞的增殖（圖2） [15, 28]。而TMEFF2-ECD可誘細(xì)胞中ERBB4的酪氨酸磷酸化，參與癌細(xì)胞增殖和凋亡的過程。因此，TMEFF2在癌癥發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮雙重功能，TMEFF2通過介導(dǎo)和調(diào)控細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)通路，在多種惡性腫瘤中影響細(xì)胞的增殖、分化、遷移和侵襲。
圖2. TMEFF2在胃癌中的調(diào)控機(jī)制 [28]
4. TMEFF2在癌癥治療中的作用
TMEFF2涉及多種癌癥和不同的功能，被發(fā)現(xiàn)以來，已經(jīng)引起了各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)者相當(dāng)大的興趣（圖3）[2]。在人正常組織中，TMEFF2的表達(dá)有限，然而在腫瘤中，TMEFF2的表達(dá)不同程度地上調(diào)或下調(diào)，具有雙重功能。已有報(bào)道顯示，在結(jié)直腸癌、膀胱癌、胃癌中，TMEFF2抑制腫瘤細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡，發(fā)揮抑癌作用，但另有報(bào)道揭示，TMEFF2可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，發(fā)揮促癌作用。尤其在前列腺癌中，TMEFF2發(fā)揮抑癌或促癌的作用均有研究報(bào)道，其潛在作用受到廣泛關(guān)注。
圖3. TMEFF2在癌癥治療中的作用 [2]
4.1 TMEFF2與前列腺癌
前列腺癌是世界范圍內(nèi)老年男性最常見的惡性腫瘤之一。已有研究顯示，TMEFF2可能成為前列腺癌診斷的分子標(biāo)志物。與正常前列腺相比，前列腺癌組織，尤其是雄激素依賴的前列腺癌組織中，TMEFF2明顯升高。TMEFF2的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域與肌氨酸脫氫酶（SARDH）相互作用，可下調(diào)肌氨酸的細(xì)胞水平。肌氨酸是前列腺癌進(jìn)展中的一種潛在標(biāo)志物，肌氨酸水平上調(diào)可增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲的能力。TMEFF2在前列腺癌中的作用較為復(fù)雜，野生型全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的TMEFF2起著抑癌作用，而TMEFF2-ECD則促進(jìn)癌細(xì)胞生長(zhǎng) ,[14, 16]。采用一種人源化的抗TMEFF2 ADC（huPr1-vcMMAE），在前列腺癌動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，該藥物可有效地到達(dá)腫瘤細(xì)胞，僅對(duì)表達(dá)TMEFF2的腫瘤細(xì)胞發(fā)揮細(xì)胞毒性作用 [17]。對(duì)前列腺癌患者，基于TMEFF2的抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）可能成為一種有前景的靶向療法。
4.2 TMEFF2與胃癌
胃癌是起源于胃黏膜上皮的惡性腫瘤，在中國(guó)各種惡性腫瘤中發(fā)病率居首位。與正常胃黏膜上皮細(xì)胞相比，TMEFF2在胃癌細(xì)胞中的表達(dá)顯著下調(diào)，體外過表達(dá)TMEFF2，可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制胃癌細(xì)胞增殖。與TMEFF2高表達(dá)的胃癌患者相比，TMEFF2低表達(dá)患者的生存時(shí)間顯著縮短，提示TMEFF2可作為評(píng)估胃癌患者預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo) [15, 18]。在幽門螺桿菌感染引起的胃癌中，磷酸化的STAT3直接與TMEFF2基因啟動(dòng)子結(jié)合，使胃癌細(xì)胞中的TMEFF2表達(dá)下調(diào)。敲低TMEFF2表達(dá)可促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖能力，而給予維生素C可觀察到細(xì)胞的增殖能力受到抑制，以及TMEFF2表達(dá)顯著上調(diào)，進(jìn)一步證實(shí)TMEFF2可能是胃癌治療的潛在靶點(diǎn) [15, 18-19]。
4.3 TMEFF2與結(jié)直腸癌
結(jié)直腸癌是一種多見的癌癥疾病，具有較為嚴(yán)重的危害性，使患者的腸道健康受損嚴(yán)重。TMEFF2在80%以上的結(jié)直腸癌中表達(dá)下調(diào)，被認(rèn)為是一種結(jié)直腸癌抑制基因。研究表明，無論在體內(nèi)還是體外，TMEFF2均顯示出對(duì)結(jié)直腸癌的抑制活性。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，TMEFF2過表達(dá)，可誘導(dǎo)JAK1、JAK2與細(xì)胞表面受體結(jié)合而活化，活化的JAK再通過磷酸化作用誘導(dǎo)STAT1和STAT2活化，從而抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡 [2, 20]。TMEFF2高甲基化與結(jié)直腸癌早期病變密切相關(guān)，對(duì)患者血液樣本的研究發(fā)現(xiàn)，TMEFF2基因甲基化水平越高，患者的預(yù)后越差 [22]。此外，在原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌中均可觀察到TMEFF2基因高甲基化 [21]。因而TMEFF2有望成為結(jié)直腸癌患者早期診斷及甲基化生物標(biāo)志物。
4.4 TMEFF2與其他腫瘤
目前的研究已證實(shí)，TMEFF2在胰腺癌、膀胱癌、非小細(xì)胞肺癌等多種腫瘤組織和細(xì)胞系中的表達(dá)均顯著下調(diào) [23, 24, 25, 26]，TMEFF2在子宮內(nèi)膜癌中的表達(dá)水平顯著高于非典型內(nèi)膜增生和正常子宮內(nèi)膜，其在各類型腫瘤中發(fā)揮作用的機(jī)制也不同 [3]。例如，在胰腺癌細(xì)胞系中，過表達(dá)的TMEFF2可下調(diào)磷酸化STAT3、髓樣細(xì)胞白血病因子1（Mcl1）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)，進(jìn)而抑制胰腺癌細(xì)胞增殖，并促進(jìn)其凋亡 [26]。在子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞中，下調(diào)TMEFF2表達(dá)后，可抑制PI3K/Akt通路，上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化受到抑制，腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力均顯著降低 [3]。在膀胱癌組織中，TMEFF2啟動(dòng)子明顯甲基化，導(dǎo)致其基因表觀遺傳學(xué)沉默，從而影響膀胱癌細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移和侵襲 [24]。在腎細(xì)胞癌中，TMEFF2甲基化與腫瘤的分期及預(yù)后呈負(fù)相關(guān) [27]。
5. TMEFF2臨床研究前景
基于ParmSnap數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，針對(duì)TMEFF2蛋白的抗體藥物研發(fā)，已有3款：ciduvectamig；AFC-08；anti-TenB2 antibody drug conjugates。Ciduvectamig和AFC-08均為單克隆抗體，其中AFC-08處于臨床前，用于抑郁癥。anti-TenB2 antibody drug conjugates，適應(yīng)癥為腫瘤，暫無臨床信息披露。目前，關(guān)于TMEFF2的研究尚處于早期階段，但TMEFF2作為腫瘤診斷及治療標(biāo)志物方面具有巨大潛力。TMEFF2的組織分布有望成為抗體偶聯(lián)治療前列腺癌的工具；其次，TMEFF2-ECD這一分泌型的出現(xiàn)提示調(diào)節(jié)TMEFF2的裂解可能會(huì)改變其功能。此外，在多種實(shí)體腫瘤中，TMEFF2基因常因高甲基化導(dǎo)致表觀遺傳沉默，在腫瘤發(fā)展中發(fā)揮重要作用。因此，TMEFF2具有成為多種腫瘤治療及甲基化標(biāo)志物的潛力。
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Recombinant Human TMEFF2, partial (Active)
The purity was greater than 95% as determined by SDS-PAGE.
Immobilized Human TMEFF2 at 2 μg/mL can bind Anti-TMEFF2 recombinant antibody (CSB-RA883439MA1HU), the EC50 is 2.129-2.956 ng/mL.
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