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EGFR(表皮生长因子受体) panel_IBC五周年系列公众号(10)

EGFR(表皮生长因子受体) panel_IBC五周年系列公众号(10) 爱思益普
2023-12-07
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爱思益普生物化学部(ICE Biochemistry, IBC)成立于2019年2月18日, 经过近五年的发展,已经成长为涵盖从蛋白定制与产品,生物物理分析,酶学体系构建与筛选,生化机制研究,质谱分析,高通量与谱学筛选的六位一体的生物化学平台;团队经验丰富,leader 团队超过25人,平均行业从业经验超过6年,拥有1100+的ready to use的酶学靶点平台,300+的靶标蛋白产品,以及50+经SPR 验证的靶标平台等,助力国内外合作伙伴的新药研发

背景介绍

表皮生长因子受体(EGFR)在胚胎发生、上皮组织发育和细胞再生等生物学功能中起着至关重要的作用,可以促进细胞分裂和迁移,但也参与肿瘤生长和转移。1982年,Stanley Cohen博士及其同事报告了EGF细胞表面受体的鉴定,称为人表皮生长因子受体(EGFR),也称为成红细胞癌基因B1(ErbB1)。表皮生长因子受体(EGFR)由位于染色体7p12.2上的EGFR基因编码,分子量约170 kDa。EGFR属于ErbB家族,由HER1(EGFR,ErbB-1)、HER2(ErbB-2)、HER3(ErbB-3)和HER4(ErbB-4)组成的。ErbB家族的所有成员都是跨膜受体酪氨酸激酶,由细胞外配体结合域、跨膜结构域、细胞内酪氨酸激酶(TK)结构域和含有保守磷酸化位点的调控尾区组成。EGF与EGF受体的结合,EGFR会发生一系列构象变化,导致其与其他ErbB成员发生同源二聚化或异源二聚化,二聚化后的两个TK结构域通过反式磷酸化来变构激活彼此,进而启动下游信号通路,包括Ras/MAPK通路、PI3K/AKT通路和JAK/STAT通路,发挥涉及细胞增殖、存活和分化的关键功能。EGFR在细胞信号通路中的关键作用使其成为癌症治疗的主要靶点,EGFR在头颈、乳腺癌、肺癌、结直肠癌、前列腺癌、肾癌、胰腺癌、卵巢癌和脑癌等多种人类肿瘤中过表达。


EGFR基因扩增和/或过表达以及突变会促进肿瘤发生。肺癌目前已经成为全球发病率最高、死亡人数最多的癌症, 5年生存率为15%。约60%的非小细胞肺癌(NSCLC)、30%的乳腺癌和40%的多形性胶质母细胞瘤(GBM)的发生与EGFR或其家族成员过表达或激活突变有关。细胞外配体结合区2至7外显子的丢失造成EGFRvIII突变,可能参与了GBM的发病机制。相比之下,在NSCLC中,最常见的突变位于细胞内TK结构域。主要分为3类:(1)常见突变。外显子19(E746_A750)的框内缺失和外显子21的L858R点突变,占所有TK结构域突变的85至90%。

(2)罕见突变。发生在18,20和21外显子的一些频率较低的突变,主要包括三大常见类型L861Q、G719X、S768I。

(3)外显子20插入突变。据报道,EGFR外显子20插入的频率占NSCLC中所有观察到的EGFR突变的4%至10%。



自从在癌症治疗中发现抗EGFR疗法以来,数百种小分子已被合成并评估为EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFR TKIs)。第一代EGFR-TKIs中的吉非替尼(Gefitinb)和厄洛替尼 (Erlotinib)分别于2003年和2004年获得美国食品和药物管理局(FDA)批准用于治疗NSCLC患者。Erlotinib, Gefitinb为可逆抑制剂,与酶的ATP结合位点(通常与Met793形成氢键)竞争结合,进而干扰EGFR酪氨酸激酶活性。患者在近一年的治疗后面临继发性耐药性,在高度保守的门控开关(gatekeeper residue)上获得T790M突变。第二代抑制剂(Afatinib, Dacomitinib) 最初是为了克服T790M突变而提出的。与第一代抑制剂一样属于苯胺基喹唑啉类,Afatinib与Cys773共价结合,Dacomitinib与Cys797的共价结合来抑制EGFR酪氨酸激酶活性。Afatinib是野生型EGFR、HER2和HER4酶活性的选择性抑制剂,对单突变和双突变EGFR (EGFRL858R和EGFRL858R/T790M)具有良好的抑制效果,IC50值为10 nM。在突变型EGFRL858R/T790M或HER2过表达的细胞试验中,Afatinib也有效。由于其为广泛抑制剂,无法特异结合分野生型和突变型,T790M突变仍会发生,并有严重的副作用。第三代抑制剂在对第一代和第二代EGFR TKIs耐药的NSCLC患者中显示出良好的疗效。Osimertinib, Lazertinib为氨基嘧啶类,与Cys797的共价结合来抑制EGFR酪氨酸激酶活性,其专为敏感的EGFR突变和EGFR T790M耐药性突变而开发, 因此副作用很小,迄今为止,许多第三代EGFR TKI已被合成并开发用于临床实践。Osimertinib选择性抑制NSCLC和H1975细胞PC-9细胞的增殖,FDA于2015年批准用于治疗EGFRT790M阳性突变的NSCLC患者。此外,Olmutinib (HM61713)是另一种T790M选择性EGFRTKI,于2016年首次在韩国上市,用于治疗局部晚期或转移性EGFRT790M阳性NSCLC患者。但它们也容易产生靶点耐药,如C797S突变等。获得性耐药以及受体酪氨酸激酶结构域的突变显著降低了EGFR TKI的有效性, 一些糠基衍生物被合成并通过干扰EGFR的变构位点被评价为第四代EGFR抑制剂。这些化合物末端部分较长的R链导致变构位点的高疏水性,且可逆且弱地与EGFR的催化位点结合,诱导蛋白质降解,从而导致癌细胞死亡。尽管EGFR磷酸化的抑制活性较弱,但这些化合物已显示出受体和细胞骨架蛋白的增强降解,从而导致癌细胞死亡。第四代变构突变选择性EGFR抑制剂处于试验阶段。


临床批准的靶向EGFR激酶抑制剂和/或HER2/ERBB2的抗体


爱思益普EGFR筛选平台介绍

爱思益普生物化学部(IBC)打造了集蛋白纯化、酶学方法开发、抑制剂活性筛选,耐药株,DMPK,体内模型于一体的EGFR筛选平台。可支持EGFR药物活性评价的一体化研究,旨在建立全面的靶点筛选和体外生物学研究平台,满足新药研发企业对速度、效率和结果的需求,用专业的技术和高效的沟通帮助客户提高新药研发的效率。


01
蛋白纯化

爱思益普目前已经纯化出EGFR系列多个蛋白,蛋白团队拥有多年丰富的工作经验,每批蛋白都会经过活性验证,以保证纯度和活性,充分满足各种实验需求。表格展示了部分已经纯化出的蛋白。


EGFR及其突变蛋白的部分展示


02
超过30种EGFR及其突变的Ready to use assay summary


03
SPR方法检测EGF受体与EGFR蛋白的结合


04
EGFR细胞系筛选

爱思益普已建立1000+的细胞平台,包括基于Flip-In, Lentiviral and Retroviral system, Neon electroporation, T-REx system, HiBiT and PPI systems 等建立的过表达和稳转细胞株,以及基于CRISPR/Cas 9 system, siRNA, shRNA建立的基因编辑细胞株。针对EGFR靶点,爱思益普已获得30种EGFR突变相关的Ba/F3稳转激酶细胞系,充分满足各种需求。我们拥有专业高效的Ba/F3技术搭建团队,能够提供一站式Ba/F3细胞系搭建服务,满足您需求的细胞系搭建。


05
生信分析

对于产生的耐药细胞系,我们进行基于RNAseq的生物信息学分析来研究其机制。使用我们的内部算法,我们可以提供有关差异基因表达、富集途径和特征基因图谱的详细信息。NCI-H1975 Osimertinib抗性细胞系的代表性数据如下所示。



06
体内模型构建

作为抗肿瘤药物发现过程中的重要一步,细胞系衍生的肿瘤异种移植物(CDX)模型被广泛用于药物疗效、PK/PD相关性和联合治疗的临床前测试。在这种模型中,研究新型药物抑制肿瘤生长发育的疗效及其作用机制是可行的。



小结:

爱思益普团队不仅可以提供EGFR家族的生化评价体系,同时具有丰富细胞、DMPK等研究经验,致力于在生化、ADME、PK/PD、体内药理学等生物学领域为客户提供一体化的服务。


撰稿人----俎鸿儒


参考文献
1.  Li, F.; Wu, H.; Du, X.; Sun,Y.; Rausseo, B.N.; Talukder, A.;Katailiha, A.; Elzohary, L.; Wang, Y.;Wang, Z.; et al. Epidermal Growth Factor Receptor-Targeted Neoantigen Peptide Vaccination for the Treatment of Non-Small Cell Lung Cancer and Glioblastoma. Vaccines 2023, 11, 1460.
2.  Vyse S, Huang PH. Targeting EGFR Exon 20 Insertion Mutations in Non-small Cell Lung Cancer. Signal Transduction and Targeted Therapy (2019) 4:5.
3. Uribe, M.L.; Marrocco, I.; Yarden, Y. EGFR in Cancer: Signaling Mechanisms, Drugs, and Acquired Resistance. Cancers 2021, 13, 2748.
4. Leonetti A, Sharma S, Minari R, Perego P, Giovannetti E, Tiseo M. Resistance Mechanisms to Osimertinib in EGFR-mutated Non-small Cell Lung Cancer. British Journal of Cancer (2019) 121:725–737.
5. Tumbrink HL, Heimsoeth A, Sos ML. The next tier of EGFR resistance mutations in lung cancer. Oncogene. 2021 Jan;40(1):1-11.
6.  Gero TW, Heppner DE, Beyett TS, To C, Azevedo SC, Jang J, Bunnell T, Feru F, Li Z, Shin BH, Soroko KM, Gokhale PC, Gray NS, Jänne PA, Eck MJ, Scott DA. Quinazolinones as allosteric fourth-generation EGFR inhibitors for the treatment of NSCLC. Bioorg Med Chem Lett. 2022 Jul 15;68:128718.
7.  Shi K, Wang G, Pei J, Zhang J, Wang J, Ouyang L, Wang Y, Li W. Emerging strategies to overcome resistance to third-generation EGFR inhibitors. J Hematol Oncol. 2022 Jul 15;15(1):94.
8. Harrison PT, Vyse S, Huang PH. Rare epidermal growth factor receptor (EGFR) mutations in non-small cell lung cancer. Semin Cancer Biol. 2020 Apr;61:167-179. doi: 10.1016/j.semcancer.2019.09.015.

公司介绍



关于爱思益普
北京爱思益普生物科技股份有限公司2010年成立,专注于从靶点发现验证、先导化合物筛选、优化到临床前候选分子阶段的创新药一体化生物学服务平台,在肿瘤,免疫,心血管,中枢神经系统等疾病领域的生物学和药理学研究技术,打造创新型CRO+的探索者。爱思益普关注新药研发企业对速度、效率和成本的需求,用专业的技术和高效的沟通帮助客户提高新药研发的效率。

爱思益普建立的技术平台包括:
1.基于靶点的药物筛选平台:建立了超过100种离子通道,160多种GPCR,超过1000种激酶和酶学靶点以及40多核受体筛选细胞系及验证方法,涵盖了大部分成药性靶点。
2.体外和体内药效筛选评价平台:包括肿瘤免疫,心血管,中枢神经系统基于细胞、组织或动物模型的药效学评价。
3.早期成药性筛选评价平台:包括早期ADME和PK研究,早期药物脱靶效应筛选(hERG,safety panel,激酶谱等)

爱思益普2022年完成过亿元B轮融资,在北京、上海、徐州和贵阳设有实验室和商务中心,目前实验室面积超过17000平方米,超过400名员工,仪器设备投入超过1亿元。爱思益普建立了强大的技术团队,其中博士近10%,硕士以上占比超过40%。2人入选北京市“海聚工程”海外高层次人才及北京市特聘专家;亦庄“亦麒麟”创业领军人才。是国家高新技术企业,中关村高新技术企业。2016年被认定为北京经济技术开发区“企业研发机构”和“公共技术服务平台”;2018年获得“德勤-亦庄高科技高成长20强”;2021年获北京市科委平台重大项目支持;2021年被认定为北京市企业科技研究开发机构;2022年获得北京市“专精特新”中小企业。


截至目前,爱思益普为600家以上的国内新药研发机构提供服务,得到客户广泛好评;每年有数百个项目进行新药临床研究(IND)申报,多个项目通过NMPA的现场核查。


【声明】内容源于网络
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爱思益普
北京爱思益普生物于2010 年成立,专注于从先导化合物筛选,优化到临床前候选分子阶段基于细胞和生化的药物体外筛选技术和早期药物机理研究,关注肿瘤,免疫,心血管,中枢神经系统等疾病领域的生物学和药理学研究技术,打造创新型CRO+的探索者。
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