2023年11月8日19:30，西安交通大学第一医院杨谨教授（主持）与天津医科大学肿瘤医院贾勇圣教授（讲者）、中南大学湘雅二院易文君教授（讲者）共同做客《书友圈》，探讨Trop-2 ADC作用机制及临床应用的相关问题。
编者按：2023年11月8日19:30，西安交通大学第一医院杨谨教授（主持）与天津医科大学肿瘤医院贾勇圣教授（讲者）、中南大学湘雅二院易文君教授（讲者）共同做客《书友圈》，探讨Trop-2 ADC作用机制及临床应用的相关问题。
会议伊始，杨谨教授介绍到，在乳腺癌治疗领域，以靶向Trop-2、HER2低表达或者HER3为靶点的抗体药物偶联物（ADC）类药物的临床研究已经成为乳腺癌治疗的重要进展之一。多项研究数据带来了重大突破。本期《书友圈》，我们邀请到天津医科大学肿瘤医院贾勇圣教授和中南大学湘雅二院易文君教授分别介绍靶向Trop-2的ADC类药物的作用机制、基础研究以及临床研究进展。
01
贾勇圣教授：将Trop-2作为癌症驱动的治疗靶点
1）Trop-2 ADC药物的启发
贾勇圣教授带来了《将Trop-2作为癌症驱动的治疗靶点》的讲座。他首先总结了戈沙妥珠单抗（SG）作为代表性Trop-2 ADC药物带来的启发。SG是靶向Trop-2的新一代ADC，美国FDA已批准其用于治疗三阴性乳腺癌（TNBC）、HR+/HER2-乳腺癌和尿路上皮癌。
SG由人源化抗Trop-2单克隆抗体（hRS7）、可水解连接子以及拓扑异构酶抑制剂（SN-38）构成。SG在血液输注时，对正常细胞的伤害小，其通过血液循环与肿瘤细胞表面抗原识别并结合，随后进入肿瘤细胞内水解释放细胞毒性药物发挥作用。连接子裂解后的SG释放化疗药物，可不依赖抗体直接杀伤Trop-2低表达和不表达的肿瘤细胞，发挥ADC药物的旁观者效应。
III期ASCENT研究
SG在既往接受过至少二线化疗（至少一线用于复发转移阶段）的转移性三阴性乳腺癌（mTNBC）患者中表现出显著临床效果。相较于医生选择治疗（TPC），SG在PFS（5.6 vs.1.7个月，HR=0.39）和OS（12.1 vs.6.7个月，HR=0.48）方面，均表现出明显改善。
III期TROPiCS-02研究
在既往接受CDK4/6抑制剂（CDK4/6i）和内分泌治疗、且2到4线化疗的HR+/HER2-转移性乳腺癌（mBC）患者中，SG也显示出显著治疗效果。与TPC相比，接受SG治疗的患者，PFS（5.5 vs.4.0个月，HR=0.65）和OS（14.5 vs.11.2个月，HR=0.79）均获得显著改善。
贾勇圣教授补充道，在早前开展的IMMU-132-01篮子试验中，SG在TNBC、尿路上皮癌、非小细胞肺癌、HR阳性乳腺癌、小细胞肺癌、子宫内膜癌等实体瘤中，均展现了积极抗肿瘤活性。在此背景下，临床有必要去回顾Trop-2蛋白的来源和分子机制，思考其能否作为癌症驱动的治疗靶点。
2）认识靶点
Trop-2（Trophoblast cell surface antigen 2）全称人滋养层细胞表面抗原2。滋养层细胞是胚胎发育过程中提供养分的细胞。这些细胞具有全能干性，在胚胎发育过程中扮演重要角色。因此，将Trop-2作为肿瘤治疗的靶点具有很好的相关性。回溯人类胚胎发育历程，早期胚胎发育时期的一些蛋白在发育后期通常会消失，但是当正常细胞癌变后，部分蛋白会重新出现。因此，这些蛋白往往是肿瘤治疗的理想靶点。
从基因的角度来讲，Trop-2是由肿瘤相关钙信号转导子2（TACSTD2/Trop-2）基因编码的I型跨膜蛋白。Trop-2和上皮细胞黏附分子（EpCAM）的氨基酸序列具有49%的同一性和67%的相似性，亲水性和疏水性残基的分布高度相似。TACSTD2/Trop-2先天性突变会导致凝胶药滴状角膜营养不良（GDLD）。GDLD是一种罕见的常染色体隐性遗传病，可导致双侧角膜淀粉样变性的发展并最终失明，在日本的患病率最高。
但是这并不意味着SG具有显著的眼毒性。事实上，SG药物眼毒性很低，相关研究数据显示，仅5%的患者出现治疗相关眼毒性反应，未出现1级以上与治疗相关的眼部毒性事件。考虑到部分ADC新药因为眼毒性问题被美国FDA否决，SG安全性还是相对可靠。
Trop-2是一种跨膜蛋白，分为胞内段和胞外段。Trop-2首先有未激活状态（inactive）；然后被磷酸化和剪切，呈现出激活前状态（preactivated）；再经过进一步剪切，实现激活（activated）；最终胞内段和胞外段脱落（shedded）。因此Trop-2是在动静之间变化的。
通过三种蛋白水解酶（ADAM10、ADAM17、γ-secreatase）的剪切作用而激活Trop-2，释放其胞外段和胞内段结构域，参与肿瘤相关信号转导。一旦其胞外段和胞内段分离，胞内段会直接进入细胞内，甚至进入细胞核，并与β-连环蛋白（β-catenin）结合，启动下游信号转导，激活Cyclin D1、c-myc等癌基因，促使肿瘤增殖。因此，Trop-2具有“亲力亲为”的特点，通过蛋白结构域分离的方式，直接参与到下游信号转导。
3）信号通路
剪切/激活后的Trop-2可以触发休眠的、泛素表达的信号传导超级复合物，包括NA1/K1-ATP酶离子泵、CD9、PKCA和cofilin等。其中CD9被认为是Trop-2功能的独特转导子。
如果类比HER2信号传导，可以更好地理解Trop-2信号通路。HER2和HER3形成了异源二聚体，进而触发下游通路。据此，通过抑制HER2和HER3形成异源二聚体，帕妥珠单抗得以开发，抑制信号传导。Trop-2通过与CD9、Na/K ATP酶等传导子形成复合体，实现同样的功能。这些传导子（Trop-2“帮凶”）都有可能成为今后Trop-2药物开发潜在的靶点。
Trop-2参与的信号通路众多，和众多重要蛋白之间都有交互作用，包括但不限于mTORC、MEK以及Raf，其中最重要的是mTORC2。mTORC2是Trop-2/PKCA前馈激活环的关键介体，通过PKCA和Akt的磷酸化/激活。mTORC2上调NFkB作为必需的Trop-2下游效应器，导致肿瘤细胞生长和转移扩散的细胞周期蛋白D1和ERK途径的激活。Trop-2蛋白信号传导全面涵盖肿瘤发生、增殖、转移扩散等。
4）未来的问题和方向
Trop-2表达水平可能有助于筛选对Trop-2靶向治疗敏感的肿瘤
Trop-2低表达至零表达的病例中也检测到对抗Trop-2 ADC的治疗反应。由于目前通常将肿瘤细胞<10%的Trop-2表达判定为免疫组化零至低表达，Trop-2可能比目前识别的表达更加广泛，很有可能有很多肿瘤细胞存在Trop-2超低表达。
Western blot的整体分析显示，乳腺癌组织中确实有相当高水平的Trop-2表达。高水平的Trop-2表达似乎可以预测Trop-2 ADC治疗的最大反应。因此，开发肿瘤样本Trop-2定量的标准化IHC检测将非常重要，用于评估Trop-2 ADC治疗效果。
肿瘤压力选择下的Trop-2表达
Trop-2表达的在肿瘤选择性压力不降反升，可促进肿瘤生长和恶性进展，但与此同时，在接受细胞毒性药物治疗期间，肿瘤Trop-2表达使其保留了潜在的治疗靶标。
靶向Trop-2的新治疗策略
如前所述，Trop-2在正常人体细胞中不被切割，以静态为主，在肿瘤细胞中，由于水解酶的存在，Trop-2处于动态变化，包括非激活态、激活态等多种状态。如果能够通过这些动态变化区分来设计相应的抗体，这些抗体将更优针对性，更具“低毒高效”特点。
Trop-2驱动PARP1或Akt，使用小分子药物（PKCa、B-Raf、MEK、Akt和PARP抑制剂）或抗体类药物（靶向活化的Trop-2和CD9）抑制由Trop-2触发的信号通路(包括PKCa、B-Raf、MEK、Cyclin D1、Akt、PARP1和CD9)，可作为一种联合治疗策略。
5）总结
SG等新型Trop-2 ADC在乳腺癌、尿路上皮癌等实体瘤治疗中展现了积极的疗效和可靠安全性，并已进入临床实践；Trop-2已成为ADC药物研发的热门靶点。
Trop-2的表达上调可促进肿瘤发生发展，其主要激活机制是通过肿瘤酶剪切作用，释放的胞内段可参与肿瘤信号通路。
肿瘤压力选择下Trop-2表达可不降反增，在化疗或其他靶向治疗失败后仍可保留对Trop-2靶向治疗的活性。
未来的新治疗策略是靶向肿瘤切割/活化的Trop-2，包括Trop-2及CD9抗体，以及靶向于Trop-2活化后的下游信号通路。
02
易文君教授：Trop-2：高潜力靶点抗肿瘤治疗的研究现状
易文君教授带来了《Trop-2：高潜力靶点抗肿瘤治疗的研究现状》的讲课，在Trop-2生物特性的基础上介绍了靶向Trop-2药物的研发现状。
1）Trop-2的结构特征及表达
Trop-2的结构特征
Trop-2属于TACSTD家族，最初在人胎盘滋养层中发现，随后发现在多数人类肿瘤细胞中高表达。Trop-2蛋白由4个结构组成：蛋白由疏水前导肽（AA1–26）、胞外结构域（ECD）（AA27–274）、跨膜结构域（AA275–297）和胞质尾部（AA298–323）。Trop-2的胞内结构能够被PIP2进行磷酸化，同时胞质尾部存在酪氨酸和丝氨酸磷酸化位点，这表明PIP2对Trop-2的信号转导具有重要影响。这种结构特征对Trop-2后续的作用机制产生了重大影响。
Trop-2在恶性肿瘤中的表达和突变
易文君教授再次强调了Trop-2在许多恶性肿瘤都呈现出高表达。Trop-2有着“泛化”的主要特点，在乳腺癌、尿路上皮癌、非小细胞肺癌等癌症中都有高表达。目前，Trop-2 ADC药物已经在高表达和低表达的肿瘤中进行过治疗探索，都有着不错的治疗效果。
Trop-2基因也有发生突变的可能，包括扩增、缺失性突变等。在不同肿瘤中突变率不同，其中肉瘤突变率最高，其次是各种神经上皮和卵巢上皮癌。目前已有一定证据支持Trop-2在大多数实体瘤中过度表达，促进肿瘤发生和发展。Trop-2在肿瘤中的过度表达并非由基因本身的结构改变引起，而是由于转录和转录后水平的失调所致。
2）Trop-2信号传导和功能
易文君教授表示，Trop-2的结构特性决定了其具有广泛的功能。总体来说，Trop-2有四个主要的传导通路：
磷酸化通路：Trop-2的信号传导与PIP2（磷脂酰肌醇二磷酸）的磷酸化密切相关。
MAPK通路：PIP2除了磷酸化通路以外，还可以激活钙离子相关的信号通路，进一步激活与增值相关的通路。MAPK是一个功能强大的增值器官通路，下游的AP-1与多个表型高度相关，包括细胞增殖、抑制Bcl-2的表达、细胞凋亡、肿瘤血管生成等。Trop-2通过MAPK通路参与多种生物学过程。
细胞周期通路：Trop-2的主要作用机制之一是在剪切后，其内胞膜结构中的一个部分进入细胞核，作用于细胞周期，触发β-catenin、c-myc等细胞周期通路，与增殖相关。
侵袭和转移通路：Trop-2在发膜结构中能够招募RACK1等基因，激活下游钠氨酸激酶，如SRC，导致细胞的侵袭，从而促使增殖或转移。
综合来看，Trop-2在细胞的增殖、血管生成、细胞周期、侵袭转移等多个方面发挥重要作用，其广泛而强大的功能使其成为一个有潜力的治疗靶点。除此之外，Trop-2水平与癌症侵袭性和复发风险之间的明显相关性表明其可作为患者的独立预后指标。
3）靶向Trop-2的药物研发现状
提到靶向Trop-2的ADC药物，在乳腺癌领域最相关的是SG和今年ESMO公开数据的Dato-DXd。SG是Trop-2抗体偶联化疗药物SN38，有着独特的生物结构。SSN38是拓扑异构酶Ⅰ（Top-1）的抑制剂，作为化疗药物，其具有高效的特点，并且有效地克服了肿瘤耐药机制。SG在2020年4月通过美国FDA审批，成为全球第一个Trop-2 ADC药物。
SG的特殊结构使其囊括了各个组成结构的积极特征。它兼具了Trop-2特异性强、内吞作用强；人源化单克隆抗体免疫原性低、稳定性好；载药SN-38抗肿瘤活性强、小分子载药穿透性高；连接子在血液中高度稳定、毒副作用小等特征。SG的研发布局覆盖了三阴性乳腺癌、HR+/HER2-乳腺癌、非小细胞肺癌、尿路上皮癌等多个瘤种。
Dato-DXd是与SG类似的ADC药物，它采用了ADC的结构形式，但连接的是另一种Top-1的抑制剂Dxd。结构上它有稳定的连接子和旁观者效应。在今年的ESMO上有公布数据，Dato-DXd在乳腺癌领域的研究取得了很好的效果。
4）Trop-2 ADC药物发展未来：联合治疗？
易教授表示联合治疗的方案在如火如荼地开展，并希望能够早日找到可以产生协同效应的方案。Trop-2在联合治疗中可能会发挥关键作用，特别是在减少毒副作用的同时提高治疗效果。潜在联合治疗方案包括：
联合化疗、放疗、免疫治疗和抗血管生成治疗：Trop-2的广泛功能使其成为与其他治疗方法联合应用的理想候选者。包括化疗、放疗、免疫治疗、抗血管生成治疗和其他ADC类药物等多种治疗方式可以进行联合探索，以实现更全面、多角度的治疗效果。
小分子抑制剂的联合治疗：小分子抑制剂的联合治疗也可能是一个有前景的研究方向，特别是涉及新合成的药物作为载体的联合治疗，包括物理光、热等方面的新型药物研发。
Trop-2 ADC与PARP抑制剂的协同作用：Trop-2基因与PARP抑制剂存在协作关系，而Trop-2 ADC的药物可能预测到与PARP抑制剂的治疗效果协同作用。这为未来在这两种治疗方法的联合应用提供了新的方向。
总体来说，对Trop-2的深入研究和其在不同治疗方案中的协同作用的了解，有望为肿瘤治疗提供更为有效的策略。
5）总结
Trop-2在多种肿瘤组织中高表达，具有强大的功能，可以接收增值信息并参与多个生物学过程。因此，Trop-2不仅可以作为一个潜在的生物标志物，还可以成为一个优秀的药物治疗靶点。作为药物治疗靶点，Trop-2特别适合基于抗体的治疗。此外，免疫治疗、放射免疫、光免疫等新型抗体药物的开发也提供了更多治疗选择。随着靶向Trop-2的ADC药物的出现，已经使得Trop-2成为晚期恶性肿瘤治疗中可行且有潜力的发展方向。
直播彩蛋
两位专家讲课结束后，在杨谨教授的主持下，三位专家共同就乳腺癌患者治疗的热点话题进行了讨论。
No.1
Trop-2在正常组织和肿瘤中的表达情况有何不同，Trop-2的过表达对肿瘤的发生和发展有什么影响？
贾勇圣教授：Trop-2在正常组织低表达，在肿瘤组织中过表达。Trop-2不像HER2那样“泾渭分明”。有文献报道，在乳腺癌中，Trop-2细胞膜、细胞质、细胞核着色，蛋白表达的空间差异导致患者预后不同，提示对抗体位点选择的重要性。由于Trop-2蛋白可以裂解分为胞内段和胞外段，胞外段对应细胞膜，胞内段则很可能对应着细胞质或细胞核。位点的选择为以后的预后判读提供线索，这是我的一些看法。
No.2
将Trop-2作为治疗靶点有哪些优势？目前已经有哪些Trop-2 ADC药物的Ⅲ期注册研究结果公布？
贾勇圣教授：通过ASCENT研究和TROPiCS-02研究，可以看到接受SG治疗的mTNBC患者生存获益显著，HR+/HER2-mBC患者也有获益，只是其获益程度没有TNBC明显。对于临床一些内分泌治疗多线耐药的患者，可以采用SG治疗。SG的出现更像“救命稻草”，在临床医生“无计可施”时，为临床提供希望。
易文君教授：ASCENT研究入组了既往接受过至少二线化疗（至少一线用于复发转移阶段）的mTNBC患者，与TPC相比，接受SG治疗的患者PFS（5.6 vs.1.7个月，HR 0.39）及OS（12.1 vs.6.7个月，HR 0.48）均获得了显著改善。从该研究结果来看，我们应该在二线及以后开始进行SG治疗。由于目前尚缺乏支持治疗前移的证据，同时考虑到患者的治疗成本，目前来看我还是尊重美国FDA所批准的适应证，即在经过≥二线治疗的人群中使用SG。
No.3
目前在Trop-2的检测方面，面临着哪些问题，应如何应对？
贾勇圣教授：首先，与HER2相比，Trop-2患者的筛选没有那么严格。HER2阳性患者可以通过抗HER2治疗获益，HER2阴性患者不能从从抗HER2方案中获得理想治疗效果。但是对于Trop-2，无论是高表达还是低表达患者均可从抗Trop-2治疗中获益，只是高表达患者的获益相对更高。因此，我认为Trop-2检测能够帮助临床医生了解患者大致的获益程度，但通过检测结果对治疗进行取舍可能会遗失部分存在获益的潜在患者。
其次，目前Trop-2并非乳腺病理科必须进行检测指标，同时在抗体的选择和阳性值判定等方面，尚缺乏统一标准，标准制定仍需要数据积累，通过不断总结经验最终形成专家共识/指南，进而更好地指导临床实践。总的来说，这是一个不断摸索的过程。
易文君教授：我同意贾教授的观点。从目前的研究数据来看，不同Trop-2表达水平的患者均可从治疗中获益。同时，由于目前临床尚未开展此类免疫组化检测，我们尚无法准确预测临床实践可能面临的挑战。现阶段我们并不会根据Trop-2检测结果来决定治疗选择。
杨谨教授：与HER2阳性和HER2低表达一样，新型药物的出现可能也会进一步推动乳腺癌病理检测的发展。希望未来临床能够在中国Trop-2检测标准的指导下，更好地筛选患者并做出预判。
No.4
你如何看Trop-2靶向疗法在未来临床治疗中的应用前景？
易文君教授：考虑到Trop-2的基因特点，我认为Trop-2靶向治疗可能会在各种肿瘤中普遍开发应用。今后肿瘤的治疗也可能更加强调基因表达特征的作用，体现异病同治的治疗理念。
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