Impact factor: 4.0（2022）

Published online：2024-4-2

研究背景

卵巢癌（Ovarian carcinoma ，OC）是女性生殖系统中最致命的癌症之一，尽管初治响应率较高，但晚期卵巢癌患者在确诊后五年内生存率仍然低于50%。卵巢癌缺乏早期诊断的生物标志物，肿瘤内存在大量不可靶向的突变或基因组改变。肿瘤相关糖蛋白抗原(Tumor-associated carbone antigens，TACAs)是肿瘤的标志性生物标志物之一，Sialyl Thomsen-nouveau (STn) 是一种低丰度表达在正常组织中但在多种肿瘤中高度表达的TACA。多种肿瘤干细胞表面表达STn，可能是一种潜在的治疗靶点和预后指标。作者团队使用鼠源性抗STn抗体偶联药物在卵巢癌细胞系、患者来源器官样体（Patient Derived Organoid，PDO）和患者来源异种移植（Patient-derivedxenografts，PDX）模型中测试STn抗体偶联药物(Antibody-drug conjugate，ADC)的抗肿瘤活性。本研究进一步验证了人源性STn ADC在卵巢癌中的抗肿瘤作用，并探索了STn作为卵巢癌诊断标志物的潜力。 

研究结果

 1、STn ADC在体外选择性靶向STn高表达OC细胞系

  为了确定人源化STn ADC (2G12)的靶效应，使用SKOV3^CTL和SKOV3- ST6GalNAc1细胞系。野生型SKOV3（SKOV3 ^CTL）细胞几乎检测不到STn水平，稳定转染ST6GalNAc1的SKOV3（SKOV3- ST6GalNAc1）细胞增加了细胞表面的STn。细胞培养时加入不同剂量的人源化STn ADC ，孵育72 h，采用MTT法测定细胞活力，SKOV3^CTL细胞未观察到人源化STn ADC对细胞增殖的显著影响；SKOV3-ST6GALNAC1细胞活性呈剂量依赖性下降(图A和B)。

 2、STn ADC对STn高表达的PDX荷瘤小鼠有更好的治疗作用

使用已验证好的源于人类高级别浆液性卵巢癌（ High-grade serous ovarian cancer，HGSOC）患者的PDX模型进行实验。选取两种表达不同水平STn的HGSOC PDX模型进行实验，一种表达STn阳性肿瘤细胞的比例较低，另一种表达STn阳性肿瘤细胞的比例较高。实验分为3组，分别为溶剂对照组（Vehicle）、同型对照ADC组（Iostype-ADC)和STn ADC组（Anti-STn- ADC），随机分配各组小鼠(n＞4只/组)，5mg/kg/week。STn ADC对STn高表达的肿瘤生长抑制效果更好，在治疗4周后肿瘤体积减小50%。（图C）；STn ADC对STn低表达的肿瘤起效时间长，抑制作用较弱。

3、在高表达STn的HGSOC PDX模型中，STn ADC治疗效果高于卡铂/紫杉醇治疗效果

使用上述高表达STn的HGSOC PDX模型，对比抗STn- ADC单独、联合或顺序治疗方式的差异。当PDX模型肿瘤平均大小达到300mm³时，动物随机分为四组(n＞4只/组)，分别为溶剂对照组（Vehicle）、STn ADC组（2G12-ADC 5mg/kg/week）、TC组（Tax 12mg/kg/week、Carbo 25 mg/kg/week）、TC+STn ADC联合组（Carbo/Tax/2G12-ADC）。给药后第14天，将TC+STn ADC联合组进行PBS治疗（图E）， 治疗结束时可见单独使用STn ADC治疗的PDX模型小鼠与对照组相比，肿瘤体积减小（图F）。为了模拟STn ADC治疗对肿瘤复发的影响，TC组治疗14天后，小鼠被随机分为溶剂对照组（PBS干预）或STn ADC治疗组，给予PBS干预的肿瘤随着时间的推移而增大，而给予STn ADC干预的肿瘤继续减小（图F）。

4、在PDO模型中，STn ADC对STn高表达的PDO线显示出更好的抑制作用

为了确定使用STn ADC是否会影响PDO的肿瘤细胞活力，选择了4个遗传背景不同但治疗经过和来源明确的PDO模型，已知其中3个具有治疗耐药性，其中1个仍对标准治疗敏感。PDOs用递增浓度的STn ADC处理了6天，两个重复样品，并通过 CellTiter-Glo测定法确定了增殖情况（图B~E），在STn ADC处理下，PDO 17-121 表现最敏感（图F）。使用小鼠抗人STn抗体或IgG对照，通过流式细胞术评估HGSOC PDOs中STn的水平，PDOs的阳性范围从5%到23%不等，STn ADC对STn高表达的PDO 17-121 线显示出更好的抑制作用。

5、STn-ELISA能够区分良性/恶性肿瘤病例

从VCRB MGH Gyn样本库获得420份血清样本（274例来自OvCa患者，146例来自良性患者），用 ELISA法检测患者血清样本（图A），以确定血清STn水平是否可以作为判定OC与非OC患者的生物标志物。结果显示，良性样本的STn水平显著低于癌性样本(中位数:0.1 vs. 0.3 nM STn p值<0.05)。

6、STn与患者临床结果的相关性

本研究收集了患者的临床数据和生存情况，根据病理类型分为四组：透明细胞型（图A）、粘液细胞型（图B）、内膜样型（图C）和浆液型（图D）。研究观察了患者血清中STn水平与癌症阶段的关系（图A~D），透明细胞亚型的卵巢癌患者血液STn浓度与临床分期正相关，而其它亚型卵巢癌血液中STn浓度与临床分期未见明显相关性。在透明细胞亚型中，晚期（III期和IV期）癌症的STn水平中位数比早期（I期和II期）高出90%。

7、STn指标作为增加CA-125诊断评估需谨慎

该研究发现，尽管CA-125在卵巢癌患者中的敏感性和特异性较高，但仍存在一定的局限性，因为它在良性疾病如子宫内膜异位症、卵巢囊肿和子宫肌瘤中也会升高。STn 在区分恶性和非恶性病例方面表现出色。然而，与CA-125相比，STn并未显著提高卵巢癌的检测能力，除了透明细胞亚型的卵巢癌。研究结果显示，STn和CA-125的结合并不能改善通过生物标志物预测卵巢癌的能力（图E）。因此，尽管STn ELISA能够在某些类型的卵巢癌中表现出色，但在总体上并不能增强CA-125的检测作用。

8、在患者肿瘤组织中，STn的免疫组化染色与血清STn水平呈正相关

为了确定患者肿瘤中观察到的STn水平是否与血清STn水平相似，我们首先对HGSOC (III期，n=30)样本进行染色，并对其进行评估和评分(评分方案示例如图A所示)，对所有组织学(n=52，包括浆液、透明细胞、粘液和子宫内膜样)的STn血清水平和IHC(0、1、2、3水平)进行线性回归分析。结果发现，STn的免疫组化染色与血清STn水平呈正相关(图B, p<0.0001)，随着IHC每增加一个单位，STn血清中位数几乎增加了两倍(增加292%)。

结论 

本研究在STn阳性和阴性的卵巢癌细胞系、PDO模型和PDX模型中测试了STn ADC的治疗效果，结果显示STn ADC在高表达STn的肿瘤细胞/组织中抗肿瘤效果更好。STn可以作为区分良性/恶性肿瘤病例的标志物，但是无法替代或辅助CA-125指标来检测卵巢肿瘤。血清中的STn水平与肿瘤组织中的STn呈正相关，综合ELISA和免疫组化检测方法可能会提供更可靠的结果，为利用STn ADC作为维持治疗策略提供了可能性。然而，需要进一步研究更大规模的临床验证，以确定STn在预后评估和疾病复发监测中的潜在价值。 

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REFERENCE：Al-Alem L, Prendergast JM, Clark J, Zarrella B, Zarrella DT, Hill SJ, Growdon WB, Pooladanda V, Spriggs DR, Cramer D, Elias KM, Nazer RI, Skates SJ, Behrens J, Dransfield DT, Rueda BR. Sialyl-Tn serves as a potential therapeutic target for ovarian cancer. J Ovarian Res. 2024 Apr 2;17(1):71. doi: 10.1186/s13048-024-01397-1. PMID: 38566237; PMCID: PMC10985924..