【7.8.4.3】Trop2

TROP2(trophoblast cell-surface antigen 2，人滋养层细胞表面糖蛋白 抗原 2)

Trop2（human trophoblast cell surfaceantigen 2）又被称为肿瘤相关钙信号转导因子2(tumor associated calciumsignal transducer 2, TACSTD2)或胃肠肿瘤相关抗原(gastrointestinaltumorassociated antigen, GA733-1)。

作为膜表面的糖蛋白，Trop2在正常组织中不表达或低表达, 但在多种恶性肿瘤如胃癌、胰腺癌、卵巢癌、结肠癌、前列腺癌等中高表达。研究发现, 其在调节肿瘤细胞自我更新、增殖和转化中扮演重要角色，并且与多种肿瘤的发展及恶性程度有关, 可作为临床检测肿瘤恶性程度的标记及肿瘤治疗的靶点。2019年，靶向Trop2的首个ADC药物sacituzumab govitecan被FDA批准治疗三阴乳腺癌（TNBC），该药物由靶向Trop2的单克隆抗体sacituzumab (hRS7)和拓扑异构酶抑制剂SN-38组成。

Trop2是一个由323个氨基酸组成的经N-端糖基化翻译后修饰形成的单次跨膜表面糖蛋白，由疏水性前导肽、细胞外结构域、跨膜结构域和胞质尾部组成, Trop2 EC包含1个独特的富含二硫键的结构域（CRD）、1个酪球蛋白I型结构域（TY）和1个半胱氨酸缺乏结构域（CPD）, 使Trop2 EC能够形成一种稳定的二聚体。

EpCAM（GA733-2）同样为GA733家族的一员，而且是目前为止唯一和Trop2同族的分子。EpCAM 的结构已于2014年被解析，研究表明其可以自组装为顺式二聚体。Trop在氨基酸序列和EpCAM有约50%的相似性，而且本次解析的Trop2结构表明，两者在结构上分成相似（下图）

结构表明，Trop2的CRD结构域主要是通过Cys34-Cys53, Cys36-Cys66, Cys44-Cys55三个二硫键稳定；TY结构域同样有富含半胱氨酸的区域，并且该区域在进化上和EpCAM类似，并且主要是通过Cys73-Cys108,Cys119-Cys125, and Cys127-Cys145二硫键稳定其结构；CPD结构域有两个α螺旋（α2和α3）和四个β折叠片（βC1-βC4）组成，其通过分之间的相互作用力稳定其结构。

Trop2的结构域和结构（右下角为Trop2和EpCAM叠加，灰色为EpCAM）

二、Trop2结构

2.1 Trop2顺式和反式二聚体

Trop2二聚体在不同宿主表达的细胞中有不同的结构，这主要与宿主细胞的糖型相关。在293T表达的Trop2中，Trop2主要以反式二聚体形式存在，其以βC折叠片为对称轴，形成反向对称结构（下图A）。两个单体的交界面为914A°2并且通过βC折叠片间的氢键稳定反式二聚体（R206-H152，，D157-Y259，，D101 - E197，）

在昆虫细胞表达的Trop中，二聚体主要是通过和EpCAM类似的形式存在——顺式二聚体（下图B）。顺式二聚体的形成主要是通过TY和CPD区域的相互作用，即第一个Trop2的TY loop区与第二个Trop2的βC折叠片形成相互作用，两者相互作用的交界面的面积为2,397.9 A°2，大约是反式二聚体相互作用面的二倍。

2.2 Trop2的交联结构（四聚体）

以往的研究表明，Trop2在细胞表面存在交联的情况，研究发现，两个顺式二聚体可以通过

CRD的N端结构域形成四聚体（下图A），该相互作用结构域远离顺式二聚体和反式二聚体的相互作用的区域，并且形成850埃的相互作用交界面。形成该四聚体的Trop2单体的N端都远离细胞膜，因此也暗示该类型的四聚体主要是在同一个细胞上形成。

同样，两个反式二聚体也可以形成四聚体的结构（下图B），其形成四聚体的方式和顺式二聚体形成四聚体的反式相同，都是通过CRD的N端结构域的相互作用 (T35，, D47，, R52，, Q54， , A63，, S67，, D65，,C66，和R52, S67, T35, G61, D65,D47, Q54之间形成氢键)。

对顺式二聚体和反式二聚体以及四聚体形成的交界面分析发现，顺式二聚体和反式二聚体在形成上有部分冲突的区域（下图A和B），这些区域主要是βＣ折叠片的区域（P266, P265, D262, L261, Y260,L155, E204, H195, Q202, Y259）和TY loop的部分区域（V98, D99, N100）。而四聚体形成的作用区主要在CRD的N端，并且与顺式二聚体和反式二聚体没有冲突（下图C）。

2.3 Sacituzumab在Trop2上的结合域

sacituzumab govitecan（戈沙妥组单抗）是目前唯一一个上市靶向Trop的ADC药物，通过位点突变和替换，发现其在Trop2上的结合位点主要是CPD的结构域，并且主要是Q237-Q252 区域的线性表位，该表位的结合可能不会阻碍顺式或者反式二聚体的形成，因此其对肿瘤的抑制可能主要是通过拓扑异构酶抑制剂SN38发挥作用。

3.5 总结

Trop2在细胞表面可以以顺式二聚体或者反式二聚体是形式存在，两者的形成存在一定的竞争，这主要是因为部分参与区域的竞争，除了可以形成二聚体外，顺式二聚体或者反式二聚体还可以通过CRD的N端结构域形成四聚体，从而进一步加强Trop2的交联。Trop2的这些形式可能对于细胞的相互作用，信号的传导起重要作用；另外通过表位替换等技术，研究者也定位Sacituzumab抗体结合Trop2的位点为CPD结构域Q237-Q252的线性表位，该表位不参与顺式或者反式二聚体的形成，因此该抗体发挥对肿瘤细胞的杀伤作用很可能主要是通过SN38，但是聚体机制需要进一步研究。

Trop2的结构的解析为以后药物的开发提供了一定的指导，但是目前还有很多问题需要进一步研究，如影响顺式或者反式二聚体在细胞表面形成因素主要是什么，这些二聚体或者四聚体的形成对细胞的功能的影响等。

在国内，Trop2 ADC 药物已经有多款处于临床中，其中云顶新耀引进的sacituzumabgovitecan已于今年5月14日提交上市申请，科伦博泰和多禧生物的Trop2 ADC药物正在临床实验中，其中科伦博泰SKB-264已经位于Ⅱ期临床，上海诗健生物科技的已经提交临床实验申请。

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1. 靶点机制(图 64)

TROP2又称肿瘤相关钙信号转导子 2(TACSTD2)、上皮糖蛋白1(EGP-1)、胃肠道 抗原 733-1(GA733-1)、膜表面标志物 1(M1S1)，是 TACSTD2 基因的蛋白质产物，是 在人类癌症中高度表达的I型细胞表面糖蛋白。TROP2 介导的信号通路主要通过调节钙 离子信号通路、细胞周期蛋白表达及降低纤黏蛋白黏附作用、促进肿瘤细胞生长、增殖和 转移，其介导的肿瘤细胞增殖转移机制包括 TROP2 的尾部结构域 PIP2 酶解后调节钙离 子介导的细胞周期进程;TROP2 通过膜内水解调节细胞周期，促进细胞增殖;TROP2 介 导的细胞凋亡和增殖信号通路;TROP2 通过降低肿瘤细胞黏附作用促进其侵袭转移。

资料来源:Goldenberg DM,Stein R,Sharkey RM.The emergence of trophoblast cell-surface antigen2 (TROP- 2) as a novel cancer target[J].Oncotarget,2018,9(48):28989-29006.

图片来源:Goldenberg DM,Stein R,Sharkey RM.The emergence of trophoblast cell-surface antigen 2 (TROP- 2) as a novel cancer target[J].Oncotarget,2018,9(48):28989-29006.Published 2018 Jun 22.doi:10.18632/ oncotarget.25615.

2. 临床研究申报概况

国内外已有多家药企布局 TROP2 赛道，产品类型以 TROP2-ADC 为主。在 2022 年 度国内申报的临床研究中，申办的企业包括百奥泰生物、科伦博泰、成都百利和第一三共 等;其中 5 项为国际多中心临床试验，5 项为III期临床研究，III期临床研究集中在乳腺癌 (三阴和激素受体阳性，HER2 阴性)和非小细胞肺癌。此外，第一三共在该赛道布局广 泛不亚于 DS8201 的布局，今年共申报 6 项研究，占到今年总申报项目的 50%，涵盖I/ II/III期泛实体瘤、非小细胞肺癌、乳腺癌、胃/胃食管结合部癌、尿路上皮癌等多种适应 证，以及探索单药和联合用药的多种治疗策略。如在不适用 PD-1/PD-L1 抑制剂的局部复 发无法手术或转移性三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer，TNBC)一线治疗的患者 中比较 Datopotamab Deruxtecan(Dato-DXd)与研究者所选化疗的开放性、随机化、III期 研究(TROPION-Breast02);在无驱动基因改变的未经治疗的晚期或转移性 PD-L1 高表达 (TPS≥50%)非小细胞肺癌受试者中比较Dato-DXd联合帕博利珠单抗用药与帕博利珠单 抗单独用药的随机、开放性、III期试验(Tropion-Lung08);在既往接受过一线或二线全身 化疗的无法手术或转移性激素受体阳性、HER2 阴性乳腺癌受试者中比较 Dato-DXd 与研 究者所选化疗的开放性、随机化III期研究(TROPION-Breast01)。此外，科伦博泰也有一 项研究进入了III期阶段，即注射用 SKB264 对比研究者选择方案用于治疗既往经二线及 以上标准治疗的不可手术切除的局部晚期、复发或转移性三阴性乳腺癌患者的随机、对照、 开放性、多中心III期临床试验。

3. 简评

随着吉利德(云顶新耀)的戈沙妥珠单抗在三阴乳腺癌的卓越表现及其快速获批上市， Trop2-ADC 赛道已成为众药企追捧的焦点，特别是在乳腺癌、非小细胞肺癌和尿路上皮癌 等适应证的单药或联合免疫治疗领域。但就目前现有临床及临床前数据来看，靶点表达与 临床获益之间似无明确关联，如何精准筛选获益人群仍是未来探索的重点之一。此外，该 靶点在实体瘤中的广泛表达增高也提示该类药物潜在的适应症或许更为广泛，如进行差 异化、精准化的临床开发或是该类靶点药物未来面临的挑战。

参考资料

• https://mp.weixin.qq.com/s/TcHofKhpvwIsFPulYLD7rg
• 《2022年度中国抗肿瘤新药临床研究评述》