轉鐵蛋白受體1(TfR1),又稱分化簇71(CD71),是一種與轉鐵蛋白(Tf)結合的II型跨膜糖蛋白,通過與鐵結合的Tf相互作用,在細胞攝取鐵的過程中發(fā)揮重要作用。
TfR1在惡性腫瘤細胞上的表達水平升高,加上其細胞外可及性、內化能力和在癌細胞病理中的重要作用,使得該受體成為抗體介導治療的潛在靶點。
TfR1的結構
TfR1是一種與轉鐵蛋白(Tf)結合的II型跨膜糖蛋白,由760個氨基酸組成,以二聚體的形式存在,通過二硫鍵連接。TfR1由胞外C末端結構域(671個氨基酸)、跨膜區(qū)(28個氨基酸)和胞內N末端結構域(61個氨基酸)組成。C端胞外區(qū)在251、317和727處的天冬酰胺殘基處包含三個N連接的糖基化位點,在104處的蘇氨酸殘基處包含一個O連接的糖基化位點,這些都是TfR1受體充分發(fā)揮功能所必需的。
Tf由679個氨基酸組成的多肽鏈和兩個碳水化合物鏈組成,由兩個40 kDa的亞基組成,中間由一個短連接序列隔開,每個亞基能夠結合一個游離的鐵離子(Fe3+),因此,Tf最多可以結合兩個鐵離子,并通過與TfR1的相互作用將Fe3+輸送到細胞表面進行內化。
TfR1的結構及配體[1]
TfR1的功能
細胞內吞作用將鐵離子與Tf/TfR1復合體輸送到內吞體內,在內體中,由內體膜質子泵介導的質子(H+)內流導致pH降至5.5(內體酸化),從而觸發(fā)Tf和TfR1的構象變化,導致隨后從Tf釋放鐵離子。然后,鐵離子被鐵還原酶STEAP3從Fe3+轉化為Fe2+,并由二價金屬轉運蛋白1(DMT1)從內體中泵出。然后,Tf/TfR1復合體被循環(huán)回到細胞表面。細胞質中的Fe2+被結合到血紅素和各種酶中,作為輔助因子驅動許多關鍵的細胞過程。
細胞通過內吞作用攝取鐵[1]
TfR1的表達
一般來說,TfR1在大多數(shù)正常細胞上都有低水平的表達。在高增殖率的細胞上表達增加,包括基底表皮、腸上皮和某些激活的免疫細胞。在胎盤滋養(yǎng)層細胞和紅系祖細胞等對鐵需求較高的細胞上也觀察到高表達。
由于大多數(shù)癌細胞的高增殖率,TfR1在惡性腫瘤細胞上過度表達,與正常細胞相比,惡性腫瘤細胞的生長更依賴鐵,這種現(xiàn)象被稱為“鐵癮”。因此,癌細胞對缺鐵更敏感。
TfR1已被確定為一種通用的癌癥標記物。在許多癌癥中,TfR1的高表達與晚期和/或預后較差有關,包括乳腺癌、卵巢癌和肺癌等實體癌,慢性淋巴細胞白血病(CLL)等血液瘤。
靶向TfR1用于癌癥治療
TfR1可以通過兩種不同的方式作為腫瘤治療的靶點:
1)間接使用Tf、鐵蛋白或針對TfR1的抗體來遞送抗癌藥物:包括遞送化藥、蛋白質(如毒素)、核酸(如寡核苷酸)和病毒載體。還可以生產針對TfR1的納米藥物和其他制劑,例如ADC或PDC。
2)利用抗體本身作為抗癌藥物,利用抗體直接抑制TfR1功能或激活抗體介導的效應功能,如ADCC、ADCP和CDC。
重要的是,TfR1用于癌癥治療的兩種方式并不是相互排斥的。直接具有細胞毒性的抗體也可用于遞送目的。
Fc介導的抗TfR1抗體的功能[1]
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數(shù)據展示
H_TFRC(CD71) CHO-K1 Cell Line(Genomeditech/GM-C19162)使用Anti-H_TFRC(CD71)hIgG1 Antibody(Pabinafusp)(Genomeditech/GM-30129AB),流式結果
H_TFRC(CD71) HEK-293 Cell Line(Genomeditech/GM-C30180)使用Anti-H_TFRC(CD71)hIgG1 Antibody(Pabinafusp)(Genomeditech/GM-30129AB),流式結果
H_TFRC(CD71) MC38 Cell Line(Genomeditech/GM-C30499)使用Anti-H_TFRC(CD71)hIgG1 Antibody(Pabinafusp)(Genomeditech/GM-30129AB),流式結果
參考:
[1]doi: 10.3389/fimmu.2021.607692