MAGEA4：黑色素瘤相关抗原（MAGE）家族成员，肿瘤特异性免疫研究热门靶点！
日期：2023-11-08 13:17:40
加拿大生物公司AbCellera在AACR 2023年年会上展示了针对MAGE-A4的T细胞诱导剂（TCE）平台的最新数据。TCE是一种双特异性抗体，能够同时结合肿瘤杀伤性T细胞和肿瘤靶点，引导免疫系统识别并消除癌细胞。AbCellera详细描述了针对一种经过验证的肽-主要组织相容性复合物（pMHC）肿瘤靶点的高特异性和可开发性抗体的发现。通过充分利用TCE针对携带肿瘤特异性抗原的pMHC，可以激活对这一通常难以靶向的MAGE-A4肿瘤靶点的免疫效应。
黑色素瘤相关抗原4（MAGE-A4）属于MAGE-As亚家族成员。MAGE-As在一系列恶性肿瘤中广泛表达，显示了肿瘤靶向免疫研究的巨大潜力。目前，MAGE-A亚家族中研究最为深入的是MAGE-A1和MAGE-A3，对于其它成员的研究还较少。因MAGE-As蛋白具有很强的抗原同源性，特异性较弱，较难获得特异性抗体。这给MAGE-A亚家族蛋白表达的研究带来了困难。目前，许多学者已经开始研制特异性更强的单克隆抗体，进一步探索MAGE家族蛋白在肿瘤特异性免疫研究中的价值！
1. 什么是黑色素瘤相关抗原（MAGE）？
黑色素瘤相关抗原（Melanoma antigen，MAGE）家族是一个复杂的大家庭，分为两个亚类，即MAGE-I类和MAGE-II类 （图1） [1]。MAGE-I类抗原为肿瘤特异性抗原（Tumor-Specific Antigen，TSA），属于癌睾丸抗原中的一个大家族，主要分布在生殖细胞和滋养细胞上，包括MAGE-A、B和C三个亚家族。MAGE-II类抗原，在人体正常的细胞中可见其表达，成员有MAGE-D、E、F、G、H及L等亚科，其不属于癌睾丸抗原的范畴。其中，MAGE-As家族包括MAGE-A1~MAGE-A15共15个成员，人类许多其它组织来源的肿瘤都至少表达一种MAGE-A基因。因此，MAGE-A作为一种肿瘤特异性的抗原得到广泛关注，已成为多种肿瘤靶向免疫的重要靶点 [1-5]。
图1. 黑色素瘤相关抗原MAGE家族 [1]
2. 什么是MAGE-A4？
黑色素相关抗原A4（Melanoma-associated antigen 4，简称MAGEA4或MAGE-A、MAGE4）是一种肿瘤/睾丸组织中抗原，属于MAGE-As蛋白家族亚型。MAGE-As亚家族主要位于X染色体q28区域，长约45kb，有3个外显子，其中第1、2号外显子很短，第3号外显子较长。MAGE-A编码一个309-319个氨基酸的蛋白质（图2） [1]。MAGE-A在细胞内可被加工成抗原肽，与HLA-I类分子相结合形成复合物，通过MHC I类分子提呈给CD8+T细胞，在肿瘤患者体内诱发肿瘤特异性免疫应答。目前，MAGE-As亚家族蛋白水平的研究相对于基因水平的研究较少 [6-8]。
MAGE-A4在正常组织中仅在睾丸和胎盘表达，但在多种癌症细胞中广泛存在。MAGE家族是首个发现的癌胚抗原，激发了针对肿瘤细胞的特异性免疫研究，其中MAGE-A亚家族研究最为广泛。研究表明MAGE-A基因可以激活特异性T淋巴细胞，促使其攻击肿瘤细胞。而超过一半的肿瘤表达MAGE基因，因此，研究MAGE-A家族对于肿瘤的免疫研究具有重要意义 [9-11]。
图2. MAGE-As亚家族主要位于X染色体q28区域 [1]
3. MAGE-A4在肿瘤中的相关调控机制
MAGE-A4所表现出与家族其他成员不同的生物学特，MAGE-A4具有以下特点而被优先当做肿瘤疫苗的靶抗原：（1）它含有的肽段可以与特定的MHC分子相结合；（2）肽MHC与MAGE-A4所形成的复合物，可以与特定的T细胞受体结合并促进并激活特异性T细胞杀伤肿瘤细胞。目前对MAGE-A4的研究较少，MAGE-A4在肿瘤中的调控机制，很大程度上仍然是个未知数，但是越来越多的证据暗示了MAGE-A4参与了细胞凋亡和细胞周期进程 [11-19]。
研究发现，MAGE-A4与抑癌基因P53呈正相关，其C端107个氨基酸片段（MAGE-A4DeltaN1）通过与Miz-1部分结合可诱导P53-依赖和P53-非依赖的独立机制，增强了P53的转录活性，但是减少了p21（Cip1）转录子和蛋白水平。p53基因是重要的抑癌基因，可促使癌细胞凋亡并控制细胞周期。因此，MAGE-A4蛋白表现出的抑制肿瘤进展的生物学活性，提示该蛋白可以保护机体免受肿瘤的攻击（图3） [13]。同时也有研究提示Twist1的增强子与MAGE-A4的启动子以非直接方式结合，从而使MAGE-A4扩增。然而，另外的研究提示MAGE-A4可以活化跨损伤DNA合成（Trans-lesion synthesis，TLS）途径的活化，抑制对正常细胞的损伤修复，而选择性活化化疗细胞DNA损伤修复，造成肿瘤细胞损伤的修复，从而引起肿瘤细胞对化疗药的耐药 [11]。
图3. MAGE-A4和Miz-1部分结合可诱导P53-依赖和P53-非依赖的独立机制 [13]
4. MAGE-A4在肿瘤中的作用
MAGE-A家族成员表达于多种类型的肿瘤组织，如肝癌、非小细胞肺癌、膀胱癌、外阴癌、结直肠肿瘤、唾液腺肿瘤、宫颈癌等 [4-5，20-21]。最近的研究结果证实了MAGE-A4在乳腺癌、胶质瘤、食管鳞癌、前列腺癌、甲状腺癌以及口腔鳞状细胞癌等多种恶性肿瘤中的表达 [10-11，22-23]。这一广泛的分布提示了MAGE-A4在多种肿瘤类型中可能具有重要的生物学功能和临床意义。
4.1 MAGE-A4和乳腺癌研究
研究发现，在三阴性乳腺癌（TNBC）中，MAGE-A4的阳性率为35.21%，高于非三阴性乳腺癌。此外，研究指出MAGE-A4表达与肿瘤临床分期相关，随着临床分期升高，其阳性表达率下降，可能在肿瘤进展中发挥抑制作用。MAGE-A家族成员和NY-ESO-1在乳腺癌中被确认为肿瘤相关抗原，与雌激素受体（ER）的表达呈正相关。同时，MAGE-As的表达与乳腺癌不良预后指标HER-2呈正相关。此外，MAGE-A4能够激活体内CD4+T细胞，促进机体免疫反应，有可能在肿瘤早期通过免疫反应杀死肿瘤细胞。这些研究结果表明MAGE-A4有望成为TNBC的潜在靶点 [22]。
4.2 MAGE-A4和胶质瘤研究
研究发现MAGE-A4在胶质瘤中表达与正常脑组织相比差异有统计学意义。MAGE-A4具有在睾丸组织之外正常体细胞不表达的特点，这为MAGE-A4作为特异性靶抗原应用到胶质瘤免疫研究提供了理论依据。MAGE-A4 mRNA在高级别胶质瘤（Ⅲ～Ⅳ级）中表达明显高于低级别胶质瘤（Ⅰ～Ⅱ级），这表明MAGE-A4可能与胶质瘤恶性分化相关，可作为评估恶性程度的参考指标，或用于评估胶质瘤患者的KPS评分和病理分级。MAGE-A4在脑胶质瘤组织中有特异性表达，并且与病理级别显著相关，而在正常脑组织中没有表达。因此，MAGE-A4可以作为脑胶质瘤免疫研究的理想靶点 [23, 25]。
4.3 MAGE-A4和食管鳞癌研究
实验采用qPCR和免疫组化的方法分别检测，研究人员发现在食管鳞癌中，MAGE-A4的表达率高达50%，而在不典型组织和正常食管黏膜中表达水平较低。这一发现不仅突显了MAGE-A4基因在食管鳞癌中的严格肿瘤表达特异性，而且证实了其在食管鳞癌发展中的潜在作用。因此，MAGE-A4基因可以作为食管鳞癌特异性标志物，为准确临床研究提供了有力依据。随着肿瘤特异性标志物在临床中的逐步应用，其对大多数恶性肿瘤的效果产生积极影响，为后续临床研究提供有效支持 [27-28]。
4.4 MAGE-A4和其它肿瘤研究
研究表明MAGE-A4在多种肿瘤中发挥重要作用。例如，利用小RNA使肺鳞癌细胞系H1703中的MAGE-A4基因表达沉默后，caspase-3活性下降了58% [28]。另一项研究针对直肠癌患者展示了MAGE-A4抗原肽治疗的有效性，导致患者肿瘤生长速度及癌胚抗原显著降低 [29]。此外，针对187例非小细胞肺癌患者的研究表明，组织中MAGE-A4的表达可能导致人白细胞抗原HLA的丢失，进而导致患者的5年生存率显著下降 [30]。在食管癌组织中，MAGE-4，MAGE-12和NY-ESO-1呈现不同程度的表达，而在食管癌旁的正常组织中则不表达 [31]。此外，MAGE-A与前列腺癌中的AR形成分子桥，促进AR的转录活性，进而促进AR依赖性前列腺癌的生长 [4, 32]。
5. MAGE-A4临床研究前景
目前，有19种针对MAGEA4的药物在临床研究中，其中最高阶段的是Afamitresgene Autoleucel（艾基奥仑赛），一种TCR细胞疗法，已经进入三期临床试验，用于治疗滑膜肉瘤，食管癌和粘液样脂肪肉瘤等。其他药物的类型包括双特异性抗体，重组蛋白，细胞疗法，融合蛋白和T细胞疗法等。这些药物的共同靶点是MAGE-A4，部分药物还针对其他靶点，如CD3，MAGEA8，NY-ESO-1，PRAME，SSX2，survivin，WT1，HLA-A 24，CCL19，IL-7等。
基于MAGEA4靶点的药物作用机制主要是通过调节或抑制MAGEA4或其他靶点的表达或功能，来诱导肿瘤细胞的凋亡或抑制肿瘤的生长和转移。部分药物还通过增强免疫系统的反应或替代损伤的细胞来发挥作用。这些药物的在研适应症主要是各种类型的肿瘤，如黑色素瘤，膀胱癌，非小细胞肺癌，头颈部肿瘤等。部分药物还有其他在研适应症，如血液及淋巴系统疾病，消化系统疾病，呼吸系统疾病等。MAGEA4靶点药物的研发展示了其活跃性和多样性，也凸显了该靶点在肿瘤免疫研究中的重要地位和前景。
为鼎力协助科研和药企人员针对MAGEA4的在肿瘤中的临床应用研究，CUSABIO推出MAGEA4活性蛋白（Code：CSB-MP013330HU）以及MAGEA4抗体（Code: CSB-MA013330A0m），助力您在MAGEA4机制方面的研究或其潜在临床价值的探索。
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Recombinant Human Melanoma-associated antigen 4 (MAGEA4) (Active) Code: CSB-MP013330HU
The high purity is greater than 90% as determined by SDS-PAGE.
Immobilized Human MAGEA4 at 2 μg/ml can bind anti-MAGEA4 recombinant antibody. The EC50 is 30.33-43.10 ng/mL.
j9九游会登录入口首页 CUSABIO MAGEA4 抗体
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