46.9分|急性髓系白血病AML靶向治療新技術
急性髓系白血病(AML)是成人中最常見的急性白血病,其特點是骨髓(BM)和外周血中髓系前體的克隆擴增。AML的醫療需求明顯未得到滿足,高達50%的患者在初始化療后復發,老年患者的預后仍然很差。
一些靶向免疫療法,如單克隆抗體、雙特異性T (TCE)和殺傷細胞接合分子,以及嵌合抗原受體(CAR-T)細胞,目前正在臨床評估中。它們靶向AML原細胞上表達的各種抗原,其中CD33和CD123抗原是最常見的靶標。
CD123是IL-3受體(IL-3Rα)的α鏈,在AML中經常高水平表達,主要表達于白血病干細胞或祖細胞,與預后不良相關。在一些臨床試驗中,靶向CD123的細胞毒抗體顯示出有限的抗白血病活性,即使是經過特異性設計以增加抗體依賴性細胞毒性(ADCC)。相比之下,TCE分子和CAR-T細胞具有一定的臨床療效,但也具有高毒性,這證實了替代靶向方法的必要性。
在這種情況下,基于NK細胞的治療可能為靶向AML細胞提供新的治療視角和更安全的替代方案,沒有T細胞治療常見的并發癥,如細胞因子釋放綜合征或神經毒性。由于NK細胞的wan全激活需要不同激活受體的協同作用,作者開發了一種基于抗體的NK細胞接合器(NKCE)技術,用于生成針對癌細胞上表達的抗原的三功能分子(NKp46-CD16a-NKCEs),并在NK細胞上協同NKp46和CD16a,如下圖。NKp46 (NCR1, CD335)是一種在哺乳動物中高度保守的活化細胞表面糖蛋白。NKp46在所有NK細胞、ILC1和非常小的T細胞和ILC3亞群上表達。NKp46信號通過與CD3ζ和FcRγ的關聯介導NK細胞活化、細胞毒性和細胞因子釋放。
主要結果部分:
●在AML細胞上表達的CD64抑制抗CD123抗體的ADCC活性,由于CD64可與抗體Fc片段發生互作
●CD123-NKCE對AML細胞具有較強的細胞毒活性
●在體內CD123-NKCE控制AML腫瘤生長
●與CD123-TCE相比,CD123-NKCE介導人外周血單核細胞的藥效學效應,細胞因子釋放可以忽略不計
結果具體介紹:
1.首先驗證了在AML細胞上表達的CD64抑制抗CD123抗體的ADCC活性
作者對來自7組樣本的AML原代細胞進行抗CD123的抗體處理,發現抗cd123抗體(CD123-IgG1+)介導了來自患者(前3組)約一半樣本的原細胞的殺傷,但對來自另一部分(后4組)樣本的細胞幾乎沒有活性a。因此將樣本分為兩組:CD123-IgG1+應答者和CD123-IgG1+無應答者。同時也說明這兩組之間的差異不能簡單地用CD123表達的差異來解釋。流式實驗發現兩組之間的一個顯著差異是,在CD123-IgG1+應答者的AML母細胞中不存在FcγR表達,而在CD123-IgG1+無應答者的細胞中存在FcγR表達,后者的細胞表達CD32和/或CD64 b。進一步的實驗及分析發現CD64在ADCC耐藥中起主導作用,因為CD123-IgG1+殺傷活性只有在缺乏CD64表達的情況下才能恢復。這些結果支持了一種假設,即高親和力FcγR CD64在靶細胞表面順式捕獲抗體Fc可能與NK細胞上與CD16a的反式結合競爭,從而干擾了ADCC c。
2. CD123-NKCE對AML細胞具有較強的細胞毒活性
與細胞毒性抗體不同,NKCE分子參與NKp46可以以不依賴CD16a的方式促進NK細胞的細胞毒性。作者探索了NKCE分子是否僅結合NKp46或同時結合NKp46和CD16a,可以誘導NK細胞介導的殺傷表達CD64的AML靶細胞。在AML細胞上生成靶向CD123的NK細胞接合分子,接合NKp46 (NKp46- fc null-CD123),或接合NKp46和CD16a (NKp46- fc -CD123: CD123- NKCE) a, b。正如已經描述的其他靶抗原和癌癥一樣,靶向CD123的雙功能NKp46-NKCE在體外對MOLM-13 AML細胞系具有很強的抗腫瘤作用b。隨后驗證了CD123-NKCE對NK細胞具有較強的活化作用,且無脫靶效應。
3. CD123-NKCE調控AML腫瘤在體內的生長
接下來,作者評估了三功能CD123-NKCE在靜脈注射MOLM-13腫瘤細胞誘導的異種彌散性AML腫瘤模型中的體內療效a。在第一天時進行腫瘤異種移植,一天后分別進行vehicle, CD123-IgG1+, CD123-NKCE處理,發現CD123-NKCE小組顯著提升了小鼠存活率b。通過抗asialogm1抗體處理小鼠NK細胞(anti-asialoGM1抗體可使NK細胞耗竭),在該模型中wan全消除了CD123-NKCE的功效,證實了NK細胞在體內三功能NKCE分子的抗腫瘤活性中的主要作用c, d。
4. 與CD123-TCE相比,CD123-NKCE的優勢
強細胞毒性可能與患者的毒性有關。因此,作者在體外測量了CD123-NKCE誘導的人外周血單個核細胞(PBMCs)的細胞因子釋放,并將結果與靶向相同抗原的CD3 T細胞接合抗體工具(CD123-TCE)的結果進行了比較。健康供者在CD123-NKCE或CD123-TCE存在下培養PBMC約20 h,然后對IL-6、IL-1β、TNF-α和IFN-γ的分泌進行定量,發現CD123-NKCE誘導的細胞因子釋放水平比CD123-TCE低得多a。另CD123在循環嗜堿性細胞和漿細胞樣樹突狀細胞(pDC)的一個亞群上表達,鑒于人PBMC中pDCs的豐度較低,將重點放在嗜堿性細胞上,并通過流式細胞術在同一實驗中監測該細胞的消耗,CD123-NKCE治療PBMC促進了CD123+嗜堿性粒細胞的劑量依賴性耗竭b。CD123-NKCE對NK細胞的激活和募集與CD123+細胞耗竭的藥效學效應有關,但在高達10 μg/ml劑量(68 nM)時,沒有明顯的促炎細胞因子釋放,這表明NKCE在治療AML方面比TCE具有更好的效果c。
總之,作者在此報告了一種新的基于抗體的NK細胞接合技術CD123-NKCE的臨床前開發,該技術將靶向于惡性細胞的CD123,并將CD16a和NKp46協同作用于NK細胞。具有不可替代的優勢:
●解決了基于單抗的ADCC抑制;
●通過與NKp46結合,CD123-NKCE特異性靶向NK細胞并增強NK細胞活性;
●相較于TCE不會引起明顯的促炎因子釋放具有更好的安全性。
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Antibody Name | Catalog # |
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Hu IL-3RALP (CD123) APC 6H6 25Tst | 567276 |
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Hu CD33 APC WM53 25Tst | 561817 |
BV510 Mouse Anti-Human CD3(HIT3a) | 564713 |
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CD107a APC | 641581-BDIS |
CD107b-APC-Vio770, human 30 tests | 130-103-898 |
BUV395 Mouse Anti-Human TNF(MAb11) | 563996 |
Anti-IgE-VioBlue, human, REA1049, 100 t | 130-117-931 |
BV510 Mouse Anti-NHP CD45(D058-1283) | 563530 |
CD14-FITC, human 100 tests | 130-110-518 |
PE Mouse Anti-Human CD123(7G3) | 554529 |
CD33-PE-Vio770, human, AC104.3E3, 100 t | 130-113-350 |
Anti-IgE-APC, human, REA1049, 100 tests | 130-117-930 |
Anti-TCRa/b-APC-Vio770, h, REA652, 100 t | 130-113-536 |
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