期刊:JImmunotherCancer
IF:9.
发表时间:.10
摘要
背景将针对GD2的单克隆抗体疗法加到高危神经母细胞瘤的治疗中,可改善患者的应答。然而,针对神经母细胞瘤的GD2抗体的给药与限制治疗的神经性疼痛有关。这种严重的疼痛至少部分是通过表达GD2感觉神经元上的补体激活引起的。
方法为了在保持抗肿瘤活性的同时减轻疼痛,将批准的GD2抗体ch14.18重新编译化为IgA1同种型。这种新型重新编译的IgA无法激活补体系统,但可以通过FcαRI(CD89)有效激活白细胞。
结果IgAGD2在体外不会激活补体系统,也不会在小鼠中引起疼痛。重要的是,与IgG相比,IgA增强了中性粒细胞介导的神经母细胞瘤细胞杀伤,致使抗体在体外和体内具有有效杀肿瘤能力。
结论采用IgAGD2作为一种新型同种型有两个主要好处:它可以阻止抗体引起的剧烈疼痛并改善中性粒细胞介导的神经母细胞瘤裂解。因此,我们推测高危神经母细胞瘤患者将从IgAGD2治疗中获益匪浅。
研究结果
IgA1和IgG1ch14.18以相似的亲和力特异性结合GD2
两种抗体与表达GD2的神经母细胞瘤细胞系IMR-32的结合相似,而未识别不表达GD2的GI-ME-N细胞系(图1A)。IgG1和IgA1抗体在两种不同浓度下密切遵循相同的关联模式,并在解离阶段重叠,表明两种同种型的亲和力没有显着差异(图1B、C)。
图1IgG1和IgA1ch14.18抗体与神经母细胞瘤细胞系的结合
IgA1和IgG1ch14.18抗体的作用机制
IgA1和IgG1抗体均以相似的程度裂解IMR-32细胞,但是与IgG1相比,IgA1ch14.18对SK-N-FI和LAN-5细胞的杀伤效果更好(图2A)。IgG1ch14.18在以PBMC作为效应细胞的神经母细胞瘤细胞系中有效诱导裂解,而IgA抗体不裂解这些细胞(图2B)。相反,当中性粒细胞用作效应细胞时,与IgG1相比,IgAch14.18介导的ADCC对所有测试细胞系均优于IgG1(图2C)。这些观察结果也通过体外成像实验得到证实,显示当用IgA抗GD2处理时,中性粒细胞可以快速吞噬和杀死IMR32细胞,而用IgG1抗GD2处理该过程较慢且效率低下(图2D)。
将靶细胞预先暴露于11-顺式视黄酸24小时进一步增加了对神经母细胞瘤细胞系的IgG1非依赖性和IgG1依赖性杀伤(图2E)。以中性粒细胞作为效应细胞,GM-CSF与IgA1或IgG1ch14.18的组合增强了ADCC(图2F),但是GM-CSF和IL-2的组合并没有进一步改善GM-CSF增强中性粒细胞介导的杀伤。
图2IgA1和IgG1ch14.18针对神经母细胞瘤细胞系诱导ADCC
IgA1ch14.18不触发补体激活
正如预期的那样,IgG1ch14.18在15分钟内在表达GD2的神经母细胞瘤细胞系上诱导CDC。相比之下,对于IgA1ch14.18,没有观察到补体介导的裂解(图3A)。4小时后,IgG1的裂解量进一步增加,但IgA1的裂解量仍然较低(图3B)。添加血清后,在IMR32细胞上没有观察到裂解的显著增加(图3C)。有趣的是,与野生型IgG1抗体相比,IgG1ch14.18KA产生更少的C5a,然而IgAch14.18的C5a产生更少(图3D)。
图3通过IgG1和IgA1ch14.18抗体对一组神经母细胞瘤细胞系进行补体检测
IgA1ch14.18在体内执行肿瘤细胞杀伤
注射抗体24小时后,通过生物发光分析评估肿瘤细胞的生长情况(图4A)。IgA和IgG治疗均导致肿瘤细胞被杀死,但是没有显著差异(图4B、C)。在第二个全身肿瘤小鼠模型中,静脉注射EL4细胞,以及进行腹腔注射治疗(图4D)。治疗3天后,IgA1和IgG1均清除了肿瘤细胞,而用PBS治疗的小鼠中仍存在肿瘤细胞(图4E、F)。
图4IgG1和IgA1ch14.18抗体的体内功效
IgA1不会激活体内神经元上的补体,也不会引起疼痛
为了控制IgA1和IgG1半衰期之间的差异,静脉注射小鼠。注射低于治疗剂量的IgG1(4μg),对应3小时时20μgIgA1剂量或治疗剂量IgG1(20μg)或IgA1(μg)的血清水平(图5A)。与ch14.18治疗和大鼠研究的临床表型一致,用20μgIgG1ch14.18治疗引起小鼠机械性超敏反应,在给药后6小时达到峰值并缓慢恢复到基线(图5B)。IgA也没有降低表达FcαR的小鼠的机械阈值,表明能够用IgA杀死肿瘤的小鼠在IgA给药后仍然不会出现疼痛(图5C)。随后,给小鼠注射荧光标记的GD2抗体。荧光标记的IgG1ch14.18降低了戒断阈值,而IgA1则没有(图5D)。使用20μgIgG1和μgIgA1ch14.18观察到抗体暴露的程度相似,并且与血清中存在的抗体量相对应(图5E)。对于IgA1ch14.18,未观察到C4沉积(图5F)。图6结果提供了一种新方法来阻止GD2抗体诱导的神经性疼痛并改善中性粒细胞介导的神经母细胞瘤杀伤。
图5神经元暴露于IgA1不会导致机械戒断阈值或C4沉积的降低
图6总结图
结论
研究激发了对IgA用于治疗神经母细胞瘤的进一步研究。IgA在一个单一分子中提供改善的中性粒细胞活化和克服疼痛的益处。我们的临床前数据表明IgA的剂量可以高于IgG,而不会产生副作用。因此,应进一步探索IgA作为神经母细胞瘤的下一代治疗方法。
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