前沿 | 新型化学酶反应:可增强靶向癌症免疫治疗,更精确杀死肿瘤-凯发k8一触即发

2023-12-11 09:12:35 3

近日,香港中文大学研究人员在权威期刊《advanced science》上发表了题为“site-selective tyrosine reaction for antibody-cell conjugation and targeted immunotherapy”的研究论文,本研究中,研究人员开发了一种化学酶[3 2]光加成反应,选择性地功能化fc结构域的独特酪氨酸,并展示了该反应在adc构建和靶向癌症免疫治疗的抗体-细胞偶联中的应用。研究结果证明了位点选择性抗体反应在增强靶向癌症免疫治疗方面的潜力。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202305012


研究背景

靶向免疫疗法依靠对癌细胞的特异性识别来精确杀死肿瘤。例如,抗体将免疫效应细胞带到恶性癌细胞并根除后者,这种作用称为抗体依赖性细胞毒性(adcc)。在adcc中,抗体作为一种接合物介导细胞与细胞之间的接触:免疫球蛋白g (igg)抗体的fab结构域与癌细胞表面表达的抗原结合,fc结构域与免疫效应细胞表面的fc受体结合。已经开发了多种方法来利用癌症治疗的参与机制。临床医生直接将单克隆抗体(mabs)作为接合物注射到患者体内,招募免疫效应细胞攻击癌细胞。另外,还设计了合成接合物,即抗体衍生的设计分子。这些新一代接合物的合成通常利用抗体反应或蛋白质工程技术修饰抗体或抗体样分子,如单链抗体、纳米体、fab等。第三种方法是将接合物直接嵌入、展示或接合于免疫效应细胞表面,用于治疗。car-t疗法在血癌治疗中取得了广泛的成功,尽管实体瘤仍然难以治疗。

化学家们没有通过质粒转染来改造免疫细胞,而是走了另一条道路:在免疫效应细胞表面化学偶联抗体是在效应细胞上安装接合抗体的一种方便的方法。使用抗体偶联的效应细胞已经成功地观察到针对靶癌细胞的抗体导向细胞毒性。

研究过程

研究人员采用位点选择性修饰的纳米抗体或抗体与免疫效应细胞共价偶联。带有y标签的纳米抗体nbher2首先经过酪氨酸选择性反应得到nbher2- n3,然后通过与双功能dbco-bpa分子反应,在纳米抗体的c端共轭光交联剂bpa,将其转化为nbher2-bpa (bpa代表二苯甲酮-3-羧酸)。然后用alexa fluor 488-nhs酯对nbher2-bpa进行荧光标记,得到nbher2-bpa/af488。用20µm nbher2-bpa/af488孵育具有巨噬细胞特征的人白血病单核细胞系thp1细胞,用20 mw cm−2的365 nm紫外线照射20 min。经过洗涤去除未反应试剂后,用流式细胞术分析thp1细胞。与未经nbher2-bpa/af488处理的细胞相比,光交联nbher2-bpa/af488可荧光标记thp1细胞。

接下来,研究人员将nbher2 - bpa标记的thp1细胞(用绿色染料dio标记)与her2阳性的skov3细胞(用红色染料mito tracker red标记)混合孵育8小时。之后,研究人员采用同样的方法将nbher2-bpa与nk-92细胞共价偶联,nk-92细胞是一种白细胞介素-2 (il-2)依赖性自然杀伤细胞系,具有细胞毒性,但无靶向能力。基于乳酸脱氢酶(ldh)的释放,在效应细胞/靶细胞(e/t)比例为2:1时,nbher2- bpa偶联的nk-92细胞(nbher2-nk-92)比未偶联的nk-92细胞具有更高的细胞毒性。这种增强的adcc效应是her2依赖的,因为her2阴性的mda-mb-231细胞不能被nbher2-nk-92细胞杀死。

此外,研究人员将同样的反应应用于her2特异性单抗曲妥珠单抗。流式细胞术结果显示,位点选择性修饰的tras-bpa/af488可与thp1细胞结合。tras- bpa偶联的nk-92细胞(tras-nk-92)对sk-ov-3细胞的杀伤活性也显著高于未偶联tras的nk-92细胞。研究人员还通过将曲妥珠单抗抗体与nhs-n3双功能分子反应,然后与dbco-bpa分子反应,合成了随机偶联的tras-bpa(随机)。与tras-bpa(随机)偶联的nk-92细胞相比,位点选择性修饰的tras-bpa偶联的nk-92细胞具有相当的细胞毒性。

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抗体-细胞偶联增强adcc

研究结论

综上所述,实验表明,通过位点选择性酪氨酸反应,纳米抗体或抗体共价结合到免疫效应细胞,促进了免疫效应细胞与靶癌细胞的接触,并增强了对癌细胞的杀伤。(来源:转化医学网)


参考资料:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202305012

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