近些年,抗体药发展十分迅猛,已经在抗肿瘤领域和自身免疫类领域的治疗占据极其重要的位置,同时如双特异性抗体(Bispecific Antibody, BsAb)、抗体偶联药物(Antibody-Drug Conjugate,ADC)、纳米抗体等新型抗体药的涌现,使得抗体药更具活力。在不同类型抗体药研发的临床前阶段,细胞因子检测在抗体药的体外筛选和功能性检测中都扮演着重要角色,不仅能够评估药物的效力,还能提供药物作用机制和潜在免疫原性的信息,为药物IND申报提供有力依据,其应用场景如下:
双特异性抗体中较为成熟的技术平台有双特异性T细胞接合剂(Bispecific T Cell Engager,BiTE),能够同时特异性地与T细胞表面CD3和肿瘤细胞表面特异性抗原结合,通过募集和激活肿瘤附近的T细胞,而不需要共刺激因子或主要组织相容性复合体(MHC)的识别,对肿瘤细胞进行持续地杀伤。在BiTEs的效力测定中,细胞因子检测是评估其免疫激活作用的重要手段。
• 应用案例:贝林妥欧单抗(BLINCYTO® 靶向CD3/CD19双特异性抗体)是第一个在全球范围内被批准的BiTE分子,靶向B细胞上的CD19表面抗原,被FDA批准用于治疗成人Ph阴性的R/R BCP-ALL,成为第一个获得FDA加速审批上市的BiTE。通过纯化的CD8+ T细胞(效应细胞)与Raji B细胞(靶细胞)和贝林妥欧单抗进行系列稀释后混合,然后检测效应细胞释放的IL-2和IFN-γ,结果发现IL-2和IFN-γ水平升高。
贝林妥欧单抗引起的IFN-γ、IL-2均呈现剂量依赖性上调
越来越多的研究发现,ADC可以诱导免疫原性细胞死亡(immunogenic cell death, ICD),从而促进抗肿瘤免疫反应。在ADC诱导的免疫原性细胞死亡机制研究中,通过检测DAMPs,如HMGB1、ATP和钙调神经磷酸酶B亚基(Calreticulin),以及细胞因子IFN-γ,CXCL10、IL-1β的释放,能有效评估免疫系统的激活程度,综合分析DAMPs和细胞因子从而确定ADC诱导的ICD效应。
• 应用案例:Tubulysins作为一类抗有丝分裂剂,已经被作为细胞毒性有效载荷纳入ADC中。与maytansines和auristatins类似,tubulysins在小鼠模型中通过诱导免疫原性细胞死亡(ICD)具有免疫调节作用。体外树突状细胞的tubulysin暴露实验中,分析细胞上清液中促炎细胞因子IL-1β、IL-6和IL-12的释放。检测结果显示,tubulysin引起的所有三种促炎细胞因子均呈现剂量依赖性上调。
Tubulysin引起的所有三种促炎细胞因子均呈现剂量依赖性上调
doi: 10.1136/jitc-2022-006274
混合淋巴细胞反应(Mixed Lymphocyte Reaction, MLR)是一种体外实验,用于评估两种不同来源的淋巴细胞之间的免疫反应。此实验常用于评估抗体药物的免疫调节功能。常见的三种MLR实验包括:DC+T,PBMC+PBMC以及T+T。其中DC+T是评估抗体药增强T细胞应答效果的经典实验之一。免疫检查点抑制剂药物是通过阻断通路起作用,DC细胞表面大量表达PD-L1,可与T细胞表面的PD-1结合起抑制作用,若药物能有效阻断两者的反应通路,就能大量刺激T细胞增殖,从而验证药物功能活性。
• 应用案例:纳武单抗(nivolumab)是最早被FDA批准上市的针对PD-1的人源化单克隆抗体,同时是我国首个获批上市的免疫肿瘤治疗药物。将PBMC细胞中DC和T细胞分离纯化后(DC细胞培养时需添加IL-4、GM-CSF等细胞因子),与抗PD-1抗体药物Nivolumab共培养后,ELISA测定IFN-γ等因子的分泌,3H-TdR掺入法测定T细胞的增殖。
Nivolumab可有效阻断PD-L1(DC)-PD-1(CD4+T),促进T细胞的增殖与活性
Cancer immunology research, 2(9), 846–856.
细胞因子检测在抗体药物体外药效分析中具有重要的应用价值。在抗体药刺激下,通过检测不同种类免疫细胞的单个或多个细胞因子释放,用来评估药物的体外活性和作用机制。这些检测方法为抗体药物的开发和优化提供了重要的数据支持,有助于推动免疫治疗的进步。
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