Терапевтическая эффективность конъюгатов антител c лекарствами в GD2-экспрессирующих опухолях
За последние несколько лет GD2-направленная иммунотерапия и конъюгаты антител с лекарствами, как класс таргетных препаратов, продемонстрировали высокую эффективность в терапии солидных опухолей, однако практически отсутствуют исследования, посвященные конъюгатам антител с лекарствами, направленными на опухолеассоциированный маркер ганглиозид GD2. Сотрудники Отдела иммунологии ИБХ РАН совместно с коллегами из других российских институтов впервые показали, что конъюгаты GD2-специфичных антител с лекарствами проявляют высокую и селективную цитотоксичность на широкой панели GD2-экспрессирующих опухолевых клеточных линий, а также сильно ингибируют рост солидных опухолей в GD2-положительных мышиных моделях рака.
Несмотря на интенсивное развитие и значимые достижения в области разработки противоопухолевых конъюгатов антител с лекарствами (ADCs), наблюдаемые в последние годы, практически отсутствуют исследования по ADCs, направленные на опухоли, экспрессирующие ганглиозид GD2. В опубликованной работе были получены ADCs на основе наиболее широко используемого в клинике GD2-специфичного антитела ch14.18 и антимитотических агентов монометил ауристатина E (MMAE) либо F (MMAF), которые были конъюгированы к межцепочечным цистеинам антитела посредством тиол-малеимидной реакции через расщепляемый валин-цитруллиновый линкер. Реакция была оптимизирована для получения конъюгатов с соотношением лекарство-антитело (drug-antibody ratio, DAR), преимущественно равным 4, что является типичным DAR для клинически одобренных ADCs. Созданные ADCs в полной степени сохраняют специфичное связывание с ганглиозидом GD2, характерное для исходного антитела, и не проявляют перекрестную реактивность с другими родственными ганглиозидами, а также демонстрируют аналогичный антителу профиль биораспределения в мышиной модели меланомы B78-D14, достигая значений 8% введенной дозы на грамм опухоли через 48 ч после введения.
GD2-направленные конъюгаты антител с лекарствами продемонстрировали сильные и селективные цитотоксические эффекты на панели человеческих клеточных линий нейробластомы, глиомы, рака молочной железы, саркомы и меланомы, а также мышиных клеточных линий меланомы и лимфомы. Уровень экспрессии GD2 был проанализирован более чем на 20 клеточных линиях различного происхождения, а прямая зависимость цитотоксического эффекта от уровня экспрессии антигена наблюдалась в клеточных линиях для всех полученных конъюгатов. Значения IC50 достигали 30 рМ для линий клеток с высокой экспрессией GD2, а для GD2-отрицательных линий цитотоксическое действие ADCs отсутствовало даже при высоких концентрациях препаратов. Среди проанализированных клеточных линий, ch14.18-MMAF был более эффективен в клетках с оверэкспрессией GD2, в то время как ch14.18-MMAE проявлял более выраженные эффекты в клетках, экспрессирующих GD2 на более низком уровне. Несмотря на структурную схожесть MMAE и MMAF, для MMAE в большей степени характерен bystander killing effect — после попадания в клетки-мишени в составе ADC и высвобождения в лизосомах, он способен в свободном виде проникать в соседние клетки, приводя к их гибели. В то же время, MMAF проникает через мембраны клеток значительно менее эффективно, однако более эффективно накапливается в клетках с высокой экспрессией антигена. Вероятно, что антитела, конъюгированные с MMAF, будут более эффективны в терапии опухолей с высокой экспрессией GD2, например нейробластомы, тогда как использование конъюгатов антител с MMAE имеет больший потенциал в лечении опухолей с более низким или гетерогенным уровнем экспрессии данного антигена, например рака молочной железы и глиом.
Работа опубликована в журнале Journal for ImmunoTherapy of Cancer.
Фото: сайт ИБХ РАН