46.9分|急性髓系白血病AML靶向治疗新技术

 

靶向CD123的三功能NKp46-CD16a-NK细胞衔接器控制急性髓系白血病

背景部分介绍：

急性髓系白血病(AML)是成人中最常见的急性白血病，其特点是骨髓(BM)和外周血中髓系前体的克隆扩增。AML的医疗需求明显未得到满足，高达50%的患者在初始化疗后复发，老年患者的预后仍然很差。

一些靶向免疫疗法，如单克隆抗体、双特异性T (TCE)和杀伤细胞接合分子，以及嵌合抗原受体(CAR-T)细胞，目前正在临床评估中。它们靶向AML原细胞上表达的各种抗原，其中CD33和CD123抗原是最常见的靶标。

CD123是IL-3受体(IL-3Rα)的α链，在AML中经常高水平表达，主要表达于白血病干细胞或祖细胞，与预后不良相关。在一些临床试验中，靶向CD123的细胞毒抗体显示出有限的抗白血病活性，即使是经过特异性设计以增加抗体依赖性细胞毒性(ADCC)。相比之下，TCE分子和CAR-T细胞具有一定的临床疗效，但也具有高毒性，这证实了替代靶向方法的必要性。

在这种情况下，基于NK细胞的治疗可能为靶向AML细胞提供新的治疗视角和更安全的替代方案，没有T细胞治疗常见的并发症，如细胞因子释放综合征或神经毒性。由于NK细胞的完全激活需要不同激活受体的协同作用，作者开发了一种基于抗体的NK细胞接合器(NKCE)技术，用于生成针对癌细胞上表达的抗原的三功能分子(NKp46-CD16a-NKCEs)，并在NK细胞上协同NKp46和CD16a，如下图。NKp46 (NCR1, CD335)是一种在哺乳动物中高度保守的活化细胞表面糖蛋白。NKp46在所有NK细胞、ILC1和非常小的T细胞和ILC3亚群上表达。NKp46信号通过与CD3ζ和FcRγ的关联介导NK细胞活化、细胞毒性和细胞因子释放。

 

 

主要结果部分：

●在AML细胞上表达的CD64抑制抗CD123抗体的ADCC活性，由于CD64可与抗体Fc片段发生互作

●CD123-NKCE对AML细胞具有较强的细胞毒活性

●在体内CD123-NKCE控制AML肿瘤生长

●与CD123-TCE相比，CD123-NKCE介导人外周血单核细胞的药效学效应，细胞因子释放可以忽略不计

 

 

结果具体介绍：

1.首先验证了在AML细胞上表达的CD64抑制抗CD123抗体的ADCC活性

 

 

作者对来自7组样本的AML原代细胞进行抗CD123的抗体处理，发现抗cd123抗体(CD123-IgG1+)介导了来自患者(前3组)约一半样本的原细胞的杀伤，但对来自另一部分（后4组）样本的细胞几乎没有活性a。因此将样本分为两组:CD123-IgG1+应答者和CD123-IgG1+无应答者。同时也说明这两组之间的差异不能简单地用CD123表达的差异来解释。流式实验发现两组之间的一个显著差异是，在CD123-IgG1+应答者的AML母细胞中不存在FcγR表达，而在CD123-IgG1+无应答者的细胞中存在FcγR表达，后者的细胞表达CD32和/或CD64 b。进一步的实验及分析发现CD64在ADCC耐药中起主导作用，因为CD123-IgG1+杀伤活性只有在缺乏CD64表达的情况下才能恢复。这些结果支持了一种假设，即高亲和力FcγR CD64在靶细胞表面顺式捕获抗体Fc可能与NK细胞上与CD16a的反式结合竞争，从而干扰了ADCC c。

 

2. CD123-NKCE对AML细胞具有较强的细胞毒活性

 

 

与细胞毒性抗体不同，NKCE分子参与NKp46可以以不依赖CD16a的方式促进NK细胞的细胞毒性。作者探索了NKCE分子是否仅结合NKp46或同时结合NKp46和CD16a，可以诱导NK细胞介导的杀伤表达CD64的AML靶细胞。在AML细胞上生成靶向CD123的NK细胞接合分子，接合NKp46 (NKp46- fc null-CD123)，或接合NKp46和CD16a (NKp46- fc -CD123: CD123- NKCE) a, b。正如已经描述的其他靶抗原和癌症一样，靶向CD123的双功能NKp46-NKCE在体外对MOLM-13 AML细胞系具有很强的抗肿瘤作用b。随后验证了CD123-NKCE对NK细胞具有较强的活化作用，且无脱靶效应。

 

3. CD123-NKCE调控AML肿瘤在体内的生长

 

 

接下来，作者评估了三功能CD123-NKCE在静脉注射MOLM-13肿瘤细胞诱导的异种弥散性AML肿瘤模型中的体内疗效a。在第一天时进行肿瘤异种移植，一天后分别进行vehicle, CD123-IgG1⁺, CD123-NKCE处理，发现CD123-NKCE小组显著提升了小鼠存活率b。通过抗asialogm1抗体处理小鼠NK细胞(anti-asialoGM1抗体可使NK细胞耗竭)，在该模型中完全消除了CD123-NKCE的功效，证实了NK细胞在体内三功能NKCE分子的抗肿瘤活性中的主要作用c, d。

 

4. 与CD123-TCE相比，CD123-NKCE的优势

 

 

强细胞毒性可能与患者的毒性有关。因此，作者在体外测量了CD123-NKCE诱导的人外周血单个核细胞(PBMCs)的细胞因子释放，并将结果与靶向相同抗原的CD3 T细胞接合抗体工具(CD123-TCE)的结果进行了比较。健康供者在CD123-NKCE或CD123-TCE存在下培养PBMC约20 h，然后对IL-6、IL-1β、TNF-α和IFN-γ的分泌进行定量，发现CD123-NKCE诱导的细胞因子释放水平比CD123-TCE低得多a。另CD123在循环嗜碱性细胞和浆细胞样树突状细胞(pDC)的一个亚群上表达，鉴于人PBMC中pDCs的丰度较低，将重点放在嗜碱性细胞上，并通过流式细胞术在同一实验中监测该细胞的消耗，CD123-NKCE治疗PBMC促进了CD123⁺嗜碱性粒细胞的剂量依赖性耗竭b。CD123-NKCE对NK细胞的激活和募集与CD123⁺细胞耗竭的药效学效应有关,但在高达10 μg/ml剂量(68 nM)时，没有明显的促炎细胞因子释放，这表明NKCE在治疗AML方面比TCE具有更好的效果c。

总之，作者在此报告了一种新的基于抗体的NK细胞接合技术CD123-NKCE的临床前开发，该技术将靶向于恶性细胞的CD123，并将CD16a和NKp46协同作用于NK细胞。具有不可替代的优势：

●解决了基于单抗的ADCC抑制；

●通过与NKp46结合，CD123-NKCE特异性靶向NK细胞并增强NK细胞活性；

●相较于TCE不会引起明显的促炎因子释放具有更好的安全性。

 

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Antibody Name	Catalog #
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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