-Сравнительный анализ возможностей создания новых противоопухолевых препаратов на основе моноклональных антител, распознающих различные эпитопы БТШ70 на поверхности раковых клеток

В настоящее время накопилось большое число свидетельств о том, что многие разновидности опухолевых клеток, в отличие от их нетрансформированных предшественников характеризуются транслокацией внутриклеточных БТШ70 на поверхность плазматической мембраны. Это позволило отнести БТШ70, экспонированные на клеточной поверхности, к опухоль-ассоциированным антигенам и явилось основанием для поиска возможностей практического использования данного феномена в клинической онкологии. Существенным аргументом в пользу перспективности таких исследований послужила обнаруженная способность БТШ70, представленных на поверхности клеток-мишеней, усиливать цитотоксическую активность NK-клеток. В связи с этим, работы многих исследовательских групп посвящены разработке подходов к повышению уровня мембрано-ассоциированных БТШ70 в опухолевых тканях. В то же время, учитывая естественное присутствие таких протеинов на поверхности широкого спектра типов опухолевых клеток, в качестве одного из перспективных подходов можно рассматривать применение для противоопухолевой терапии моноклональных антител, взаимодействующих с молекулами БТШ70. Хорошо известно, что препараты антител, селективно взаимодействующих с маркерами раковых клеток, могут успешно применяться для таргетной противоопухолевой иммунотерапии. В связи с этим, тематика данного проекта, направленная на поиск возможностей использования новых моноклональных антител для противоопухолевой иммунотерапии, обладает несомненной актуальностью. Ранее нами была получена панель из шести В-клеточных гибридом, продуцирующих моноклональные антитела к различным эпитопам молекулы БТШ70. Существенно, что три разновидности антител из этой панели направлены к сайтам связывания на С-концевом домене молекулы БТШ70 (2E4, 4F11, 2F3), а вторая тройка моноклонов (6G2, 2E5, 3C5) – к эпитопам на N-концевом домене БТШ70. Предварительные исследования показали, что два из трех N-специфичных антител (6G2 и 3С5) распознают БТШ70, представленных на поверхности ряда линий опухолевых клеток, значительно эффективнее всех других протестированных нами антител к этому протеину. Кроме того, в наших предварительных экспериментах было показано, что антитела 6G2 и 3С5 индуцировали наибольший уровень комплемент- и антитело-зависимого киллинга опухолевых клеток в моделях in vitro. Полученные данные говорили в пользу преимущественного С-терминального взаимодействия молекулы БТШ70 с плазматической мембраной опухолевых клеток, приводящее к ориентации во внешнее пространство N-терминальной части данной молекулы. В отличие от этого, из опубликованных в литературе сведений следует, что за стимуляцию цитотоксической и пролиферативной активности NK-клеток отвечает С-концевой домен БТШ70, экспонированных на поверхности опухолевых клеток. Указанное противоречие можно объяснить возможностью разнообразной ориентации молекул БТШ70, транслоцированных на клеточную поверхность, с профилями, различающимися у конкретных разновидностей клеток злокачественных новообразований. Анализ различий в ориентации мембрано-ассоциированных БТШ70 будет проведен в рамках данного проекта с использованием описанной панели моноклональных антител для целого ряда линий опухолевых клеток человека и мыши. В предлагаемом проекте запланирован также большой раздел исследований, направленных на расширенный сравнительный анализ противоопухолевой эффективности использования приведенных разновидностей анти-БТШ70 антител в моделях in vitro и in vivo. Тем самым будут протестированы возможные подходы к разработке и использованию препаратов на основе анти-БТШ70 моноклональных антител для противоопухолевой иммунотерапии. Указанные исследования будут проведены впервые, что свидетельствует о научной новизне данного проекта.

January 6, 2023 — December 31, 2025

Sapozhnikov A.M. (PI)

Laboratory of cell interactions

Grant, RSF

List of publications

  1. Shevchenko MA, Garbuz DG, Davletshin AI, Boyko AA, Evgenev MB, Sapozhnikov AM (2023). HUMAN NK CELLS INTERNALIZE RECOMBINANT MAJOR STRESS PROTEIN HSP70. Medical Immunology (Russia) 25 (3), 447–452
  2. Alekseeva LG, Ovsyanikova OV, Schulga AA, Grechikhina MV, Shustova OA, Kovalenko EI, Svirshchevskaya EV, Deyev SM, Sapozhnikov AM (2024). Targeted Delivery of HSP70 to Tumor Cells via Supramolecular Complex Based on HER2-Specific DARPin9_29 and the Barnase:Barstar Pair. Cells 13 (4),
  3. Makarova AO, Kostenko VV, Ovsyanikova OV, Svirshchevskaya EV, Lutsenko GV, Sapozhnikov AM (2024). Heat Shock Proteins on Tumor Cell Surface as Target for Anti-Tumor Therapy (A Review). Russ. J. Bioorganic Chem. 50 (3), 644–656
  4. Kostenko VV, Boyko AA, Grechikhina MV, Ovsyanikova OV, Sapozhnikov AM (2024). Expression of membrane HSP70 on tumor cells during cultivation in 3D cultures. Medical Immunology (Russia) 26 (4), 657–662
  5. Ovsyanikova OV, Shustova OA, Grechikhina MV, Sapozhnikov AM (2024). Flow cytometric analysis of the interaction of monoclonal antibodies to various epitopes of the HSP70 molecule with intracellular and membrane-associated forms of this protein. Medical Immunology (Russia) 26 (5), 905–912
  6. Svirshchevskaya EV, Kostenko VV, Boyko AA, Shevtsov Ь, Kholodenko RV, Grechikhina MV, Gracheva IA, Fedorov AY, Sapozhnikov AM (2024). Core–Shell Chitosan Particles Targeting Membrane-Bound Heat Shock Protein 70 for Cancer Therapy. Nanomaterials (Basel) 14 (23), 1873
  7. Shevchenko MA, Ovsyanikova OV, Grechikhina MV, Garbuz DG, Boyko AA, Evgenev MB, Zatsepina OG, Kovalenko EI, Sapozhnikov AM (2025). HSP70-NK and Target Cell Interactions: Implication to the Anticancer Effects. Biochem (Mosc) Suppl Ser A Membr Cell Biol 19 (1), 79–83