Пресс-центр / новости / Наука /

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.

Оба конъюгата ch14.18-MMAE и ch14.18-MMAF показали сильное ингибирование роста опухоли при внутривенном введении в сингенных GD2-положительных мышиных моделях меланомы B78-D14 и лимфомы EL-4. Для данных моделей, средний размер опухолей в группах, получавших ch14.18-MMAE либо ch14.18-MMAF, был в несколько раз меньше в сравнении с опухолями в контрольной группе. В отличие от GD2-направленных ADC, исходные антитела ch14.18 проявили незначительные противоопухолевые эффекты. В мышиных моделях были использованы иммунокомпетентные мыши, однако опухоли характеризовались либо агрессивным ростом (в случае клеток EL-4), либо являлись иммунологическими “холодными” (клетки линии B78-В14), и следует отметить, что такие особенности характерны для большинства GD2-позитивных опухолей. Полученные результаты подчеркивают преимущества использования ADCs по сравнению с “голыми” антителами, которые в настоящее время одобрены для терапии GD2-позитивных опухолей. В данном исследовании впервые проанализирована эффективность GD2-направленных конъюгатов антител с лекарствами в терапии широкого спектра опухолей, экспрессирующих ганглиозид GD2, и его результаты демонстрируют перспективность развития описанного подхода в терапии GD2-экспрессирующих опухолей.

Работа опубликована в журнале Journal for ImmunoTherapy of Cancer.

Рисунок 1. (A) Получение конъюгатов антител с лекарствами посредством тиол-малеимидной реакции. (B) Жизнеспособность GD2-позитивных и GD2-негативных клеток под действием ch14.18-MMAF. МТТ-тест. (C) Тепловая карта корреляции между экспрессией ганглиозида GD2 и значениями IC50 в опухолевых клеточных линиях; МТТ-тест после инкубации с ch14.18-MMAE либо ch14.18-MMAF в течение 72 ч. (D) Противоопухолевая активность ch14.18-MMAE, ch14.18-MMAF и антитела ch14.18 (введение по 5 мг/кг массы тела) в мышах C57BL/6 с меланомой B78-D14.

19 июля