LAG-3xPD-L1双特异性抗体通过树突状细胞激活增强T细胞的抗肿瘤反应

LAG-3xPD-L1 bispecific antibody potentiates antitumor responses of T cells through dendritic cell activation

作者信息Eunsil Sung, Minkyung Ko, Ju-Young Won, Yunju Jo, Eunyoung Park, Hyunjoo Kim, Eunji Choi, Ui-Jung Jung, Jaehyoung Jeon, Youngkwang Kim, Hyejin Ahn, Da-Som Choi, Seunghyun Choi, Youngeun Hong, Hyeyoung Park, Hanbyul Lee, Yong-Gyu Son, Kyeongsu Park, Jonghwa Won, Soo Jin Oh, Seonmin Lee, Kyu-Pyo Kim, Changhoon Yoo, Hyun Kyu Song, Hyung-Seung Jin, Jaeho Jung, Yoon Park
PMID35526096
期刊Mol Ther
发布时间2022-08-03
DOI10.1016/j.ymthe.2022.05.003

实验完整度

高

研究包含体外细胞实验(T细胞激活、Treg抑制、DC成熟、细胞毒性)、人源化小鼠模型、转基因小鼠模型以及患者样本分析,并进行了机制验证和体内疗效验证。

主要模型

人T细胞(CD4+和CD8+) 单核细胞来源的树突状细胞(mo-DC) A375肿瘤细胞系 人源化NSG小鼠模型 人LAG-3/PD-1/PD-L1基因敲入小鼠模型 胆管癌患者外周血样本

重点核对

ABL501同时结合LAG-3和PD-L1,其EC50分别为0.15 nM和0.87 nM(图1B) T细胞增殖和IFN-γ分泌的检测浓度(如8.35 nM和66.8 nM) Treg抑制实验中的效应T细胞与Treg比例(4:1)和刺激细胞A375-OKT3 1G4 TCR-T细胞杀伤实验中E:T比例(1:10, 1:20)和ABL501浓度(66.8 nM) 体内实验中ABL501的给药剂量(如14 mg/kg, 10 mg/kg)和给药方案

摘要

多项临床前研究表明,程序性细胞死亡-1(PD-1)/程序性死亡配体1(PD-L1)阻断的抗肿瘤疗效可通过与其他检查点抑制剂联合使用而得到改善。淋巴细胞活化基因3(LAG-3)是一种抑制性检查点受体,参与T细胞耗竭和肿瘤免疫逃逸。在此,我们描述了ABL501,一种靶向LAG-3和PD-L1的双特异性抗体,用于调节针对肿瘤的免疫细胞反应。ABL501能有效抑制LAG-3和PD-L1通路,其增强效应CD4+和CD8+ T细胞活化的程度高于单独的抗LAG-3和抗PD-L1的组合。ABL501增强的效应T细胞反应导致调节性T细胞介导的免疫抑制得到缓解。机制上,ABL501同时结合LAG-3和PD-L1可促进树突状细胞(DC)活化以及肿瘤细胞与T细胞的结合,从而建立有效的CD8+ T细胞反应。ABL501在人源化异种移植模型和表达人直系同源物的基因敲入小鼠中展示了其强大的体内抗肿瘤疗效。外周血的免疫分析显示,在复发胆管癌患者接受吉西他滨加顺铂治疗后,LAG-3hiPD-1hi记忆性CD4+ T细胞亚群的丰度增加,这些细胞对ABL501更为敏感。本研究支持ABL501作为一种新型癌症免疫治疗药物的临床评估,且一项首次人体试验已启动(NCT05101109)。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
LAG-3xPD-L1双特异性抗体(ABL501)与单抗组合相比,通过何种机制增强抗肿瘤T细胞反应?
核心机制
ABL501通过同时阻断LAG-3和PD-L1通路,促进树突状细胞成熟和抗原交叉呈递,并介导肿瘤细胞与T细胞的桥接,从而增强CD8+ T细胞的活化和细胞毒性。
主要证据
体外实验显示ABL501增强T细胞增殖和IFN-γ分泌,Treg抑制缓解,DC活化标志物上调,以及1G4 TCR-CD8+ T细胞对A375细胞的杀伤增强;体内实验显示ABL501显著抑制人源化小鼠肿瘤生长,并增加肿瘤浸润CD8+ T细胞的数量和功能。
研究意义
本研究支持ABL501作为新型癌症免疫治疗药物的临床评估,并提示LAG-3hiPD-1hi记忆性CD4+ T细胞亚群可作为预测ABL501疗效的潜在生物标志物。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

ABL501的构建与体外结合/阻断活性验证

验证ABL501能结合LAG-3和PD-L1并阻断其信号通路。

通过SPR、ELISA和FACS检测ABL501与LAG-3或PD-L1的结合能力,以及NF-κB报告基因实验检测其阻断PD-1/PD-L1和LAG-3/MHC-II相互作用的能力。

2

体外T细胞功能实验(MLR和抗原特异性实验)

评估ABL501对CD4+和CD8+ T细胞活化的增强作用。

通过混合淋巴细胞反应、CMV裂解物或A375-OKT3刺激,检测T细胞增殖(CTV稀释)和细胞因子分泌(IFN-γ、IL-2、TNF-α)。

3

Treg抑制功能改善的实验

验证ABL501是否通过增强效应T细胞反应来缓解Treg介导的免疫抑制。

使用A375-OKT3细胞刺激效应T细胞和Treg共培养,检测效应T细胞增殖和IL-2分泌。

4

DC成熟促进实验

验证ABL501是否促进DC成熟,增强抗原交叉呈递。

将mo-DC与板结合或可溶性抗PD-L1或CHO-LAG-3细胞共孵育,检测DC活化标志物(HLA-ABC, CD40等)和细胞因子分泌。

5

肿瘤细胞杀伤和T细胞-肿瘤细胞桥接实验

验证ABL501增强CD8+ T细胞对肿瘤细胞的细胞毒性,并确定其是否通过桥接作用。

使用1G4 TCR-CD8+ T细胞与A375细胞共培养检测杀伤率;通过流式检测T细胞与A375-OKT3-PD-L1的偶联。

6

体内抗肿瘤疗效评估

评估ABL501在体内模型中的抗肿瘤活性和安全性。

使用A375-PD-L1异种移植NSG小鼠模型、CT26-hPD-L1或MC38-hPD-L1基因敲入小鼠模型,给予ABL501治疗,监测肿瘤生长。

7

患者外周血免疫分析

鉴定与ABL501反应相关的免疫细胞亚群。

对胆管癌患者外周血进行高维流式细胞分析(viSNE, FlowSOM, CITRUS),并检测T细胞对ABL501的响应。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI 1640培养基----
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子----
白细胞介素-4----
白细胞介素-2Peprotech--
转化生长因子-βPeprotech--
EasySep人T细胞分离试剂盒STEMCELL Technologies--
MojoSort人CD14纳米磁珠BioLegend--
EasySep人CD8+ T细胞富集试剂盒STEMCELL Technologies--
细胞示踪紫Invitrogen--
羧基荧光素二乙酸琥珀酰亚胺酯Invitrogen--
Dynabeads人T细胞激活剂CD3/CD28Invitrogen--
IFN-γ ELISA试剂盒----
IL-2 ELISA试剂盒BioLegend--
Luminex检测试剂盒R&D Systems--
抗人CD3抗体(HIT3a)----
抗人CD4抗体(OKT4)----
抗人CD8抗体(SK1)----
抗人Foxp3抗体(236A-E7)----
TruStain FcXBioLegend--
Cytofix/Cytoperm试剂盒BD Biosciences--
Foxp3/转录因子染色缓冲液套装Invitrogen--
pX330-mCherry载体Addgene98750
pHR慢病毒载体Addgene79125
psPAX2包装质粒Addgene12260
pVSVg包膜质粒Addgene8454
聚凝胺----
NSG小鼠JA Bio--
BALB/c-hPD1/hLAG3小鼠GemPharmatechT004622
C57BL/6-hPD1/hPDL1/hLAG3小鼠GemPharmatechT006876
CT26-hPD-L1(Tg)-mPD-L1(KO)细胞GemPharmatech--
MC38-hPD-L1(Tg)-mPD-L1(KO)细胞GemPharmatech--
Cytobank软件Beckman Coulter--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
MLR实验
CD3+ T细胞分离方法、DC分化条件(GM-CSF和IL-4浓度)、T细胞与DC比例(15:1)、共培养时间(5天)、抗体浓度(如33.4 nM)
阅读提示:Materials and methods: Mixed lymphocyte reaction (MLR) assay
Treg抑制实验
Treg细胞分选和扩增方案(Dynabeads, IL-2, TGF-β)、效应T细胞与Treg比例(4:1)、刺激细胞A375-OKT3的制备、抗体浓度(66.8 nM)
阅读提示:Materials and methods: Human Treg cell suppression assay
DC成熟实验
DC分化方案(GM-CSF和IL-4浓度)、刺激条件(板结合或可溶性抗PD-L1浓度10 μg/mL)、CHO-LAG-3共培养条件(抗体浓度66.8 nM,时间2天)
阅读提示:Materials and methods: Luminex multiplex cytokine assay, Figure 3E-G
肿瘤细胞杀伤实验
1G4 TCR-T细胞制备(转导方法、IL-2浓度)、E:T比例(1:10, 1:20)、共培养时间(2天)、抗体浓度(如66.8 nM)
阅读提示:Materials and methods: 1G4 TCR-T cell assay, Figure 4
体内实验
细胞系和品系(A375-PD-L1、CT26-hPD-L1、MC38-hPD-L1)、小鼠品系(NSG, BALB/c-hPD1/hLAG3, C57BL/6-hPD1/hPDL1/hLAG3)、给药剂量和方案(如ABL501 14 mg/kg, 10 mg/kg)、肿瘤接种细胞数
阅读提示:Materials and methods: Xenogeneic tumor model, Syngeneic tumor model