FcγRIIB 是限制肿瘤微环境中靶向调节性 T 细胞抗体活性的免疫检查点

FcγRIIB Is an Immune Checkpoint Limiting the Activity of Treg-Targeting Antibodies in the Tumor Microenvironment.

作者信息David A Knorr, Lucas Blanchard, Rom S Leidner, Shawn M Jensen, Ryan Meng, Andrew Jones, Carmen Ballesteros-Merino, Richard B Bell, Maria Baez, Alessandra Marino, David Sprott, Carlo B Bifulco, Brian Piening, Rony Dahan, Juan C Osorio, Bernard A Fox, Jeffrey V Ravetch
PMID38147316
发布时间2024-03
DOI10.1158/2326-6066.CIR-23-0389

实验完整度

包含人源化小鼠模型、细胞系和患者样本等多个证据层级,并进行基因工程抗体、体内疗效评估和免疫分析等功能与机制验证。

主要模型

人源化 CTLA-4/FcγR 小鼠 人源化 FcγR 小鼠 MC38、B16、MB49、MCA-205 肿瘤细胞系 头颈鳞癌患者肿瘤样本

重点核对

人源化 CTLA-4/FcγR 小鼠的遗传背景 伊匹单抗和曲美木单抗的 Fc 骨架 FcγRIIB 的表达水平 抗体的剂量和给药方式 肿瘤生长测量和流式细胞术分析

摘要

旨在耗竭肿瘤浸润性调节性 T 细胞的抗体在患者中迄今显示出有限的疗效。作者确定 FcγRIIB 是限制靶向 Treg 抗体在肿瘤微环境中活性的免疫检查点,并提出了 Fc 工程策略来克服这一限制。临床前小鼠数据表明,片段可结晶依赖性耗尽瘤内调节性 T 细胞是抗 CTLA-4 的主要作用机制。然而,给患者使用的两种主要抗体伊匹单抗和曲美木单抗并未重现这些效应。在此,我们探讨了这些疗法观察到的有限 Treg 耗竭的潜在机制。使用针对 CTLA-4 和 Fcγ 受体人源化的免疫活性小鼠模型,我们显示伊匹单抗和曲美木单抗在肿瘤中表现出有限的 Treg 耗竭。在人和人源化小鼠中对肿瘤微环境的免疫分析显示,抑制性 Fc 受体 FcγRIIB 高表达,其限制了抗体依赖性细胞介导的细胞毒性/吞噬作用。在人源化小鼠中阻断 FcγRIIB 可恢复伊匹单抗的 Treg 耗竭能力和抗肿瘤活性。此外,对靶向 Treg 相关靶标的抗体进行 Fc 工程改造以最小化 FcγRIIB 结合,显著增强了 Treg 耗竭,从而在多种肿瘤模型中增强了抗肿瘤活性。我们的结果将抑制性 FcγRIIB 定义为限制肿瘤微环境中抗体介导的 Treg 耗竭的免疫检查点,并证明 Fc 工程是克服这一限制并提高靶向 Treg 抗体疗效的有效策略。

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
为何 ipilimumab 和 tremelimumab 在患者中无法有效耗竭肿瘤浸润性 Treg?
核心机制
抑制性 FcγRIIB 在肿瘤微环境中高表达,竞争性抑制抗体与激活性 FcγR 结合,从而限制 Fc 介导的 Treg 耗竭。
主要证据
人源化小鼠模型显示 ipilimumab 和 tremelimumab 缺乏 Treg 耗竭能力;阻断 FcγRIIB 或使用 GAALIE Fc 工程抗体可增强 Treg 耗竭和抗肿瘤疗效;患者肿瘤样本显示 FcγRIIB 高表达。
研究意义
Fc 工程是提高 Treg 靶向抗体疗效、克服 FcγRIIB 检查点的有效策略,支持临床评估此类抗体。

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

建立人源化小鼠模型

验证人源化 CTLA-4/FcγR 小鼠能否模拟人 CTLA-4 和 FcγR 的表达与功能。

将表达人 CTLA-4 的转基因小鼠与缺失鼠 FcγR 并表达人 FcγR 的转基因小鼠杂交,通过流式细胞术分析 T 细胞亚群和人 FcγR 表达。

2

评估人抗 CTLA-4 的抗肿瘤活性

测试 ipilimumab 和 tremelimumab 在不同 Fc 骨架下对 MC38 和 B16 肿瘤的抗肿瘤效果及 Treg 耗竭能力。

对荷瘤小鼠腹腔注射 200 μg 抗体,监测肿瘤体积,并通过流式细胞术分析肿瘤浸润 T 细胞亚群。

3

分析 FcγRIIB 表达

评估肿瘤微环境中抑制性 FcγRIIB 和激活性 FcγRIIIA 的表达水平。

在小鼠肿瘤和外周淋巴器官中使用流式细胞术分析 FcγR 表达,并在患者 HNSCC 肿瘤样本中使用多重免疫荧光染色。

4

阻断 FcγRIIB 或 Fc 工程改造

验证降低 FcγRIIB 结合能否增强 Treg 耗竭和抗肿瘤活性。

使用抗 FcγRIIB 单抗、Fc 变异体(N297A、GRLR、afucosylated、GAALIE)处理荷瘤小鼠,并评估 Treg 耗竭和肿瘤生长。

5

验证抗 CCR8 抗体的 Fc 工程

确定 Fc 工程化抗 CCR8 抗体能否有效耗竭 Treg 并抑制肿瘤生长。

在 MC38、MB49、B16 模型中用不同 Fc 变体的抗 CCR8 抗体处理小鼠,并进行流式细胞术和肿瘤体积监测。

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
DMEM 培养基Thermo Fisher Scientific#11995065
胎牛血清Sigma-Aldrich#F2442
青霉素-链霉素Thermo Fisher Scientific#15140122
Expi293F 细胞Thermo Fisher Scientific#A14635
Expi293 表达培养基Thermo Fisher Scientific#A14635
ExpiFectamine 293 转染试剂Thermo Fisher Scientific#A14635
QuickChange 定点突变试剂盒 IIAgilent Technologies#200523
Protein G Sepharose 4 Fast FlowCytiva#17061801
ELISA 板Greiner Bio-One#675061
TMB 底物SeraCare Life Sciences5120-0047
Biacore T100 系统GE Healthcare--
Series S CM5 芯片GE Healthcare--
gentleMACS C 管Miltenyi Biotec--
肿瘤组织解离酶混合物Miltenyi Biotec#130-096-730m
eBioscience 可固定活力染料Thermo Fisher Scientific#65-0866-14
人 TrueStain FcXBioLegend#422304
eBioscience Foxp3 转录因子染色缓冲液试剂盒Thermo Fisher Scientific#00-5523-00
Attune NxT 流式细胞仪Thermo Fisher Scientific--
FlowJo 10 软件BD--
Bond ER2 抗原修复液Leica BiosystemsAR9640
Opal 7 色手动免疫组化试剂盒Akoya#NEL811001KT
VectaShield 封片剂Vector Labs#H-1000-10
Prism GraphPad 软件GraphPad--

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
动物模型
人源化 CTLA-4/FcγR 小鼠的遗传背景(必须确认人源化基因的完整性)
阅读提示:Materials and Methods: Mouse strains
肿瘤模型
细胞系(MC38、B16、MB49、MCA-205)的来源、培养条件和接种剂量
阅读提示:Materials and Methods: Cell lines, Tumor transplantation
抗体处理
抗体类型、Fc 变异体、剂量(200 μg)、给药途径(腹腔或瘤内)和治疗时间(第 0、3、6 天)
阅读提示:Materials and Methods: Tumor transplantation; Figure legends 2B, 4B, 5A
FcγRIIB 阻断
抗 FcγRIIB 抗体(克隆 2B6)的剂量(50 μg)和给药途径(瘤内注射)
阅读提示:Materials and Methods: Tumor transplantation; Figure 4
免疫分析
流式细胞术的抗体面板(CD45、CD3、CD4、CD8、FOXP3 等)和门控策略
阅读提示:Materials and Methods: Flow cytometry; Figure legends 1B, 2F