MTX-101的临床前表征:一种新型双特异性CD8 Treg调节剂,可恢复CD8 Treg功能以抑制自身免疫性疾病中的致病性T细胞。

Preclinical characterization of MTX-101: a novel bispecific CD8 Treg modulator that restores CD8 Treg functions to suppress pathogenic T cells in autoimmune diseases.

作者信息Jennifer L Gardell, Meghan E Maurer, Monica M Childs, Minh N Pham, Brent Meengs, Susan H Julien, Cong Tan, Daniel R Boster, Phoenicia Quach, Jon H Therriault, Gleda Hermansky, Daniel T Patton, Justin Bowser, Alex Chen, Nadine N Morgan, Emily A Gilbertson, Lisa Bogatzki, Kaelen Encarnacion, Catherine J McMahan, Courtney A Crane, Kristine M Swiderek
PMID39559361
发布时间2024-11-15
DOI10.3389/fimmu.2024.1452537

实验完整度

研究涵盖体外PBMC结合与功能实验、类器官模型、人源化GvHD小鼠模型及CD34+ NSG-Tg(Hu-IL-15)小鼠的PK/耐受性研究,包含机制和功能验证。

主要模型

健康供体和自身免疫病患者PBMC 乳糜泻供体来源的CD8 Treg与CD4 T细胞共培养体系 人源化急性GvHD小鼠模型 CD34+ NSG-Tg(Hu-IL-15)人源化小鼠

重点核对

MTX-101对CD8 Treg的KIR和CD8靶点的结合亲和力(KD值)及饱和浓度(约100 nM)需核对 体外功能实验中,MTX-101的作用浓度(如100 nM)及处理时间(如24、48小时或7天)需核对 GvHD模型中,MTX-101的给药剂量(如2 mg/kg)及频率(每周一次)需核对 PK研究中,MTX-101的剂量(1和10 mg/kg)及采样时间点需核对 细胞共培养实验中,效应细胞与靶细胞的比例及培养时间需核对

摘要

调节性CD8 T细胞(CD8 Treg)负责选择性杀伤自身反应性和致病性CD4 T细胞。在自身免疫性疾病中,CD8 Treg可能在外周血中积累,但无法控制随后导致组织破坏的致病性CD4 T细胞的扩增。这种CD8 Treg功能障碍部分是由于抑制性杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIR;KIR2DL亚型[KIR2DL1、KIR2DL2和KIR2DL3])的表达;这些分子作为自身免疫检查点,限制CD8 Treg的激活。本文描述了MTX-101的临床前表征,MTX-101是一种靶向抑制性KIR和CD8的双特异性抗体。使用源自健康供体和自身免疫性疾病患者的人外周血单核细胞(PBMC)、人源化小鼠模型和人源组织类器官,我们评估了MTX-101的分子机制和功能效应。通过结合KIR,MTX-101抑制了KIR信号,从而恢复CD8 Treg消除致病性CD4 T细胞的能力。MTX-101结合并激活人外周血单核细胞(PBMC)中的CD8 Treg,导致CD8 Treg细胞溶解能力、激活和数量增加。增强CD8 Treg功能可减少致病性CD4 T细胞的扩增和炎症,而不会增加促炎细胞因子或激活单独表达任一靶标的免疫细胞。MTX-101减少了抗原诱导的病变组织中的上皮细胞死亡,包括来自自身免疫性疾病(如乳糜泻、克罗恩病)患者的组织活检。MTX-101的作用对自身反应性CD4 T细胞具有特异性,且不抑制对病毒和细菌抗原的反应。在急性炎症的人PBMC移植移植物抗宿主病(GvHD)小鼠模型中,MTX-101结合CD8 Treg并延迟了疾病发作。MTX-101诱导剂量依赖性结合、增加CD8 Treg的数量和细胞溶解能力,以及增加CD4 T细胞死亡。MTX-101选择性结合CD8 Treg,不会引起不必要的免疫细胞激活或促炎血清细胞因子增加,并在使用IL-15转基因人源化小鼠(移植了人淋巴细胞,包括生理比例的CD8 Treg)进行的药代动力学和探索性耐受性研究中表现出类似抗体的半衰期。总之,这些数据支持开发MTX-101用于治疗自身免疫性疾病。

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
MTX-101作为一种靶向抑制性KIR和CD8的双特异性抗体,是否能够恢复CD8 Treg功能,从而在自身免疫性疾病中抑制致病性CD4 T细胞?
核心机制
MTX-101通过结合并阻断CD8 Treg表面的抑制性KIR,解除其抑制信号,从而恢复CD8 Treg的溶细胞功能,使其能够杀伤并清除致病性CD4 T细胞,减少炎症反应。
主要证据
体外实验显示MTX-101剂量依赖性结合并激活CD8 Treg,增加其数量、颗粒酶B含量和脱颗粒,并减少抗原特异性CD4 T细胞及IFN-γ、TNF-α和GM-CSF的产生。在人源化GvHD小鼠模型中,MTX-101治疗延长了生存期,并剂量依赖性地减少活化CD4 T细胞、增加CD4 T细胞死亡。在乳糜泻和克罗恩病类器官中,MTX-101减少了抗原诱导的上皮细胞死亡。
研究意义
研究数据支持MTX-101作为治疗自身免疫性疾病的一种新型选择性方法,通过恢复CD8 Treg功能来抑制自身免疫反应,且不产生广泛的免疫抑制。

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

CD8 Treg表型及功能鉴定

验证CD8 Treg是否表达特定的表面标志物(NKG2C, Helios, KLRG1, Granzyme B)并具有直接杀伤致病性CD4 T细胞的活性。

通过流式细胞术分析健康供者和乳糜泻供者PBMC中CD8 Treg的表面标志物表达,并通过共培养实验和Incucyte活细胞成像检测其对表达麦胶蛋白特异性TCR的SKW靶细胞的杀伤作用。

2

MTX-101结合特异性与亲和力评估

确定MTX-101能否同时结合KIR和CD8,并评估其与不同KIR亚型和CD8的结合亲和力。

使用表面等离子共振(Octet)和细胞结合实验(SKW稳转细胞系及总PBMC),检测MTX-101与KIR2DL1/2/3、CD8α的结合活性和选择性。

3

MTX-101体外功能评估

验证MTX-101是否通过激活CD8 Treg,增强其功能并抑制抗原特异性致病性CD4 T细胞反应。

用MTX-101处理乳糜泻或克罗恩病供者PBMC,检测CD8 Treg的激活标志物、颗粒酶B、脱颗粒,并分析CD4 T细胞增殖、凋亡和细胞因子分泌。

4

类器官模型验证

评估MTX-101在组织水平的作用,即是否能减少自身免疫病患者的肠道组织损伤。

使用来自乳糜泻和克罗恩病患者的十二指肠和结肠组织源性类器官,进行抗原刺激并加入MTX-101,检测CD8 Treg激活、CD4 T细胞数及上皮细胞死亡情况。

5

人源化小鼠模型体内验证

评估MTX-101在体内的抗炎效果、作用机制及药代动力学特征。

在急性GvHD模型中,将人PBMC移植到NSG小鼠,并用MTX-101处理,监测CD8 Treg结合、激活、CD4 T细胞变化及生存期。在CD34+ NSG-Tg(Hu-IL-15)小鼠中评估MTX-101的PK参数和耐受性。

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
X-VIVO 15Lonza?--
人AB血清Sigma-Aldrich?--
青霉素/链霉素----
GlutaMax补充剂Thermo Fisher--
白细胞介素-2R&D Systems?--
白细胞介素-15BioLegend?--
白细胞介素-7BioLegend?--
干扰素-γBioLegend?--
聚凝胺Sigma-Aldrich--
嘌呤霉素?----
CD8和KIR2DL1慢病毒颗粒Origene--
Expi293细胞Thermo Fisher--
Expi293表达培养基Thermo Fisher--
聚乙烯亚胺Polysciences--
Opti-MEM减血清培养基Thermo Scientific--
CHO高效补料B营养补充剂Thermo ScientificA1024001
丙戊酸Fisher501786601
Kuhner Climo-Shaker ISF1-XC摇床培养箱Kuhner--
Countess细胞计数仪Thermo Fisher--
Zombie活力染料Thermo Fisher--
Zombie AquaBioLegend--
Fc受体阻断剂----
抗人Fc二抗Jackson Immunoresearch Laboratories--
Quantum Simply Cellular微球Bangs Laboratories Inc.815
FACSymphony A1细胞分析仪BD Biosciences--
FACSAria Fusion流式细胞仪BD Biosciences--
IncuCyte细胞分析系统Sartorius--
Octet Red 384仪器Sartorius--
抗人IgG Fc捕获传感器Sartorius--
AR2G传感器Sartorius--
Ni-NTA传感器Sartorius--
SA传感器Sartorius--
KIR2DL1重组蛋白Sino Biological13145-H08H
KIR2DL3重组蛋白Sino Biological12828-H08H
CD8αSino Biological10980-H08S
KIR2DL2-Fc融合蛋白R&D Systems3015-KR-050
食蟹猴CD8α-Fc融合蛋白Sino Biological90888-C02H
小鼠CD8αSino Biological50389-M08H
StemCell Easy Sep人CD3阳性分选试剂盒IIStemCell Technologies17851
人CD56阳性分选试剂盒IIStemCell Technologies17855
StemCell负选试剂盒StemCell Technologies17951
抗CD3抗体(OKT3)BioLegend--
麦胶蛋白肽Elim BioPharmaceuticals--
NPL001肽Elim BioPharmaceuticals--
细菌鞭毛蛋白Invivogen--
OmpC 321-340肽GenScript--
CFSE荧光染料Thermo Fisher--
破伤风类毒素Millipore Sigma--
CEFT肽JPT Peptide Technologies--
甲型流感肽JPT Peptide Technologies--
SARS-CoV-2肽JPT Peptide Technologies--
AAV5/6/8肽JPT Peptide Technologies--
二甲基亚砜Thermo Fisher--
Meso Scale Discovery U-Plex检测Meso Scale Diagnostics--
MESO QuickPlex SQ 120成像仪Meso Scale Diagnostics--
NSG小鼠Jackson Laboratories--
CD34+ NSG-Tg(Hu-IL-15)小鼠Jackson Laboratory030890
BALB/cJ小鼠Jackson Laboratory000651
白细胞介素-2R&D Systems--
阿巴西普Jackson Laboratories--
OKT3单抗BioXCellBE0001-2
TMB终止液VWR--

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
PBMC结合实验
供者来源(健康或乳糜泻),MTX-101浓度范围,孵育时间和温度
阅读提示:Methods 2.1, 2.6
CD8 Treg功能实验
效应细胞(CD8 Tregs)的分离和扩增方案,靶细胞类型(SKW细胞),效靶比,MTX-101浓度(如100 nM),培养天数
阅读提示:Methods 2.2, 2.3, Results 3.2
类器官实验
组织来源(乳糜泻或克罗恩),消化方案,生长因子,抗原刺激(麦胶蛋白或鞭毛蛋白+OmpC),MTX-101浓度,培养时间
阅读提示:Methods 2.10, Results 3.2
GvHD小鼠模型
小鼠品系(NSG),辐照剂量,PBMC移植数量,MTX-101剂量和给药频率,对照(saline或IL-2)
阅读提示:Methods 2.15, Results 3.4
PK/耐受性研究
小鼠品系(CD34+ NSG-Tg(Hu-IL-15)),移植的CD34+细胞来源,MTX-101剂量(5 mg/kg或1/10 mg/kg),给药途径(静脉),采样时间点
阅读提示:Methods 2.16, Results 3.5