去岩藻糖基化抗埃博拉病毒抗体MIL77-3结合sGP以激发NK细胞毒性

Afucosylated anti-EBOV antibody MIL77-3 engages sGP to elicit NK cytotoxicity.

作者信息Yuting Zhang, Min Zhang, Haiyan Wu, Xiaonan Wu, Hang Zheng, Junjuan Feng, Mianjing Wang, Jing Wang, Longlong Luo, He Xiao, Chunxia Qiao, Xinying Li, Yuanqiang Zheng, Weijin Huang, Youchun Wang, Yi Wang, Jiannan Feng, Guojiang Chen
PMID39162435
期刊J Virol
发布时间2024-09-17
DOI10.1128/jvi.00685-24

实验完整度

高

包含体外分子结合实验(ELISA、SPR)、细胞功能实验(pNK和NK92-CD16a)以及体内小鼠实验,并进行机制验证(信号通路抑制剂)。

主要模型

人外周血来源的自然杀伤细胞(pNKs) NK92-CD16a细胞系 C57BL/6J小鼠 Jurkat细胞系 HEK293T细胞系

重点核对

抗体浓度:MIL77-3等mAbs在20 µg/mL下使用 sGP浓度:100 µg/mL用于包被或偶联 孵育时间:pNK与复合物共孵育5小时 抑制剂处理:wortmannin、MK-2206、rapamycin、PD98059预处理30分钟 小鼠模型:C57BL/6J雌性小鼠,腹腔注射sGP/MIL77-3复合物

摘要

MIL77-3是我们实验室生产的抗体鸡尾酒的一个组分,对感染扎伊尔埃博拉病毒(EBOV)的动物是一种有效的治疗方案。MIL77-3经过工程改造,通过删除框架区的岩藻糖来增加其对FcγRIIIa(CD16a)的亲和力。然而,这种修饰对宿主免疫反应的潜在影响仍 largely unknown。在此,我们证明MIL77-3识别EBOV产生的分泌型糖蛋白(sGP),并形成免疫复合物,以有效增强人外周血来源的自然杀伤细胞(pNKs)的抗体依赖性细胞毒性,包括CD56dim和CD56bright亚群,而对照抗体(Mab114、rEBOV548、岩藻糖基化MIL77-3)则没有这种作用。有趣的是,当使用NK92-CD16a细胞系时,这种效应并未观察到,但通过添加偶联珠或膜锚定的sGP与MIL77-3的组合可以恢复。此外,sGP结合到pNKs中污染的T细胞上的未识别受体,而非NK92-CD16a细胞。在小鼠中施用偶联珠的sGP/MIL77-3复合物可激发NK活化。总之,这项工作揭示了sGP/MIL77-3复合物通过触发NK细胞的细胞毒性活性而具有免疫刺激功能,强调了在临床试验中评估MIL77-3对宿主免疫反应潜在影响的必要性。

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
去岩藻糖基化修饰的MIL77-3与sGP形成的免疫复合物是否能影响宿主NK细胞的细胞毒性?
核心机制
MIL77-3与sGP结合形成免疫复合物,通过sGP锚定到T细胞表面的未知受体,使MIL77-3的Fc区聚集,进而通过CD16a激活NK细胞,涉及PI3K/AKT/mTOR通路。
主要证据
ELISA和SPR显示MIL77-3与sGP结合;流式细胞术检测到pNK中CD107a和IFN-γ表达上调;抑制剂实验表明PI3K/AKT/mTOR通路参与;体内实验显示偶联珠的sGP/MIL77-3复合物激活NK细胞。
研究意义
发现去岩藻糖基化抗体的潜在有害影响,强调在开发新候选抗体时需评估与sGP结合的NK刺激活性。

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

结合验证

验证抗EBOV单克隆抗体能否与sGP结合。

使用ELISA和SPR检测MIL77-3、Mab114、rEBOV548等抗体与sGP的结合能力,并通过竞争ELISA分析表位重叠情况。

2

功能验证

检测sGP/抗体复合物是否能激活pNK细胞,并区分不同亚群的影响。

在包被或可溶条件下,将sGP与抗体结合后与pNK共孵育,通过流式检测CD107a和IFN-γ表达。

3

机制验证

探究sGP/MIL77-3复合物激活NK细胞所依赖的信号通路。

使用PI3K抑制剂wortmannin、AKT抑制剂MK-2206、mTOR抑制剂rapamycin和MEK抑制剂PD98059预处理pNK,再刺激,检测CD107a和IFN-γ。

4

重要性验证

确认MIL77-3的去岩藻糖基化对NK激活的必要性。

比较MIL77-3和岩藻糖基化MIL77-3F与sGP复合物对pNK的激活能力。

5

细胞系验证

验证在NK92-CD16a细胞系中,可溶性sGP/MIL77-3复合物是否也能激活NK,并探究sGP的锚定需求。

使用NK92-CD16a细胞,分别用包被、可溶性、偶联珠或膜锚定的sGP与MIL77-3共孵育,检测CD107a表达;并检测sGP与细胞结合情况。

6

体内验证

评估sGP/MIL77-3复合物在小鼠体内对NK活化的影响。

向C57BL/6小鼠腹腔注射偶联珠或可溶性sGP/MIL77-3复合物,12小时后取脾脏,检测NK细胞CD69和CD25表达。

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。

验证细胞功能变化
验证机制链路
评估体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
Ficoll-Hypaque分离液----
NK细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130092657
白细胞介素-2Sino Biological11848-HNAE2
α-MEM培养基GibcoC12571500BT
胎牛血清Gibco10099141C
马血清Gibco26050088
青霉素-链霉素Gibco15140122
pcDNA3.1载体----
镍柱GE Healthcare11003399
ExpiCHO表达培养基GibcoA2910001
ÄKTAprime Plus系统GE Healthcare--
生物素标记试剂盒ElabscienceELKB002
胃蛋白酶Sigma107185
蛋白A磁珠TRANDP30101
30 kDa离心过滤器Millipore--
Biacore T200----
CM5芯片GE Healthcare--
HRP标记的山羊抗人IgG(H+L)二抗Thermo31130
TMB底物CWBIOCW0050
HRP标记的链霉亲和素ThermoS911
PNGase F酶NEBP0705L
2-AB标记试剂SigmaA89804
Glycan BEH Amide色谱柱Waters--
布雷菲德菌素ASigmaB5936
GolgiStopBD Biosciences554724
PE标记抗人CD107a抗体Biolegend328608
固定液Invitrogen00522356
破膜液Biolegend421002
PE标记抗人IFN-γ抗体Biolegend506507
渥曼青霉素SelleckS2758
MK-2206SelleckS1078
雷帕霉素SelleckS1039
PD98059SelleckS1177
Dynabeads M-450 Epoxy磁珠Invitrogen14013
APC标记抗人CD3Biolegend304610
PE标记抗人CD56Biolegend304606
FITC标记的亲和素Biolegend405101
PE标记抗人CD45BD Horizon564357
FITC标记抗人CD3Biolegend300306
APC标记抗人CD56Biolegend304610
PerCP标记抗人CD16Biolegend302030
Ficoll梯度离心液TBD sciencesLTS1092
APC标记抗小鼠CD3Biolegend100236
FITC标记抗小鼠NK1.1Biolegend108706
PE标记抗小鼠CD69Biolegend104507
PE标记抗小鼠CD25Biolegend101903
小鼠T细胞激活剂CD3/CD28Thermo11452D
FITC标记的亲和素Biolegend405101
PE标记抗小鼠CD4Biolegend100408
APC标记抗小鼠CD8αBiolegend100711
LipoFiter转染试剂Hanbio--

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
细胞培养
PBMC分离和pNK富集方法;NK92-CD16a细胞培养条件(培养基、血清、IL-2浓度)
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture assays
蛋白表达与纯化
GP、sGP、ssGP的克隆载体和表达系统;纯化方法(镍柱)
阅读提示:Materials and Methods: Protein or antibody expression and purification
结合实验
ELISA中sGP包被浓度、抗体稀释范围;SPR中固定sGP浓度、配体浓度范围
阅读提示:Materials and Methods: ELISA, SPR analysis; Results and Fig 1
NK激活实验
sGP和抗体的浓度;共孵育时间;效应细胞数量;检测指标(CD107a, IFN-γ)
阅读提示:Materials and Methods: Flow cytometry; Fig 2 legend
信号通路抑制
抑制剂名称及浓度;预处理时间;刺激时间
阅读提示:Materials and Methods: Inhibition of NK cell activation; Fig 3 legend
体内实验
小鼠品系、性别、年龄;注射剂量和体积;注射途径;检测时间
阅读提示:Materials and Methods: sGP/MIL77-3 complex administration in vivo; Fig 6 legend