用于糖尿病视网膜病变抗血管生成治疗的最佳人源化Scg3中和抗体

Optimal Humanized Scg3-Neutralizing Antibodies for Anti-Angiogenic Therapy of Diabetic Retinopathy.

作者信息Chengchi Huang, Prabuddha Waduge, Avinash Kaur, Hong Tian, Christina Y Weng, John Timothy Stout, Iok-Hou Pang, Keith A Webster, Wei Li
PMID39273454
发布时间2024-09-01
DOI10.3390/ijms25179507

实验完整度

包含体外结合动力学、ELISA、内皮细胞增殖与迁移实验,以及体内DR小鼠和激光诱导CNV模型的功能验证与疗效比较。

主要模型

人脐静脉内皮细胞(HUVEC) 糖尿病视网膜病变小鼠模型(STZ诱导) 激光诱导脉络膜新生血管(LCNV)小鼠模型

重点核对

抗体的结合亲和力(KD值) hFab对Scg3诱导的HUVEC增殖和迁移的抑制浓度(2 μg/mL) hFab对DR小鼠血管渗漏的疗效(2 μg/眼,配对比较) hFab对激光诱导CNV的疗效(2 μg/眼) 配对t检验与常规t检验的统计差异

摘要

分泌粒蛋白III(Scg3)是一种糖尿病视网膜病变(DR)特异性的血管生成因子,在临床前研究中被确定为DR治疗的靶点。此前,我们团队生成并表征了ML49.3,一种抗Scg3单克隆抗体(mAb),随后将其转化为具有临床应用潜力的EBP2人源化抗体Fab片段(hFab)。我们还生成了抗Scg3 mT4 mAb及其相关的EBP3 hFab。在本研究中,为了确定DR治疗的优选hFab,我们在体外和体内比较了所有四种抗体的结合、中和及治疗活性。Octet结合动力学分析显示,ML49.3 mAb、EBP2 hFab、mT4 mAb和EBP3 hFab对Scg3的结合亲和力分别为35、8.7、0.859和0.116 nM。两种抗Scg3 EBP2和EBP3 hFab均显著抑制了Scg3诱导的人脐静脉内皮细胞体外增殖和迁移,并高效减轻了DR血管渗漏和脉络膜新生血管。在DR小鼠中的配对实验显示,玻璃体腔内注射EBP3 hFab在改善DR渗漏方面分别比EBP2 hFab和阿柏西普有效26.4%和10.3%。总之,本研究证实了hFab与mAb相比结合亲和力显著提高,并进一步确定EBP3 hFab是开发抗Scg3治疗的优选抗体。

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
比较抗Scg3抗体(ML49.3 mAb/EBP2 hFab和mT4 mAb/EBP3 hFab)的结合亲和力、中和活性及治疗疗效,以确定用于糖尿病视网膜病变治疗的最佳人源化抗体。
核心机制
Scg3是一种疾病特异性血管生成因子,抗Scg3抗体通过中和Scg3抑制其诱导的内皮细胞增殖、迁移和血管渗漏。
主要证据
在HUVEC增殖和迁移实验中,EBP2和EBP3 hFab均显著抑制Scg3诱导的效应;在DR小鼠配对实验中,EBP3 hFab相比EBP2 hFab和阿柏西普更有效地减轻DR渗漏;在激光诱导CNV模型中,mT4和EBP3显著减少CNV面积和强度。
研究意义
EBP3 hFab被选为IND申报临床前研究的优选抗体,其配对DR小鼠模型可可靠高效地比较抗血管生成生物制剂的疗效。

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

抗体结合活性比较

比较四种抗Scg3抗体对人和小鼠Scg3的结合亲和力。

通过ELISA检测EBP2和EBP3 hFab与hScg3和mScg3的结合;使用Octet系统测定mT4 mAb和EBP3 hFab的KD值。

2

免疫组化检测Scg3在视网膜的表达

验证抗体能否特异识别视网膜中的Scg3。

对野生型和Scg3-/-小鼠视网膜切片进行免疫组化染色,使用四种抗体,观察Scg3表达定位。

3

中和活性检测

评估EBP2和EBP3 hFab阻断Scg3诱导的内皮细胞增殖和迁移的能力。

HUVEC增殖实验和Transwell迁移实验,分别加入Scg3和hFab,比较细胞增殖和迁移数量。

4

激光诱导CNV模型疗效评估

评估抗Scg3抗体对CNV的治疗效果。

C57BL/6J小鼠激光诱导CNV,D3玻璃体腔内注射抗体,D7进行荧光素血管造影和RPE eyecup免疫染色,量化CNV渗漏面积、强度和3D体积。

5

DR小鼠模型疗效评估与配对比较

比较EBP2和EBP3 hFab以及阿柏西普对DR渗漏的治疗效果。

STZ诱导糖尿病小鼠,4个月后形成DR渗漏;玻璃体腔内注射不同剂量的EBP3或配对比较EBP3与EBP2或阿柏西普,次日进行伊文思蓝渗漏实验定量渗漏量。

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
人分泌粒蛋白IIISino Biological16012-H08H
小鼠分泌粒蛋白IIISino Biological51561-M08H
辣根过氧化物酶标记的山羊抗人IgGSigmaA0293
Octet QKe系统ForteBio--
NHS-PEG4-生物素Thermo Fisher ScientificA39259
人脐静脉内皮细胞Lonza--
Complete Classic培养基Cell Systems4Z0-500
青霉素/链霉素Hyclone--
EBM-2培养基LonzaCC-3156
人分泌粒蛋白III----
人血管内皮生长因子R&D SystemsBT-VEGF-50
Transwell小室Corning Life Science3422
OCT包埋剂Tissue-Tek; Miles Scientific--
Alexa Fluor 594标记的山羊抗小鼠IgGCell Signaling8890
Alexa Fluor 594标记的山羊抗人IgGThermo FisherA1101
链脲佐菌素SigmaS0130
托吡卡胺Akorn--
532 nm绿色激光Phoenix Research Labs--
Spectralis追踪OCTA系统Heidelberg Engineering--
荧光素钠Akorn--
Alexa Fluor 488-异凝集素B4Thermo FisherI21411

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
抗体结合动力学测定
Octet仪器型号、生物素化方法、抗体浓度梯度。
阅读提示:见Materials and Methods 4.3节。
免疫组化
小鼠品系(C57BL/6J及Scg3-/-)、灌注固定方法、抗体稀释度。
阅读提示:见Materials and Methods 4.6节及Figure 2图注。
内皮细胞增殖和迁移实验
HUVEC来源、培养基、Scg3和hFab浓度、培养时间、细胞数量。
阅读提示:见Materials and Methods 4.4和4.5节及Figure 3图注。
DR小鼠模型
小鼠品系、性别、年龄、STZ剂量和给药途径、高血糖标准、诱导时间。
阅读提示:见Materials and Methods 4.7节。
DR渗漏配对比较实验
注射剂量、配对方式、盲法编码、Evans blue实验流程。
阅读提示:见Materials and Methods 4.8和4.9节及Figure 6图注。
激光诱导CNV模型
激光参数(波长、功率、光斑大小、持续时间)、注射时间、剂量。
阅读提示:见Materials and Methods 4.10节及Figures 4和5图注。