新型全人源高亲和力抗TREM2抗体在临床相关的阿尔茨海默病小鼠模型中显示出疗效

Novel fully human high-affinity anti-TREM2 antibody shows efficacy in clinically relevant Alzheimer´s mouse model.

作者信息Markus Kraller, Julia Faßbender, Ammar Jabali, Joseph Kroeger, Barbara Fink, Bastian Popper, Martin Ungerer, Miriam A Christlmeier
PMID40405265
发布时间2025-05-22
DOI10.1186/s13195-025-01759-x

实验完整度

包含体外结合、细胞信号、转胞吞、hiPSC小胶质细胞活力、药代、单次及重复给药行为学、斑块免疫组化及安全性研究等多层级验证。

主要模型

HEK293 Flp-In细胞过表达hTREM2/hDAP12 人iPSC来源小胶质细胞 hCMEC/D3人脑内皮细胞系 5xFAD小鼠(雌雄混合)

重点核对

抗体的结合亲和力(EC50/KD值) p-Syk激活倍数(HEK293细胞30倍,小胶质细胞4倍) BBB转胞吞效率(pulse-chase assay) 5xFAD小鼠中单次或重复给药的剂量(5.5、10、30 mg/kg)和给药途径(静脉注射)

摘要

背景:治疗阿尔茨海默病(AD)的新药需求迫切。人髓系细胞触发受体2(hTREM2)是一个经验证的药物靶点,与AD存在遗传关联。现有的抗hTREM2抗体是在动物免疫系统中产生的,随后进行人源化,在AD患者体内重复预防性或治疗性应用时可能引起免疫并发症。此外,抗hTREM2抗体应在疗效和安全性两方面进行优化。方法:创建了一种新型全人源单克隆脑靶向抗hTREM2抗体M07-TFN。在rhTREM2和人小胶质细胞中研究了结合亲和力、细胞活力和激动剂效力。转胞吞作用实验模拟了血脑屏障(BBB)转位。在5×FAD(5xFAD)小鼠(雌雄均有)中进行行为测试,使用Barnes迷宫测试脑功能和认知以及海马依赖性空间记忆。此外,在研究结束时在脑切片上测定淀粉样斑块形成。结果:M07-TFN显示出比所有先前描述的抗hTREM2抗体更高的结合亲和力和更强的hTREM2信号激活。与基线相比,在过表达hTREM2的HEK293细胞中p-Syk激活增加了30倍,在人小胶质细胞中增加了4倍。应激测试后,人小胶质细胞活力显著提高。M07-TFN在人类BBB模型中显示出强烈的BBB转位,并对小鼠TREM2柄部区域具有交叉反应性,这使我们能够直接在AD小鼠模型中研究M07-TFN。在5xFAD小鼠中,M07-TFN改善了新物体位置识别和空间定向及记忆,并显著减少了斑块负荷。在 mice 中进行的额外安全性调查显示对血细胞或主要器官无负面影响。结论:与已在临床试验中研究的现有全人源化抗hTREM2抗体相比,M07-TFN表现出同类最佳的亲和力和激动剂效力。作为一种全人源抗hTREM2抗体,M07-TFN有望在人类患者中减少免疫原性。

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
开发一种全人源、高亲和力的抗hTREM2抗体,并评估其在阿尔茨海默病小鼠模型中的疗效和安全性。
核心机制
M07-TFN通过结合TREM2柄部区域,激活TREM2信号通路,增加p-Syk磷酸化,同时抑制TREM2脱落,从而增强小胶质细胞功能。
主要证据
体外实验显示M07-TFN高亲和力结合hTREM2,在HEK293中p-Syk激活30倍,人小胶质细胞中4倍,并能提高应激小胶质细胞的活力;在5xFAD小鼠中,重复给药改善NOL和Barnes迷宫表现,并减少皮层β-淀粉样斑块面积。
研究意义
M07-TFN作为一种全人源抗体,具有降低免疫原性的潜力,有望成为治疗阿尔茨海默病的候选药物,且在小鼠中未观察到血液学或主要器官毒性。

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

抗体的生成与结合特性验证

生成全人源抗hTREM2抗体并验证其结合特异性和亲和力

通过噬菌体展示筛选针对hTREM2柄部肽段的抗体,并改造为IgG1-LALA骨架,生成M07-WT和M07-TFN(含TfR1结合域)。通过ELISA测定与人TREM2、TREM1及肽段的结合,竞争ELISA确认特异性。

2

TREM2信号激活及脱落抑制

评估抗体对TREM2信号通路(p-Syk)的激活作用及对TREM2脱落的抑制

在HEK293 Flp-In细胞(过表达hTREM2/hDAP12)和人iPSC来源小胶质细胞中,使用AlphaLISA检测p-Syk水平;通过ELISA检测细胞培养上清中的sTREM2水平。

3

血脑屏障转胞吞实验

评估M07-TFN通过TfR1介导的BBB转胞吞能力

使用hCMEC/D3细胞建立Transwell模型,进行脉冲追踪实验,检测抗体在细胞裂解液和培养基中的存在。

4

小胶质细胞应激活力实验

评估M07抗体对应激状态下小胶质细胞活力的保护作用

将iPSC来源小胶质细胞在细胞因子浓度递减(100%、50%、25%、0%)的培养基中培养,加入抗体(20 μg/ml),48小时后用CellTiter-Glo检测ATP水平。

5

药代动力学研究

测定M07-TFN在小鼠体内的血清浓度和半衰期

对5xFAD小鼠静脉注射30 mg/kg M07-TFN,在不同时间点采血,用ELISA测定血清浓度。

6

单次给药行为学研究

评估单次M07-TFN给药对5xFAD小鼠认知功能的影响

雄性5xFAD小鼠单次腹腔注射抗体,3周后进行NOR/L测试。

7

重复给药行为学研究

评估每周重复给药M07-TFN对5xFAD小鼠认知功能和病理的影响

雌雄混合5xFAD小鼠每周静脉注射抗体,持续12周,每月进行NOR/L和Barnes迷宫测试,实验结束后免疫组化检测β-淀粉样斑块和小胶质细胞。

8

安全性研究

评估M07-TFN在5xFAD小鼠中的全身安全性

24只5xFAD小鼠每周静脉注射30 mg/kg M07-TFN或PBS,持续11周,进行血液学、血清生化和组织病理学检查。

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。

抗体生成与结合特性
信号通路激活
细胞功能检测
血脑屏障转胞吞
组织病理分析
药代动力学分析

产品清单

实验环节名称品牌货号
Freedom CHO-S试剂盒Thermo FisherA13696-01
HiTrap MabSelect SuRe 层析柱Cytiva11-0034-95
CD FortiCHO 培养基Thermo Fisher10887640
含GlutaMAX I的DMEM培养基----
AlphaLISA SureFire Ultra p-Syk检测试剂盒RevvityALSU-PSYK-A500
人TREM2蛋白Sino Biological11084-H08H
人TREM1蛋白Sino Biological10511-H08H
人TREM2肽段Biosyntan--
小鼠TREM2肽段Biosyntan--
山羊抗人IgG HRPJackson Immunoresearch109-035-098
TMB底物Thermo Scientific34029
链霉亲和素包被96孔板Meso Scale Discovery--
生物素化羊抗人TREM2多克隆捕获抗体R&DBAF1828
小鼠抗人TREM2抗体 (B-3)SCBTSCBT-373828
SULFO-TAG标记抗小鼠二抗MesoScaleDiscoveryR32AC-5
Geltrex基质胶----
HPC分化试剂盒StemCell Technologies--
BamBanker冻存液Wako--
巨噬细胞集落刺激因子----
白细胞介素-34----
转化生长因子β1----
CellTiter-Glo试剂Promega--
I型胶原蛋白Merck08-115
微血管内皮细胞生长培养基2LonzaCC-3202
3.0 µm孔径Transwell插入式培养皿Corning3462
TrypLE消化酶Thermo Fisher12563011
MEM-189抗体BiozolEXB-11-353-C100
RIPA裂解液Carl Roth23T1.3
山羊抗人IgG Fcγ片段特异性抗体Dianova109-005-098
山羊抗小鼠IgG Fcγ片段特异性抗体Dianova115-005-164
生物素化山羊F(ab')2抗人IgG(F(ab')2)Dianova109-066-097
生物素化山羊F(ab')2抗小鼠IgG(F(ab')2)Dianova115-066-072
链霉亲和素过氧化物酶BiozolVEC-SA-5004
链霉亲和素MedChemExpressHY-P3152
生物素化人TfR1Acro BiosystemsTFR-H82E5-25µg
hCMEC/D3细胞系BiozolCEDCLU512-6
TrypLE消化酶Thermo Fisher12563011
磷酸盐缓冲液VWR21-040-CV
牛血清白蛋白MerckA2153
Hanks平衡盐溶液Thermo Fisher14175095
FITC标记的葡聚糖----
Tissue-Tek O.C.T.包埋剂Sakura Finetek--
β-淀粉样蛋白抗体 (6E10)Biolegend803004
PU.1抗体Cell Signaling Technology2258
Prolong Gold防淬灭剂Thermo Fisher--
DAPI染色液----
利多卡因WDT--
CLARIOstarPlus酶标仪BMG Labtech--
SpectraMax i3xl酶标仪Molecular Devices--
CellZscope细胞电阻仪nanoAnalytics--
EVOS M7000成像系统Thermo Fisher--
冷冻切片机 (型号HM 355S)Thermo Fisher--

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ELISA
包被抗原种类(hTREM2、hTREM1、肽段)及浓度(0.5 μg/ml),抗体稀释比例,孵育时间
阅读提示:Methods: ELISA-based binding assay for anti-TREM2 antibody
p-Syk激活实验
细胞系(HEK293 Flp-In hTREM2/hDAP12、hiPSC来源小胶质细胞)、细胞密度(50,000细胞/孔)、抗体处理时间(5分钟或10分钟)、AlphaLISA试剂盒
阅读提示:Methods: Agonist p-Syk AlphaLISA assay
sTREM2脱落抑制实验
细胞系(HEK293 Flp-In hTREM2/hDAP12)、抗体孵育时间(24小时)、抗体浓度(1333 nM等)、sTREM2检测方法(MSD ELISA)
阅读提示:Methods: ELISA-based quantification of soluble TREM2
BBB转胞吞实验
Transwell孔径(3.0 μm)、细胞系(hCMEC/D3)、接种密度(70,000细胞/插入)、脉冲浓度(2 μg/ml)、脉冲时间(1小时)、追踪时间(5、24小时)
阅读提示:Methods: Transcytosis pulse-chase assay
小胶质细胞活力实验
细胞类型(hiPSC来源小胶质细胞)、细胞密度(25,000细胞/孔)、细胞因子浓度(100%、25%、0%)、抗体浓度(20 μg/ml)、处理时间(48小时)
阅读提示:Methods: Viability assays
行为学实验(NOR/L和Barnes迷宫)
小鼠品系(5xFAD)、性别(单次实验雄性,重复实验混合)、周龄(16周龄)、剂量(5.5、10、30 mg/kg)、给药途径(单次腹腔注射,重复静脉注射)、给药频率(每周一次)、测试时间点
阅读提示:Methods: Behavior analysis; 图5、图6、图7图注
免疫组化
切片厚度(5 μm)、抗体(6E10、PU.1)稀释度、图像采集区域(皮层)、量化方法(CellProfiler、ImageJ)
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry, image acquisition, and quantification