4A7的开发与表征:一种靶向Claudin18.2的高亲和力单克隆抗体

Development and Characterization of 4A7: A High-Affinity Monoclonal Antibody Targeting Claudin18.2.

作者信息Yahui Wu, Juan Tian, Yangyihua Zhou, Ran Zhang, Xiang Gao, Longlong Luo
PMID40093351
发布时间2025-03-11
DOI10.2147/ITT.S494696

实验完整度

包含体外结合、ADCC/ADCP、PBMC杀伤实验,以及体内异种移植模型和联合治疗模型,并进行了人源化及稳定性分析,具备多个独立证据层级。

主要模型

HEK-293细胞稳定转染Claudin18.1或Claudin18.2 MC-38 (Claudin18.2)细胞 NUGC4人胃癌细胞 KATOIII人胃癌细胞 NCI-N87人胃癌细胞异种移植模型(NOD-SCID小鼠) MC-38 (Claudin18.2)异种移植模型(C57BL/6小鼠)

重点核对

4A7与Claudin18.2结合的特异性(与Claudin18.1无交叉反应) 体外ADCC和ADCP活性(比较IC50值) PBMC介导的细胞毒性(IC50值) 体内肿瘤生长抑制效果(单一疗法和联合抗mPD-1) 抗体的人源化程度(Z-score)和稳定性(Tm、Tagg、聚集情况)

摘要

目的 Claudin18.2因其在胃癌(GC)和胰腺癌(PC)中的高表达而成为有前景的治疗靶点。然而,晚期、不可切除或转移性GC或PC患者的预后较差,凸显了对更有效的Claudin18.2靶向疗法的迫切需求。 方法与结果 我们利用严格的正负筛选策略,开发了4A7,一种对Claudin18.2具有优异亲和力和特异性、且与Claudin18.1无交叉反应的全人源单克隆抗体。在体外,4A7表现出显著增强的结合活性,以及强大的抗体依赖性细胞毒性(ADCC)和抗体依赖性细胞吞噬作用(ADCP),优于临床研究抗体IMAB362。在体内,4A7作为单一疗法或与抗mPD-1联合使用时,均表现出显著的肿瘤生长抑制,其疗效优于IMAB362。此外,4A7表现出更高的人源化程度和相当的稳定性,支持其转化潜力。 结论 4A7作为针对Claudin18.2阳性癌症的下一代治疗药物显示出巨大潜力,可提供更好的疗效并降低免疫原性。这项研究不仅强调了4A7解决未满足临床需求的潜力,也为未来基于单克隆抗体的癌症治疗创新奠定了基础。

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
如何开发一种高亲和力且特异性靶向Claudin18.2的全人源单克隆抗体,并验证其抗肿瘤活性是否优于现有临床研究药物IMAB362?
核心机制
4A7通过其Fab区特异性结合Claudin18.2,并通过Fc区介导ADCC和ADCP效应,从而发挥抗肿瘤作用。
主要证据
4A7在体外对Claudin18.2阳性细胞系表现出更强的结合活性(EC50值低3-17倍),ADCC和ADCP活性显著高于IMAB362(ADCC IC50低11-36倍,ADCP低3-44倍),PBMC介导的细胞毒性也更强(IC50低约85倍)。在体内,4A7在NCI-N87异种移植模型中单药治疗显著抑制肿瘤生长(TGI 42.34%),且与抗mPD-1联合使用时,在MC-38模型中实现80%完全消退,显著优于IMAB362。
研究意义
4A7作为一种高亲和力、全人源化抗体,具有提高疗效和降低免疫原性的潜力,可用于开发单克隆抗体、双特异性抗体、ADC或CAR-T疗法,以解决Claudin18.2阳性癌症的未满足临床需求。

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

抗体筛选与特性分析

从全人源噬菌体文库中筛选出特异性识别Claudin18.2而不结合Claudin18.1的抗体克隆,并评估其纯度与初步结合特性。

采用负筛选(去除结合Claudin18.1的噬菌体)和正筛选(富集结合Claudin18.2的噬菌体)进行三轮淘选,获得4个候选抗体(4A7、4A8、2D2、2H9)。经表达纯化后,通过SDS-PAGE和SEC-HPLC分析纯度,并通过流式细胞术检测与Claudin18.2和Claudin18.1的结合特异性。

2

体外结合活性评估

比较4A7与IMAB362对多种Claudin18.2阳性细胞系的结合能力。

利用流式细胞术检测4A7和IMAB362对HEK-293 (Claudin18.2)、MKN-45(Claudin18.2)、MC-38 (Claudin18.2)、NUGC4和KATOIII细胞的结合,计算EC50值;并通过激光共聚焦显微镜观察抗体与细胞膜的结合情况。

3

Fc介导效应功能评估

评估4A7与IMAB362介导ADCC和ADCP的能力,并比较其效应功能。

使用基于报告基因的Jurkat细胞系(表达FcγRIIIa或FcγRIIa和NFAT-荧光素酶)检测ADCC和ADCP活性;并通过LDH释放实验检测PBMC介导的细胞毒性。

4

体内抗肿瘤疗效评估

评估4A7单药及与抗mPD-1联合使用时对肿瘤生长的抑制作用,并比较其与IMAB362的疗效差异。

在NCI-N87异种移植模型(NOD-SCID小鼠)中比较4A7与IMAB362单药治疗的效果;在MC-38 (Claudin18.2)模型(C57BL/6小鼠)中比较单药及与抗mPD-1联合治疗的效果。记录肿瘤体积和肿瘤重量。

5

人源化程度与稳定性评估

评估4A7的人源化程度和稳定性,并与IMAB362进行比较。

使用abYsis计算抗体序列的人源化评分(Z-score);使用UNCLE仪器测定热稳定性(Tm, Tagg);经过冻融循环和加速条件处理后,检测结合亲和力和聚集情况。

6

毒性初步评估

评估4A7在健康小鼠中的初步安全性。

在BALB/C小鼠中单次腹腔注射4A7或IMAB362(80 mg/kg或10 mg/kg),观察14天,监测体重,并进行组织病理学检查(胃、肝、肾)。

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
APC抗人IgG FcBiolegendCat. No.: 410712
MEM培养基GibcoCat. No.: 2187311
胎牛血清MCECat. No.: HY-T1000
磷酸盐缓冲液ServicebioCat. No.: G4200
Sinofection转染试剂SinoBiologicalCat. No.: STF02
DMEM培养基Gibco--
RPMI-1640培养基Gibco--
多聚赖氨酸溶液BeyotimeCat. No.: C0312
Hoechst 33342活细胞染色液BeyotimeCat. No.: C1027
Bio-Lumi™ II萤火虫荧光素酶报告基因检测试剂盒BeyotimeCat. No.: RG042M
乳酸脱氢酶细胞毒性检测试剂盒PLUSRocheCat. No.: 04744934001
CHO-S细胞ThermoFisherCat. No.: R80007
ExpiFectamine™ CHO增强剂ThermoFisherCat. No.: A29129
FastPure细胞/组织总RNA提取试剂盒V2VazymeCat. No.: RC112-01
HiScript III一步法RT SuperMix Perfect for qRT-PCRVazymeCat. No.: R333-01
THUNDERBIRD® Next SYBR® qRT-PCR预混液ToyoboCat. No.: QPX-201
QuantStudio 5实时荧光定量PCR系统ThermoFisher--
FACS Celesta流式细胞仪BD Biosciences--
玻底培养皿Nest801002
Jurkat细胞PricellaCat. No.: CL-0129
GloMax® Navigator微孔板发光检测仪Promega--
UNCLE仪器Unchained Labs--
NIS-Element----
Fiji软件----

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
抗体筛选
噬菌体文库来源、负筛选和正筛选的具体细胞系(HEK-293 (Claudin18.1)和HEK-293 (Claudin18.2))、噬菌体数量(5.7×10^11 PFU)、孵育时间(1小时)和温度(4°C)
阅读提示:Materials and Methods: Phage Display Selection
体外结合实验
细胞系(HEK-293 (Claudin18.2), MKN-45 (Claudin18.2), MC-38 (Claudin18.2), NUGC4, KATOIII)、抗体浓度范围(起始60 μg/mL)、孵育时间和温度
阅读提示:Materials and Methods: Flow Cytometry; Results: 4A7 Exhibits Superior Binding Activity
ADCC/ADCP检测
效应细胞(工程化Jurkat细胞)、靶细胞(MC-38 (Claudin18.2), NUGC4, KATOIII)、效靶比(1:6)、孵育时间(6小时)
阅读提示:Materials and Methods: ADCC and ADCP Assays
PBMC细胞毒性实验
效应细胞(PBMC)、靶细胞(MC-38 (Claudin18.2), NUGC4, KATOIII)、效靶比(10:1)、孵育时间(4小时)
阅读提示:Materials and Methods: Cytotoxicity Assay
体内药效实验
小鼠品系(NOD-SCID, C57BL/6)、细胞系(NCI-N87, MC-38 (Claudin18.2))、接种细胞数量(NCI-N87 5×10^6, MC-38 1×10^6)、给药剂量(4A7/IMAB362 15 mg/kg或10 mg/kg,抗mPD-1 3 mg/kg)、给药频率(每4天一次或每周两次)和周期(8次或3周)
阅读提示:Materials and Methods: In vivo Treatment Efficacy Model
稳定性实验
冻融循环次数(10次)、加速条件(40°C或光照7和14天)、检测方法(SEC-HPLC、结合活性)
阅读提示:Materials and Methods: Antibody Stability by UNCLE; Results: 4A7 Exhibits a Higher Degree of Humanness and Similar Stability