保留效应T细胞IL-2信号传导的CD25-Treg清除抗体增强效应激活和抗肿瘤免疫

CD25-Treg-depleting antibodies preserving IL-2 signaling on effector T cells enhance effector activation and antitumor immunity.

作者信息Isabelle Solomon, Maria Amann, Anne Goubier, Frederick Arce Vargas, Dimitrios Zervas, Chen Qing, Jake Y Henry, Ehsan Ghorani, Ayse U Akarca, Teresa Marafioti, Anna Śledzińska, Mariana Werner Sunderland, Dafne Franz Demane, Joanne Ruth Clancy, Andrew Georgiou, Josephine Salimu, Pascal Merchiers, Mark Adrian Brown, Reto Flury, Jan Eckmann, Claudio Murgia, Johannes Sam, Bjoern Jacobsen, Estelle Marrer-Berger, Christophe Boetsch, Sara Belli, Lea Leibrock, Joerg Benz, Hans Koll, Roger Sutmuller, Karl S Peggs, Sergio A Quezada
PMID33644766
发布时间2020-12
DOI10.1038/s43018-020-00133-0

实验完整度

高

包含体外Treg清除、小鼠肿瘤模型单药及联合治疗、人源化小鼠、食人猴毒理等多层级功能与机制验证。

主要模型

MCA205、CT26、MC38、B16BL6小鼠肿瘤模型 人源化小鼠BxPC-3肿瘤模型 食人猴毒性模型 患者来源肿瘤样本体外培养

重点核对

αCD25NIB与αCD25PC61在MCA205荷瘤小鼠中的给药剂量(200μg)和给药时间(d5,10,14) αCD25NIB单药及联合αPD-L1或Gvax的完全缓解率和生存期 RG6292在人源化小鼠中的剂量(10,1,0.1,0.01 mg/kg)和Treg清除的剂量依赖性 RG6292在食人猴中的给药方案(Q2W或每周,0.1,1,10 mg/kg)及毒性表现 体外ADCC/ADCP实验中RG6292对Treg的杀伤效率及对CD8 T细胞的影响

摘要

肿瘤内调节性T细胞(Treg)丰度与抗肿瘤免疫减弱及人类癌症不良预后相关。近期研究表明,CD25作为IL-2的高亲和力受体亚基,是小鼠和人类恶性肿瘤中Treg清除的选择性靶点;然而,抗人CD25抗体因旁观者效应阻断效应T细胞上的IL-2受体信号传导,限制了其抗肿瘤活性,未能对实体瘤产生临床应答。在此,我们证明优化后的抗CD25抗体具有强效的单药活性,可清除Treg同时保留效应T细胞上的IL-2-STAT5信号传导,并在体内与免疫检查点阻断产生协同作用。具有等效特征的抗人CD25抗体(RG6292)的临床前评估表明,在非人灵长类和人源化小鼠模型中,该抗体能有效清除Treg且无明显的免疫相关毒性。我们的数据支持RG6292的临床开发,以及将非IL-2阻断型抗CD25抗体纳入临床研究的新型联合疗法的评估。

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
能否开发出清除Treg而不阻断效应T细胞IL-2信号的抗CD25抗体,从而增强抗肿瘤免疫?
核心机制
非IL-2阻断型抗CD25抗体通过ADCC/ADCP清除Treg,同时保留效应T细胞上的IL-2-STAT5信号,从而增强效应T细胞激活和抗肿瘤活性。
主要证据
在小鼠肿瘤模型中,αCD25NIB单药诱导肿瘤完全消退并延长生存,且与αPD-L1或Gvax联合增强疗效;在人源化小鼠和食人猴中,RG6292有效清除Treg并增加CD8+ T细胞Granzyme B表达,无严重毒性。
研究意义
支持RG6292的临床开发,并提示非IL-2阻断型抗CD25抗体与免疫检查点阻断等联合治疗在癌症免疫治疗中的潜力。

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

抗小鼠CD25非IL-2阻断抗体的体外特性验证

验证αCD25NIB不阻断IL-2信号传导

比较αCD25NIB和αCD25PC61对IL-2诱导的STAT5磷酸化的影响。

2

αCD25NIB单药抗肿瘤活性评估

评估αCD25NIB单药对 established 肿瘤的生长抑制和生存获益

在CT26、MC38、MCA205小鼠肿瘤模型中给予单次或多次αCD25NIB,监测肿瘤生长和生存。

3

Treg清除和效应T细胞激活的体内分析

比较αCD25NIB和αCD25PC61对Treg清除和效应T细胞功能的影响

在MCA205荷瘤小鼠中给予抗体,流式细胞术分析Treg比例、效应T细胞比例及Granzyme B表达。

4

αCD25NIB与免疫检查点阻断或疫苗联合治疗

评估αCD25NIB与αPD-L1或Gvax联合的抗肿瘤协同作用

在MCA205和B16BL6模型中联合给药,监测肿瘤生长和生存,并通过流式分析肿瘤浸润免疫细胞。

5

抗人CD25抗体RG6292的体外功能验证

验证RG6292不阻断IL-2信号并介导Treg清除

使用人PBMC、iTreg和NK细胞/巨噬细胞进行pSTAT5、ADCC和ADCP实验。

6

RG6292在患者肿瘤样本中的Treg清除

评估RG6292在患者来源肿瘤样本中清除Treg的能力

将肺癌和结直肠癌解离肿瘤细胞与IL-2激活NK细胞共培养,加入RG6292,流式检测Treg和CD8 T细胞。

7

RG6292在人源化小鼠模型中的体内验证

验证RG6292在体内清除Treg并激活CD8 T细胞

在BxPC-3荷瘤人源化小鼠中给予RG6292,不同时间点分析Treg和CD8 T细胞激活。

8

RG6292在食人猴中的毒性和PK/PD评估

评估RG6292在非人灵长类中的安全性和Treg清除效果

食人猴静脉给予RG6292,监测Treg清除和毒性。

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
DMEM培养基Sigma--
RPMI培养基Sigma--
胎牛血清Sigma--
青霉素Gibco--
链霉素Gibco--
L-谷氨酰胺Gibco--
Glutamax添加剂Invitrogen/ Gibco--
巴利昔单抗Absolute AntibodyAb00188-10.0
达利珠单抗Absolute AntibodyAb00187-10.0
伊匹木单抗BMS--
抗小鼠CD25克隆PC61Evitria--
抗小鼠CD25克隆7D4Absolute Antibody--
小鼠IL-2中和抗体BioXcellJES6-1A12
抗PD-L1抗体BioXcell10F.9G2
小鼠IgG2a同型对照ThermoFishereBM2a
Ultra-LEAF™纯化人IgG1同型对照BiolegendQA16A12
RG6292----
RG6292(全岩藻糖基化)----
基质胶----
DNA酶Sigma-Aldrich--
Liberase TLRoche--
gentleMACS组织解离仪Miltenyi Biotec--
DNA酶IRocheDiagnostics--
胶原酶DRocheDiagnostics--
BD Pharm Lyse缓冲液BD--
Dynabeads FlowComp™小鼠Pan T细胞分离试剂盒ThermoFisher--
白细胞介素-2Peprotech--
eBioscience™ FoxP3/转录因子染色缓冲液套装eBioscience--
BD Phosflow Perm缓冲液IIIBD--
内切蛋白酶Glu-CHampton Research--
N-糖苷酶FNew England Biolabs--
BCS筛选液Molecular Dimensions--
Pilatus 6M探测器----
SU-DHL1肿瘤细胞DMSZ--
HSC-F细胞JCRB--
针对人和小鼠Fcγ的FITC标记二抗Jackson Laboratories--
LIVE/DEAD™可固定Aqua死细胞染色试剂盒ThermoFisher--
Histopaque-1077Sigma-Aldrich--
MACS人NK细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec--
人重组IL-2Peprotech--
MACS人CD14微珠Miltenyi Biotec--
重组巨噬细胞集落刺激因子Peprotech--
Dynabeads®人T细胞激活剂CD3/CD28Gibco--
X-Vivo 15培养基Lonza--
N-乙酰半胱氨酸Sigma--
HEPESGibco--
非必需氨基酸Gibco--
青霉素/链霉素Gibco--
阿地白介素Novartis--
雷帕霉素Sigma--
重组人TGFβ1Miltenyi Biotec--
MACS人初始CD4 T细胞分离试剂盒IIMiltenyi Biotec--
PKH26细胞连接试剂盒Sigma--
CountBright绝对计数微珠ThermoFisher--
人Fc阻断剂BD--
可固定活性染料eFluor™ 780ThermoFisher--
Dynabeads人T细胞激活剂CD3/CD28ThermoFisher--
抗生物素MACSiBeadMiltenyi Biotec--
生物素化抗人CD3抗体(克隆OKT3)Miltenyi BiotecOKT3
CFSESigma-Aldrich--
可固定活性染料510BD Horizon--
FoxP3转录因子染色缓冲液套装eBioscience--
抗人FoxP3抗体(克隆236A/E7)--236A/E7
抗人CD45抗体(克隆HI30)--HI30
抗人CD3抗体(克隆UCHT1)--UCHT1
抗人CD8抗体(克隆RPA-T8)--RPA-T8
抗人CD4抗体(克隆SK3)--SK3
抗人CD45RA抗体(克隆EBA-1)--EBA-1
抗人CD127抗体(克隆HIL-7R-M21)--HIL-7R-M21
抗人CD14抗体(克隆M5E2)--M5E2
抗人CD56抗体(克隆NCAM16.2)--NCAM16.2
抗人EpCAM抗体(克隆9C4)--9C4
抗人CD134抗体(克隆Ber-Act35)--Ber-Act35
抗人CD25抗体(克隆2A3)--2A3
抗人CD69抗体(克隆FN50)--FN50
抗人CD56抗体(克隆5.1H11)--5.1H11
抗人CD8抗体(克隆RPA-T8)--RPA-T8
抗人CD4抗体(克隆OKT4)--OKT4
抗人NKp46抗体(克隆9E2)--9E2
抗人CD25抗体(克隆2A3)--2A3
抗人CD69抗体(克隆FN50)--FN50
抗人FoxP3抗体(克隆206D)--206D
CM5传感芯片GE Healthcare--
BIAcore B2000仪器GE Healthcare--
His标签小鼠CD25抗原Sino Biological50292-M08H
白消安----
人CD34+脐带血细胞STEMCELL Technologies--
FACSymphony流式细胞仪BD Biosciences--
FACS Fortessa流式细胞仪BD Biosciences--
UV激光细胞分选设置微珠ThermoFisher--

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
αCD25NIB体外pSTAT5实验
抗体浓度50μg/ml,IL-2 50U/ml刺激10分钟,小鼠脾脏CD3+ T细胞
阅读提示:Methods 'PhosphoSTAT5 evaluation'及Fig.1a,b图注
αCD25NIB体内单药实验
MCA205模型:C57BL6小鼠,5×10^5细胞,αCD25NIB 200μg腹腔注射d5,10,14;CT26:Balb/C,5×10^5细胞,治疗从d6开始;MC38:C57BL6,1×10^6细胞,治疗从d6开始
阅读提示:Methods 'In vivo tumor experiments'及Fig.2图注
αCD25NIB与αPD-L1联合实验
MCA205模型,αPD-L1 200μg d6,9,12,18,αCD25NIB 200μg d10或d15
阅读提示:Fig.4a图注
RG6292体外ADCC/ADCP实验
RG6292起始浓度10μg/ml(ADCC)或0.1μg/ml(ADCP),效应细胞为IL-2激活NK细胞或M2巨噬细胞,靶细胞为iTreg,孵育4小时
阅读提示:Methods 'ADCC, ADCP, T cell activation assay and cytotoxicity assay'
RG6292人源化小鼠实验
BxPC-3荷瘤人源化NSG小鼠,RG6292剂量10,1,0.1,0.01 mg/kg静脉注射,给药后1,4,7,14天分析
阅读提示:Fig.6a,b图注及Methods 'In vivo tumor experiments'
RG6292食人猴毒性实验
食人猴,RG6292剂量0.1,1,10 mg/kg(Q2W或每周)或10,30,100 mg/kg Q2W(4周毒性研究)
阅读提示:Fig.6c,d图注及Methods '4-week toxicity study in cynomolgus monkey'