多特异性T细胞激动剂CD3--FAP/MultiTE靶向抗肿瘤研究

摘要

双特异性T细胞激动剂(Bispecific T cell Engager，BiTE)是一种特异性靶向T细胞及靶细胞的双特异性抗体。BiTE通过两个抗原结合臂，连接T细胞和靶细胞。在激活T细胞作为效应细胞的同时，不受T细胞特异性受体及一系列肿瘤逃逸机制的限制，促进T细胞杀伤靶细胞。BiTE的高特异性、灵活性以及高效性等优点使其在肿瘤靶向治疗上具有良好的应用前景。目前已有多种BiTE药物进入临床，但也存在着如抗体分子量相对较大，稳定性差，表达产量低等问题，因此研发新型T细胞激动剂显得尤为重要。近年来，对于T细胞激动剂的优化研究取得了一定的进展，但仍有待进一步提升。 目的:构建多特异性T细胞激动剂CD3-FAP/MultiTE，并探究其体内外抗肿瘤效应，为T细胞激动剂的抗肿瘤靶向治疗提供新的方向和手段。 方法:本研究采用薄膜水化法制备马来酰亚胺修饰的空载纳米脂质体，利用化学键耦联的方式，即脂质体上修饰氨基(-NH2)同带有巯基(-SH)的CD3纳米抗体(CD3nanobody)以及FAP纳米抗体（FAPnanobody），发生迈克尔加成反应，将CD3纳米抗体与FAP纳米抗体负载在脂质体磷脂双分子层表面，构建CD3-FAP/MultiTE。运用粒径、电位仪(Dynamic Light Scattering Instrument，DLS)及透射电镜(transmission electron microscope，TEM)检测CD3-FAP/MultiTE的材料表征。通过CD3-FAP/MultiTE处理后小鼠脏器组织的HE染色，检测该纳米复合物对小鼠组织脏器的毒性作用。通过荧光显微镜及流式细胞术，直接或间接的检测CD3-FAP/MultiTE与T细胞及靶细胞的结合情况。通过流式细胞术以及ELISA分别检测CD3-FAP/MultiTE刺激后，T细胞活化标志分子CD69及CD25的表达情况，以及其细胞因子IFN-γ、IL-2的分泌水平。通过流式细胞术检测CD3-FAP/MultiTE影响T细胞增殖情况(CFSE荧光衰减法)，以及对靶细胞的杀伤作用。通过运用CD3-FAP/MultiTE治疗荷人肝癌NOD/SCID小鼠，探究其在体内的抗肿瘤作用。并通过免疫组化实验进一步验证其抗肿瘤效果。 结果:材料表征实验结果显示CD3-FAP/MultiTE均质、分散，并且粒径大小在100纳米左右。毒性试验结果显示CD3-FAP/MultiTE对小鼠脏器组织无毒性损害。结合实验结果直接或间接验证了CD3-FAP/MultiTE与T细胞及靶细胞的特异性结合能力。在靶细胞刺激下，CD3-FAP/MultiTE表现出显著优于对照组的刺激T细胞活化增殖能力。此外，CD3-FAP/MultiTE促进T细胞对FAP阳性靶细胞HepG2-FAP的杀伤作用，使T细胞表现出显著优于对照组的杀伤能力，而对阴性靶细胞HepG2则无明显的杀伤优势。并且效靶比越高，杀伤效果越好。体内治疗结果显示该CD3-FAP/MultiTE能够有效的抑制小鼠肿瘤生长及延长小鼠生存时间。免疫组化实验结果也进一步验证了CD3-FAP/MultiTE对恶性肿瘤的治疗效果。 结论:本研究创新性构建的多特异性T细胞激动剂CD3-FAP/MultiTE靶向抗肿瘤，在体内、外的抗肿瘤实验中表现出良好的靶向抗肿瘤作用，为T细胞激动剂的靶向抗肿瘤治疗提供了新的方向和手段。