【CNS前沿文献追踪】 – 单抗促进NK杀伤肿瘤细胞

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2018/05/24 10:29

免疫系统分固有免疫和获得性免疫，此次分享关于调动固有免疫系统杀伤肿瘤的内容！肿瘤细胞会表达MICA/B蛋白，NK细胞通过NKG2D受体可识别MICA/B蛋白杀伤肿瘤细胞，但肿瘤细胞会进化出一种免疫逃避机制：通过酶水解掉表达于细胞表面的MICA/B躲避NK细胞的识别、杀伤！文章作者设计了一种单抗可结合到水解位点，阻断MICA/B的水解从而促进NK细胞对肿瘤细胞的识别、杀伤，具体内容如下：

设计：水解发生在α3结构域，用α3结构域（此结构域对于MICA/B是保守的）免疫小鼠筛以此位点为抗原表位的抗体，阻断水解抑制免疫逃逸的同时不干扰NK细胞NKG2D受体对于α1/2结构域的识别结合！此外单抗的Fc段还可以与Fc受体结合，诱导ADCC作用

筛得3个单抗，可以包含α3结构域的序列结合（6D4为阴性对照，可与MICA/B结合不与α3结构域结合）

筛得的单抗不影响NKG2D受体对MICA的结合

In vitro，筛得的单抗作用于A375细胞后能抑制MICA被水解进入培养上清，促进其在细胞表面的表达（阴性抗体6D4和同型对照无此作用）

以7C6为研究对象，7C6在体外能诱导NK细胞对肿瘤细胞的杀伤

单抗7C6能够抑制表达MICA的肿瘤细胞（B16F10和CT26）向肺部转移

7C6作用后小鼠血清中游离MICA浓度明显降低，说明单抗能够抑制MICA从肿瘤表面水解

7C6能够到达肿瘤部位

到达肿瘤部位后能够提供肿瘤细胞表面MICA的表达水平（与前面降低血清中MICA含量呼应）

In vivo实验用的小鼠并不是免疫缺陷小鼠，接种表达MICA的肿瘤之后会产生相应抗体，主要为IgG1亚型

既然所用小鼠产生了内源性抗体，需要看一下内源性抗体有无抑制肿瘤生长的作用，野生型小鼠和B细胞缺陷小鼠（无抗体产生）肿瘤生长曲线重合，暗示B细胞产生的内源性抗体并未对抑制肿瘤生长发生贡献

和在野生型小鼠上一样，7C6在B细胞缺陷小鼠上依然能够抑制肿瘤生长、抑制MICA水解进去血中，进一步确证抗肿瘤作用是单抗7C6直接引起的，并不依赖内源抗体

前面“正着”说明了单抗7C6的抗肿瘤作用，开始“反着”看：7C6只能抑制MICA/B表达于膜的肿瘤细胞生长，当不表达或表达分泌型MICA时无法发挥抗肿瘤作用

用抗体“敲掉”NK后7C6抗转移的作用消失，暗示7C6起效时NK细胞依赖的，效应分子层面则是穿孔素依赖的

基因水平的数据发现7C6作用后，NK细胞被激活

突变7C6的Fc段得到抗体7C6-DANA（无法与Fc受体结合，但依然能够抑制MICA的水解-支撑文档里有相应数据，略）：失去Fc结合能力后杀伤肿瘤细胞能力降低，阻断NKG2D受体后单抗杀伤能力亦降低，暗示单抗杀伤肿瘤作用是Fc受体、NKG2D受体依赖的 – In vitro

In vivo再次验证7C6起效是NK细胞、Fc受体、NKG2D受体依赖的（Fcgr3a对应Fc受体，Klrk1对应NKG2D受体）

在NSG小鼠上用人的NK和肿瘤验证单抗功能

7C6能够抑制肿瘤细胞肺转移、延长存活时间

7C6还能抑制肝转移，且不依赖NK！肝脏驻扎着巨噬细胞，“敲掉”巨噬细胞抑制肝转移的作用消失，暗示7C6还调动起了肝脏巨噬细胞 – 通过Fc段

对肝脏巨噬细胞进行分析发现7C6促进了巨噬细胞的激活

不同于CART对T细胞“大刀阔斧”的改造，这篇文章的思路更像是“投石击水”，不做很大改变，用一个单抗保护住MICA/B后通过本来存在的NKG2D、Fc受体调动NK细胞 - 用更“本来”的东西实现目的！重头戏是拿到单抗 – 这其实是结构生物学家的工作，细胞生物、分子生物学、免疫学家熟悉“过程”，“过程”以结构为基础发生，这篇文章是“大家”合作完成的！
Ferrari L D A, Tay R E, Pan D, et al. Antibody-mediated inhibition of MICA and MICB shedding promotes NK cell-driven tumor immunity.[J]. Science, 2018, 359(6383):1537-1542.

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