Ein Fc-optimierter CD133 Antikörper zur Induktion einer Immunantwort natürlicher Killerzellen gegen das kolorektale Karzinom und die akute lymphatische Leukämie

Abstract

Trotz umfassender Screeningangebote werden immer noch ca. 25% der Patienten mit kolorektalem Karzinom (KRK) in einem metastasierten Stadium diagnostiziert. Die 5-Jahres Überlebensrate dieser Patienten liegt trotz neuerer Therapieoptionen bei nur ca. 14%. Auch die Heilungsrate von adulten Patienten, die an akuter lymphatischer Leukämie (ALL) erkrankt sind, liegt aktuell bei lediglich ca. 30 - 40%. Aufgrund dessen ist die Entwicklung und Optimierung neuer Therapieansätze für das KRK und die ALL sehr dringlich. Ein Ansatz ist die Entwicklung von Fc-optimierten monoklonalen Antikörpern. Durch Änderung der Aminosäuresequenz des Fc-Teils eines Antikörpers kann die Affinität zu Fc-Rezeptoren wie CD16 auf NK Zellen gesteigert werden. Dadurch verbessern sich Fc-abhängige Effektormechanismen wie die Antikörper-abhängige zellvermittelte Zytotoxizität, die zu den wirksamsten Mechanismen therapeutischer Antikörper gehört. Die Substitution der Aminosäuren S239D/I332E (SDIE-Modifikation) ist eine Möglichkeit der Fc-Optimierung, die bereits in vorausgegangen Arbeiten der Arbeitsgruppe in verschiedenen antikörperbasierten Konstrukten eingesetzt wurde.

Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Testung des chimären Fc-optimierten CD133 Antikörper 293C3-SDIE mit KRK-Zelllinien und B-ALL-Zellen. Zu Beginn wurden drei verschiedene murine CD133 Antikörperklone auf ihre Bindungseigenschaften auf KRK-Zelllinien und B-ALL-Zellen getestet und in beiden Fällen der Klon 293C3 als optimal definiert. Das auf diesem beruhende Konstrukt 293C3-SDIE konnte mit minimaler Aggregatbildung und guter Ausbeute produziert werden und zeigte keine Veränderung der Bindungsspezifität und -affinität und eine sättigende Konzentration bei ~1 µg/ml. Während 293C3-SDIE keine direkten Effekte auf das Tumorzellwachstum und die Viabilität von KRK-Zelllinien zeigte, konnte mit drei KRK-Zelllinien, zwei B-ALL-Zelllinien und primären Zellen von B-ALL-Patienten als Zielzellen eine potente NK Zell-Reaktivität (Aktivierung, Degranulation und Interferon-γ Bildung) und Antikörper-abhängige Lyse induziert werden. 293C3-SDIE zeigte diese Effekte auch gegen RAS-mutierte und Mikrosatelliten-stabile KRK-Zellen, gegen welche eine Therapie mit derzeit verfügbaren, gegen EGFR gerichteten Antikörpern oder Checkpoint-Inhibitoren in bisher abgeschlossenen Studien keinen Benefit erbrachten. In der B-ALL zeigte 293C3-SDIE Effekte gegen CD20– und BCR-ABL– B-ALL-Zellen, gegen die eine Therapie mit Rituximab oder Tyrosin-Kinase-Inhibitoren keine Wirkung zeigt. Zusätzlich konnten Effekte gegen MLL-AF4 B-ALL-Patienten gezeigt werden, eine Subpopulation, die eine hohe CD133 Expression zeigt und mit einer schlechten Prognose einhergeht.

Zusammenfassend liefert die Arbeit experimentelle Belege dafür, dass 293C3-SDIE eine aussichtsreiche therapeutische Option für Patienten mit KRK und B-ALL darstellen könnte.