Einfluss des Lym-2 Antigens auf die zytotoxische Aktivität natürlicher Killerzellen gegenüber Leukämien der B-Zellreihe

Abstract

Die Antikörper-abhängige zelluläre Zytotoxizität (ADCC) ist ein wesentlicher Mechanismus mit dem natürliche Killerzellen (NK-Zellen) aberrante Zellen, zum Beispiel Tumorzellen, eliminieren. Die Bindung von Antikörpern an die Zielzelle erhöht hierbei die lytische Aktivität der NK-Zellen. Diese Fähigkeit macht sich eine Reihe immunologischer Therapieansätze zu Nutze. Insbesondere bispezifische monoklonale Antikörper, die über das CD16 Oberflächenmolekül NK-Zellen rekrutieren und gleichzeitig an HLA-Klasse-II Epitope oder klassische B-Zell-Oberflächenantigene binden, stellen eine interessante Möglichkeit dar, die NK-Zelltherapie in der Behandlung von akuten lymphatischen Leukämien (ALL) im Kindesalter nach Stammzelltransplantationen zu etablieren und damit die Rezidivrate zu senken. Das Ziel der Arbeit war zu untersuchen, ob ein bispezifischer, monoklonaler Lym-2 x CD16 Antikörper in Verbindung mit gesunden Spender-NK-Zellen effizient ADCC gegenüber pädiatrischen B-ALL-Blasten vermitteln kann. Zudem sollte untersucht werden, ob die durch diesen Antikörper vermittelte Zytotoxizität eine höhere Effizienz zeigt als die durch einen schon erprobten bispezifischen CD16 x CD19 Antikörper vermittelte. Für das Antigen Lym-2, einer Variante des HLA-Klasse-II-Komplexes auf der Oberfläche von B-Lymphozyten, wurde in der Vergangenheit eine starke Expression auf malignen B-Zellen, im Gegensatz zu einer schwachen Expression auf gesunden B-Zellen beschrieben. Um diese Annahme zu verifizieren wurde hier in einem ersten Schritt mittels quantitativer Durchflusszytometrie die Lym-2 Expressionsdichte auf B-ALL-Blasten pädiatrischer Patienten im Vergleich zu gesunden, pädiatrischen B-Zellen ermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass gesunde B-Zellen im Vergleich zu leukämischen Blasten signifikant mehr Lym-2 exprimieren, was im Gegensatz zur bisher angenommenen erhöhten Expressionsdichte von Lym-2 auf malignen B-Zellen steht. In einem zweiten Schritt sollte die zytotoxische Aktivität angereicherter NK-Zellen von gesunden Spendern gegenüber kryokonservierten pädiatrischen B-ALL-Blasten, welche zuvor mit Lym-2 x CD16, beziehungsweise CD16 x CD19 inkubiert wurden, bestimmt werden. Hier konnte gezeigt werden, dass die Lyseeffizienz von Spender-NK-Zellen mit Hilfe beider bispezifischer monoklonaler Antikörper Lym-2 x CD16 und CD16 x CD19 jeweils gegenüber der natürlichen Zytotoxizität der NK-Zellen deutlich gesteigert werden kann, wobei allerdings der Lym-2 x CD16 Antikörper keinen signifikanten Vorteil gegenüber dem CD16 x CD19 Antikörper zeigt.

Antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC) is a central mechanism by which natural killer cells (NK-cells) eliminate aberrant cells such as tumour cells. In particular, bispecific antibodies can recruit NK-cells and elicit ADCC via the surface antigen CD16 and simultaneously bind to HLA class II epitopes or classical B-cell surface antigens. Therefore, such antibodies provide an attractive opportunity for NK-cell therapy following stem cell transplantation in children with acute B-cell leukaemia (B-ALL), potentially lowering the rate of recidivism. Here, we investigated whether a bispecific monoclonal antibody, directed against Lym-2 and CD16 (Lym-2 x CD16) could, in conjunction with healthy donor NK-cells, elicit ADCC against B-ALL blasts from pediatric patients. In addition, ADCC elicited through this antibody was compared to that elicited by a previously tested CD16 x CD19 antibody. The surface antigen Lym-2, a variant of the HLA class II complex on B-lymphocytes, had previously been shown to be expressed more strongly in malign B-cells compared to healthy B-cells. However, quantitative flow-cytometric comparison of Lym-2 expression between pediatric B-ALL blasts and healthy B-cells revealed that, contrary to previous findings, Lym-2 expression is significantly higher in the healthy cells. In addition, both Lym2 x CD16 and CD16 x CD19 antibodies could be shown to significantly increase ADCC of enriched healthy NK-cells against cryopreserved pediatric B-ALL blasts. There was, however, no significant difference in ADCC efficiency between the Lym-2 x CD16 and CD16 x CD19 antibodies.