Entwicklung von bispezifischen Antikörpern mit optimierter Ziel- und Effektorspezifität

Abstract

In den letzten Jahrzehnten hat sich die Therapie und Prognose einiger Krebsformen durch die Anwendung von chimärisierten und humanisierten Antikörpern deutlich verbessert. Allerdings ist der therapeutische Erfolg solcher Substanzen, vor allem bei soliden Tumoren, bis heute begrenzt. Um die Antikörpertherapie von Tumoren zu optimieren, können verschiedene Strategien angewendet werden. Eine Möglichkeit ist die Entwicklung von bispezifischen Antikörperkonstrukten. Diese Konstrukte können simultan an zwei unterschiedliche Antigene binden, wobei das eine auf der Oberfläche von Tumorzellen und das andere auf Immunzellen exprimiert wird. Der Vorteil solcher Antikörper ist, dass über die Bindung an Oberflächenantigene auch Effektorzellen aktiviert werden, die keine Fc Rezeptoren tragen und deshalb von monospezifischen Antikörpern nicht rekrutiert werden können. An erster Stelle sind hier T-Zellen zu nennen, welche die Fähigkeit haben nach Aktivierung in vivo stark zu proliferieren und effektiv Tumorzellen bekämpfen zu können. Jedoch kann eine überschießende Reaktion des T-Zellsystems auch zu schweren Nebenwirkungen führen, was durch Auswahl optimierter Konstrukte vermieden werden kann. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Generierung und Charakterisierung von neuen Antikörpern zur Optimierung sowohl der Effektor- als auch der Zielzellseite von bispezifischen Antikörperkonstrukten. Um die Zielzellseite zu verbessern, wurden neue Antikörper gegen die tumorassoziierten Antigene PSMA und CDCP1 generiert, wobei die α-CDCP1 Antikörper nur initial charakterisiert wurden, da die Rolle des Moleküls (CDCP1) bei der Metastasierung in neuen Arbeiten zwar bestätigt wurde, seine Spezifität für Tumorzellen aber limitiert ist. Die gleichzeitig stromale und neovaskuläre Expression von PSMA sollte zu einer gezielten Lyse des Tumorendothels führen und verbessert dadurch den Einstrom von Immunzellen, wodurch die anti-tumorale Wirkung des bispezifischen Konstrukts zusätzlich verstärkt wird. Der mittels konventioneller Hybridomatechnologie neu generierte α-PSMA Antikörper 10B3 wurde näher charakterisiert und ist dem „benchmark“ Antikörper J591 insofern überlegen als er einen verminderten Antigenshift, stärkere Färbung der tumorassoziierten Gefäße und eine erweiterte Reaktivität mit Plattenepithelkarzinomen aufweist. Mit der humanisierten Form des 10B3-Antikörpers wurden bispezifische Antikörperkonstrukte zur Rekrutierung von T-Zellen (via CD3) in unterschiedlichen Formaten (IgGsc und Fabsc) generiert. Dabei konnte festgestellt werden, dass das tetravalente IgGsc-Format dem bivalenten Fabsc-Format, hinsichtlich einer verringerten off-target Aktivierung und verlängerter Serumhalbwertszeit, überlegen war. Mit diesem Molekül wurde deshalb ein humanisiertes bispezifisches Antikörperkonstrukt generiert (IgGsc PSMAxCD3), welches für eine GMP-konforme Produktion und eine klinische Phase I Studie vorgesehen ist. Darüber hinaus wurden in dieser Arbeit Antikörper gegen den γδ-T-Zellrezeptor generiert und in vitro charakterisiert. Ziel war es durch bispezifische Antikörper γδ-T-Zellen, eine effiziente T-Zellsubpopulation, zu rekrutieren und so eine überschießende T-Zellaktivierung zu verhindern. Die generierten bispezifischen Konstrukte waren in der Lage γδ-T-Zellen effizient gegen Tumorzellen zu rekrutieren.