Entwicklung, Produktion und präklinische Charakterisierung bispezifischer NKG2D Fusionsproteine zur Immunmodulation von NK und T Zellen zur Therapie von malignen hämatopoetischen Neoplasien

Abstract

Die Immuntherapie hat in den letzten Jahren einen zunehmend höheren Stellenwert für die Behandlung maligner Tumoren eingenommen. Dabei konnten chimärisierte und humanisierte monoklonale Antikörper die Prognose verschiedener maligner Erkrankungen erheblich verbessern. Dennoch weisen heutige anti-Tumor-Antikörper unter anderem bezüglich ihrer immunstimulierenden Aktivität sowie der Antigenbindung Schwächen auf. Ein Ansatz zur Entwicklung neuer, effizienterer Formate ist dabei die Herstellung bispezifischer Antikörper (bsAb), die nach der Bindung an ihr Zielantigen mit ihrem Effektorarm eine gezieltere Immunaktivierung bewirken, da sie spezifische Rezeptoren aktivieren und eine definierte Population an Effektorzellen rekrutieren können. Durch bsAb kann nicht nur der aktivierende CD16 Rezeptor auf NK Zellen spezifisch aktiviert werden, sondern über Stimulation von CD3 auch eine Immunantwort zytotoxischer T Zellen mit ihrem höheren Effektorpotential induziert werden. Um klinisch relevante, effektive, zielgerichtete neuartige Antikörper zu entwickeln, ist die Identifikation möglichst tumorrestringierter Zielstrukturen von großer Bedeutung. Gegenstand dieser Arbeit ist deshalb die Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung neuartiger Immunrezeptor Fusionsproteine, welche mit ihrem Immunrezeptoranteil (aus der extrazellulären Domäne von NKG2D) die Zielantigene NKG2D Liganden (NKG2DL) binden. Der Effektorarm der Fusionsproteine besteht aus einem Antikörperfragment, welches entweder gegen CD16 (Aktivierung des FcyIIIA Rezeptors auf NK Zellen) oder gegen CD3 (Stimulation von T Zellen) gerichtet ist. Nach erfolgreicher Produktion und Reinigung beider Fusionsproteine erfolgte zuerst eine Charakterisierung der neuen Proteine. So konnten für beide Konstrukte, NKG2D-CD16 und NKG2D-CD3, eine spezifische Bindung sowohl an die Effektor-Seite sowie an die Ziel-Seite nachgewiesen werden. Für NKG2D-CD16 zeigte sich im Vergleich zu einem bereits in Vorarbeiten entwickelten, monospezifischen Fusionsprotein NKG2D-Fc-ADCC in Titrationsexperimenten eine erhöhte Affinität gegenüber dem Fc-Rezeptor auf NK Zellen. Auch die spezifische Bindung der Konstrukte an ihre jeweilige Effektorpopulation konnte gezeigt werden. In Zytotoxic-Assays wurde für beide Konstrukte die gezielte Lysierung der Zielzellen nachgewiesen. Erste funktionelle Daten belegen somit das Anti-Tumor-Potential der beiden Fusionsproteine, welche ein vielversprechendes Therapeutikum für die Immuntherapie darstellen können.