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CD3全人源化小鼠模型为CD3双抗筛选保驾护航
发布时间:2021-01-28

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2020年12月4日,安进公司(Amgen)同时靶向CD3与CD19双特异性抗体倍林妥莫(Blincyto)在国内正式获批,该抗体可用于治疗成人复发或难治性前体B细胞急性淋巴细胞白血病(ALL),展示了基于CD3靶点的双特异性抗体(CD3-TCB)在抗肿瘤方面的巨大潜能。

集萃药康通过基因修饰技术,在BALB/c背景鼠上,将人源CD3E、CD3D、CD3G基因所在的基因整个区域及其完整的调控序列插入到小鼠基因组中,表达人的CD3E、CD3D、CD3G蛋白,成功建立二代hCD3EDG人源化小鼠模型。hCD3EDG人源化小鼠模型可模拟双特异性抗体在复杂的免疫系统下的肿瘤杀伤效果,用于筛选和评价人源双特异性抗体。二代CD3人源化模型BALB/c-CD3EDG(T009031)期待您的选择。

背景

双特异性抗体(bsAb)顾名思义具有两个不同的抗原结合位点,可同时结合两个靶抗原或结合同一抗原的两个不同表位,该类抗体不仅具备靶向功能,同时可介导某种特殊功能,在某种程度上可实现1+1>2的功效。因而近年来,在肿瘤免疫治疗领域,双抗药物的研发逐年递增,公开bsAb的已多达100多种,而一端靶向CD3的抗体则占据50%左右。(图1)

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图1.全球临床研究中双特异性抗体靶点分布图

(图片来源:Nie, Siwei, et al. "Biology drives the discovery of bispecific antibodies as innovative therapeutics." Antibody Therapeutics 3.1 (2020): 18-62.

CD3双抗的另一端主要靶向肿瘤特异性抗原,类似于B细胞淋巴瘤上的CD20与CD19,乳腺癌上的经典靶点Her2等。基于CD3的双抗可直接将T细胞定向至肿瘤细胞附近,两种细胞接触后,会通过激活T细胞上TCR受体信号通路,触发T细胞杀伤作用,释放颗粒酶与穿孔素、引起肿瘤细胞膜穿孔,导致肿瘤细胞溶胞和凋亡,达到杀伤肿瘤的效果(图2)。

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图2 双特异性抗体作用示意图-以肿瘤治疗为例

(图片来源:Walsh, Gary. "Biopharmaceutical benchmarks 2010." Nature biotechnology 28.9 (2010): 917-924.

CD3双抗研发的与日俱增,CD3抗体的筛选尤为重要,CD3抗体与抗原的亲和力也是抗肿瘤的重要因素,若CD3抗体与CD3分子亲和力过强,则会过度激活免疫系统,引发细胞因子风暴;若CD3抗体与CD3分子亲和力较弱,则不能达到招募T细胞至肿瘤细胞的目的。临床前通过在小鼠上的模拟实验,则可提前预判CD3抗体的药效及可能得安全隐患。当前使用人源化小鼠模型进行临床前药物评价,已成为评估肿瘤治疗抗体体内药效的有效工具。

CD3抗体除在肿瘤治疗领域广泛应用,在自身免疫疾病,器官移植排斥,I型糖尿病等领域也不乏药物研究。人类首个获批治疗性抗体Orthoclone OKT3就是针对CD3靶点,其最早被开发用于治疗免疫排斥反应,通过过度活化T细胞触发其凋亡。近年来用于治疗I型糖尿病的CD3抗体teplizumab(anti-CD3D)表现出各种利好形势,有望获批用于延迟或预防I型糖尿病的高危人群。

CD3分子作为T细胞表面的标志物,是T细胞的共受体,由CD3γ、CD3δ、CD3ε亚基的胞外域结合在一起形成的两对异二聚体(CD3γε和 CD3δε)构成,与T细胞受体共同组成TCR/CD3复合体,参与T细胞抗原识别、信号转导及T细胞发育的调控(图3)。有报道显示CD3γ、CD3δ、CD3ε亚基之间的配对对于T细胞的成熟尤为重要。且针对CD3抗体的结合区域也并不仅局限于某个亚基,目前报道的抗体中既有靶向CD3ε,也有靶向CD3δ。因此通过将人的CD3γ、CD3δ、CD3ε引入小鼠体内,可构建免疫系统正常的人源化CD3小鼠模型。在人源化CD3小鼠模型上接种肿瘤靶点人源化细胞系,即可用于评价CD3双特异性抗体。

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图3 TCR-CD3复合物结构图

(图片来源:Helsen, Christopher W., et al. "The chimeric TAC receptor co-opts the T cell receptor yielding robust anti-tumor activity without toxicity." Nature communications 9.1 (2018): 1-13.)

集萃药康已构建BALB/c-hCD3EDG小鼠模型,同时也建立了丰富的小鼠肿瘤靶点人源化细胞系,可为CD3双特异性抗体的研究提供优质的药效评估平台。

验证数据:

1. CD3E、CD3D、CD3G mRNA表达

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图1.BALB/c-hCD3edg小鼠中可成功表达人的CD3E,CD3D,CD3G mRNA。

2. 蛋白表达








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图2.BALB/c-hCD3edg小鼠脾脏中人源CD3E和CD3D共表达,野生鼠中未检测到表达。

3. CD3治疗抗体结合检测

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图3.CD3治疗抗体与BALB/c-hCD3edg小鼠结合检测。人源治疗性CD3抗体可与BALB/c-hCD3EDG小鼠外周血中单核细胞结合。

4. 体外杀伤实验

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4.Anti-CD3/CD20双特异性抗体(Mosunetuzumab analogue)介导的BALB/c-hCD3EDG小鼠外周血体外杀伤A20-hCD20肿瘤细胞BALB/c-hCD3EDG小鼠PBMC与CD20人源化A20细胞系10:1)共培养体系中,按不同浓度0.1ug/ml,1ug/ml3ug/ml加入Anti-CD3/CD20双特异性抗体(Mosunetuzumab analogue),结果呈梯度杀伤趋势,1ug/ml中细胞杀伤比例为25%,3ug/ml中细胞杀伤比例为45%。

5. 体内药效实验

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图5 .基于BALB/c-hCD3EDG小鼠体内药效实验。将对数生长期的A20-hCD20接种至6-8周龄的BALB/c-hCD3EDG(CD3EDG人源化小鼠)皮下,待肿瘤生长至平均体积约70mm3时随机分为Vehicle(对照)组及Anti-CD3/CD20双特异性抗体(Mosunetuzumab analogue)组(n=6),并使用相应的药物进行治疗。Dose2组 Anti-CD3/CD20双抗对肿瘤生长有显著抑制作用(TGI=96.8%)。结果证明BALB/c-hCD3EDG小鼠CD3双特异性抗体体内药效的理想模型。

6. 人源化肿瘤细胞系

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二代CD3人源化模型BALB/c-CD3EDG(T009031)免费试用活动正在进行中,活动截止日期2021年2月10日。