抗体依存性細胞傷害修飾化合物の同定のためのハイコンテントスクリーニングアッセイ(英語)

このプロトコルは、治療用抗HER-2抗体の存在下でナチュラルキラー細胞媒介性乳がん細胞死滅を調節する化合物を同定するための自動化された画像ベースのハイスループット技術を提示します。

抗原特異的抗体または免疫チェックポイント阻害剤による免疫療法は、乳がんの治療に革命をもたらしました。上皮成長因子受容体HER2を発現する乳癌細胞は、抗HER-2抗体トラスツズマブによって標的とすることができる。抗体依存性細胞傷害(ADCC)は、HER-2の抗腫瘍作用に関与する重要なメカニズムです。がん細胞に結合したトラスツズマブは、ADCCエフェクター細胞(ナチュラルキラー(NK)細胞、マクロファージ、顆粒球など)のFc受容体によって認識され、これらの免疫細胞の細胞傷害活性を引き起こし、がん細胞死につながります。私たちは、ハイコンテントスクリーニングによって新規ADCCモジュレーター化合物を同定するために、ADCCを定量するための画像ベースのアッセイの開発に着手しました。本アッセイでは、HER2過剰発現JIMT-1乳癌細胞をトラスツズマブ存在下でNK-92細胞と共培養し、自動顕微鏡および定量画像解析により標的細胞死を定量します。標的細胞は、EGFP蛍光に基づいてエフェクター細胞と区別されます。ADCCモジュレーター薬を同定するために、アッセイで化合物ライブラリをテストする方法を示します。この目的のために、ラボの棚からランダムに選択されたファインケミカルを使用して、化合物ライブラリのテストプレートをセットアップしました。NK細胞の移動と脱顆粒を妨げると予想される3つの微小管不安定化化合物(コルヒチン、ビンクリスチン、ポドフィロトキシン)もテストライブラリに含まれていました。テストスクリーニングでは、3つのポジティブコントロール化合物すべてがヒットとして識別され、化学ライブラリ内のADCC修飾薬を同定するための方法の適合性が証明されました。このアッセイでは、化合物ライブラリースクリーニングを実施して、抗がん免疫療法を受けている患者の治療のための補助治療薬として使用できるADCC増強化合物を同定することができます。さらに、この方法は、異なる適応症のために癌患者によって服用された治療薬の望ましくないADCC阻害副作用を特定するためにも使用することができる。

抗がん抗体、免疫チェックポイント阻害剤、またはキメラ抗原受容体発現T(CAR-T)細胞による免疫療法は、がん治療への強力なアプローチです^1,2,3。トラスツズマブは、HER-2陽性の早期または転移性乳がん、ならびにHER-2陽性の転移性胃がんの治療に使用されるヒト化モノクローナル抗HER-2(ヒト上皮成長因子受容体2)抗体である^4,5,6。主に上皮成長因子⁴の増殖刺激作用を阻害することにより作用する。しかし、トラスツズマブは、がん細胞がHER-2刺激に対する反応性を失っても、効率的にがん細胞死を引き起こすことが報告されています⁷。抗体のこの逆説的な効果は、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)⁷によるものです。ADCCは、ADCC^のエフェクター細胞と総称されるナチュラルキラー(NK)細胞、顆粒球、およびマクロファージによって媒介され得る^8,9

注:アッセイワークフローの主要なステップを 図2に示します。

図2:ADCC画面のワークフロー。 JIMT-1-EGFP標的細胞を96穴HCSプレートに播種し、化合物ライブラリーの薬剤で処理する。次に、染色されていないNK(エフェクタ?.......

アッセイが実際にどのように機能するかを示すために、ラボの棚からランダムに選択された16化合物のテストライブラリを作成しました(図3)。さらに、DMSOも陰性対照として、3つの微小管重合阻害剤化合物(コルヒチン、ビンクリスチン、およびポドフィロトキシン)を陽性対照として含めた。後者は、NK細胞のがん細胞への遊走やNK細胞の脱顆粒を妨害することでADCCを阻?.......

ADCC反応は比較的前に説明されています。プロセスの重要な分子イベントも記載されている¹⁹。ADCCを測定するための方法は、ゴールドスタンダードの放射性クロム放出アッセイ、細胞質酵素放出アッセイからいくつかの蛍光ベースのフローサイトメトリーまたはマイクロプレートアッセイにまで及ぶ²⁰。ただし、これらのアッセイの一般的な制限は、ハイス?.......

LVは、国立研究開発イノベーションオフィスの助成金GINOP-2.3.2-15-2016-00010 TUMORDNS」、GINOP-2.3.2-15-2016-00048-STAYALIVEおよびOTKA K132193、K147482から資金提供を受けました。CD16.176V.NK-92細胞は、Dr. Kerry S. Campbell(Fox Chase Center, Philapedlphia, Pen, Brink Biologics, lnc.カリフォルニア州サンディエゴ)は、世界中の特許によって保護されており、nantkwest、lncによってライセンスされています。著者らは、NK-92細胞株の使用と技術的助言を提供してくれたGyörgy VerebとÁrpád Szöőrに感謝しています。