Kvantifiering av antikroppsberoende cellulär cytotoxicitet i en tumörsfäroidmodell: Ansökan om läkemedelsutveckling

Monoklonal antikroppsbaserad immunterapi riktad mot tumörantigener är nu en grundpelare i cancerbehandlingen. En av de kliniskt relevanta verkningsmekanismerna för antikropparna är antikroppsberoende cellulär cytotoxicitet (ADCC), där antikroppen binder till cancercellerna och engagerar den cellulära komponenten i immunsystemet, t.ex. naturliga mördarceller (NK-celler), för att döda tumörcellerna. Effekten av dessa terapier skulle kunna förbättras genom att identifiera adjuvansföreningar som ökar cancercellernas känslighet eller immuncellernas styrka. Dessutom kan oupptäckta läkemedelsinteraktioner hos cancerpatienter som sammedicinerats för tidigare tillstånd eller cancerrelaterade symtom avgöra framgången för antikroppsbehandlingen. Därför måste sådana oönskade läkemedelsinteraktioner elimineras. Med dessa mål i åtanke skapade vi en cancer-ADCC-modell och beskriver här ett enkelt protokoll för att hitta ADCC-modulerande läkemedel. Eftersom 3D-modeller som cancercellssfäroider är överlägsna 2D-kulturer när det gäller att förutsäga in vivo-svar av tumörer på anticancerterapier, sfäroida samkulturer av EGFP-uttryckande HER2+ JIMT-1 bröstcancerceller och NK92. CD16-cellinjer sattes upp och inducerades med Trastuzumab, en monoklonal antikropp som är kliniskt godkänd mot HER2-positiv bröstcancer. JIMT-1-sfäroider tilläts bildas i cellavvisande U-bottenplattor med 96 brunnar. På dag 3 tillsattes NK-celler och Trastuzumab. Sfäroiderna färgades sedan med Annexin V-Alexa 647 för att mäta apoptotisk celldöd, som kvantifierades i sfäroidernas perifera zon med ett automatiserat mikroskop. Användbarheten av vår analys för att identifiera ADCC-modulerande molekyler visas genom att visa att Sunitinib, en receptortyrosinkinashämmare som godkänts av FDA mot metastaserande cancer, nästan helt avskaffar ADCC. Genereringen av sfäroiderna och bildinsamlings- och analyspipelines är kompatibla med screening med hög genomströmning för ADCC-modulerande föreningar i cancercellssfäroider.