Три модификации Fc-фрагмента антитела усилили привлечение иммунных клеток в опухоли молочной железы

Рак молочной железы (РМЖ) — наиболее часто диагностируемое онкозаболевание в мире и четвертая по распространенности причина смерти от рака. Его лечение часто основывается на экспрессии рецепторов эстрогена и прогестерона, а также белка HER2 (human epidermal growth factor receptor 2, рецептор эпидермального фактора роста 2 типа). Так, трижды негативный рак молочной железы (ТНРМЖ), не экспрессирующий ни один из этих белков, характеризуется плохим прогнозом и высоким риском рецидива. Для лечения HER2-положительных опухолей был разработан и введен в клиническую практику препарат трастузумаб — моноклональное анти-HER2 антитело, — который улучшил выживаемость пациентов, однако вскоре было выявлено формирование резистентности к нему. Исследователи из Великобритании разработали комбинированный подход к дизайну терапевтических антител и протестировали такие антитела на резистентном к химиотерапии HER2-положительном и трижды негативном раке молочной железы.

Авторы проанализировали транскриптомные данные пациентов с HER2-положительным или трижды негативным РМЖ, в том числе устойчивом к неоадъювантной химиотерапии. Они сосредоточились на иммунных эффекторных клетки, экспрессирующих Fc-рецептор (FcR). С помощью секвенирования РНК единичных клеток (scRNA-seq) и пространственного профилирования ученые подтвердили сохранение популяции эффекторных клеток, экспрессирующих FcγRIIIa (подтип Fc-рецептора, который связывается с IgG-антителами), в HER2⁺ опухолях и ТНРМЖ.
Для того, чтобы разработать антитело к резистентным опухолям, уже подвергавшимся химио- и иммунотерапии, ученые искали гены, которые сохраняются в опухоли и ее микроокружении после лечения. Мишенями стали два антигена РМЖ — HER2 и фолатный рецептор α (FRα), экспрессия которого оставалась относительно стабильной в ТНРМЖ после терапии.

Опираясь на эти данные, исследователи сконструировали моноклональные антитела с повышенным сродством к FcγRIIIa, предполагая, что это может усилить их противоопухолевое действие. Антитела были нацелены на одну из выявленных мишеней, а их модификация сочетала два метода: внесение точечных аминокислотных замен и гликоинженерию N-связанного Fc-гликана. Эксперименты на клеточных моделях показали, что данные модификации значительно повышают аффинность антитела к FcγRIIIa, сохраняя при этом специфичное распознавание опухолевого антигена с помощью Fab-фрагмента, связывание и антипролиферативную активность.

Модифицированные антитела действовали активнее, чем специфичные к тем же антигенам варианты дикого типа. Они усиливали активность иммунных эффекторов против HER2⁺ РМЖ и ТНРМЖ, стимулируя выработку провоспалительных цитокинов NK-клетками и макрофагами. 

На мышиных моделях ученые продемонстрировали, что модифицированные антитела сдерживали рост ортотопических ксенотрансплантатов HER2⁺ и FRα⁺ рака молочной железы и привлекали в опухоли FcγRIIIa-экспрессирующие иммунные клетки.

Первый автор исследования, доктор Алисия Ченовет (Alicia Chenoweth) из Королевского колледжа Лондона, прокомментировала: «Внеся несколько ключевых изменений в структуру антитела, мы обнаружили, что оно может активировать иммунную систему гораздо интенсивнее, чем немодифицированное антитело, которое в настоящее время применяют для терапии рака молочной железы. Многие иммунные клетки в опухолях молочной железы находятся в “супрессированном” состоянии, и их сложно активировать немодифицированными антителами. Мы обнаружили, что наши трижды модифицированные антитела способны не только активировать эти иммунные клетки для уничтожения раковых клеток, но и переводить их в более “активированное” состояние в целом».  

Таким образом, модификация Fc-рецепторов позволила оптимизировать стратегию инженерии моноклональных антител, нацеленных на опухолевые клетки. Гликоинженерия и внесение точечных замен усилили взаимодействие антитела с рецепторами на эффекторных иммунных клетках. Это позволило активнее привлекать иммунные клетки к опухолям, что в итоге повысило иммуностимулирующие и противоопухолевые свойства терапии. 


Инсулинрезистентные адипоциты повышают агрессивность рака молочной железы с помощью экзосом