Dendritische Zellen (DC) sind zentrale Akteure des Immunsystems. Sie sind eine vielfältige Gruppe von Zellen, die auf die Antigenpräsentation spezialisiert sind, und ihre Hauptfunktion besteht darin, angeborene und adaptive Immunität zu überbrücken1,2. Wichtig ist, dass DC nicht nur eine wichtige Rolle bei effizienten und spezifischen pathogengesteuerten Reaktionen spielt, sondern auch an vielen Aspekten der Antitumorimmunität beteiligt ist1,3.
Aufgrund ihrer exklusiven Rolle bei der Wirtsimmunität rückte DC als Zielzellen für die Impfung in den Fokus4. Ein Ansatz besteht darin, Antigene in vivo auf DC auszurichten, um antigenspezifische Immunantworten zu induzieren, und in den letzten Jahren wurde eine große Anzahl von Studien der Definition geeigneter Rezeptoren und Targeting-Strategien gewidmet1,4. Ein Beispiel ist der C-Typ-Lektinrezeptor DEC-205, der durch DEC-205-spezifische Antikörper gezielt endozytose induziert werden kann. Wichtig ist, dass DEC-205-Targeting in Kombination mit geeigneten Adjuvantien nachweislich langlebige und schützende CD4+ und CD8+ T-Zellen sowie Antikörperreaktionen auch gegen die Tumorantigene 3,5,6,7,8,9wirksam induziert.
Es gibt eine Reihe von Studien, die zeigen, dass konjugierte Antigene, die auf DC abzielen, dem freien unkonjugierten Antigen3,5,10,11,12überlegen sind. Dies macht die Konjugation des Antigens zur jeweiligen DC-Zieleinheit zu einem zentralen Schritt in DC-Targeting-Ansätzen. Im Falle des DC-Targetings über Antikörper oder Antikörperfragmente können Antigene entweder chemisch oder genetisch verknüpft sein, und jede Strategie bietet ihre eigenen (Dis-)Vorteile1. Auf der einen Seite gibt es in gentechnisch veränderten Antikörper-Antigen-Konstrukten eine Kontrolle über die Antigendosis sowie den Ort, der eine überlegene Vergleichbarkeit zwischen den Losen1 ermöglicht. Gleichzeitig benötigt die chemische Konjugation jedoch weniger Vorbereitung und bietet mehr Flexibilität, insbesondere wenn versucht wird, verschiedene Antigene und / oder Impfstrategien in experimentellen und präklinischen Modellen zu testen und zu vergleichen.
Hier stellen wir ein Protokoll für die effiziente und zuverlässige chemische Konjugation von Ovalbumin (OVA) als Modellproteinantigen zu einem DEC-205-spezifischen IgG2a-Antikörper (αDEC-205) vor, der für das in vivo DC-Targeting in Mäusen geeignet ist. Zunächst wird αDEC-205 aus NLDC-145-Hybridomzellen13gereinigt. Zur chemischen Konjugation wird der heterobifunktionelle Vernetzer Sulfosuccinimidyl-4-[N-Maleimidomethyl]-cyclohexan-1-carboxylat (Sulfo-SMCC) verwendet, der NHS (N-Hydroxysuccinimid)-Ester- und Maleimidgruppen enthält, was eine kovalente Konjugation von amin- und Sulfhydryl-haltigen Molekülen ermöglicht. Insbesondere reagieren die primären Amine des Antikörpers zunächst mit Sulfo-SMCC und das resultierende Maleimid-aktivierte αDEC-205 reagiert dann mit dem durch TCEP-HCl (Tris(2-carboxyethyl)phosphinhydrochlorid) reduzierten Sulfhydryl-haltigen OVA-Protein. Das Endprodukt ist chemisch konjugiert αDEC-205/OVA (Abbildung 1). Über die chemische Konjugation selbst hinaus beschreibt unser Protokoll die Entfernung überschüssiger OVA aus dem Konjugat sowie die Überprüfung der erfolgreichen Konjugation durch Western-Blot-Analyse und einen spezifischen enzymgebundenen Immunosorbent-Assay. Wir haben diesen Ansatz in der Vergangenheit erfolgreich eingesetzt, um OVA und andere Proteine oder immunogene Peptide chemisch an αDEC-205 zu konjugieren. Wir demonstrieren eine effiziente Bindung an CD11c+ -Zellen in vitro sowie die effiziente Induktion der zellulären und humoralen Immunität in vivo.
Sicherlich gibt es Nachteile dieser Methode, wie z.B. in der Parierbarkeit von Charge zu Charge und bei der genauen Dosierung des Antigens innerhalb des endgültigen Konjugats. Dennoch bietet die chemische Konjugation experimentelle Flexibilität bei der Wahl des Antikörpers und des Proteinantigens im Vergleich zu gentechnisch veränderten Konstrukten. Daher glauben wir, dass dieser Ansatz besonders wertvoll ist, um verschiedene Antigene auf ihre Effizienz beim DC-Targeting in präklinischen Mausmodellen zu bewerten, vor allem auch im Zusammenhang mit spezifischen Antitumor-Immunantworten.