Antilichaamafhankelijke, celgemedieerde cytotoxiciteit (ADCC) is een belangrijk mechanisme waarmee antilichamen immuungemedieerde celdodende effecten uitoefenen 1,2,3. De immuuncellen worden geactiveerd door binding aan het therapeutische antilichaam, dat interageert met oppervlakte-antigenen van de doelcellen om granzymen, perforine, vrij te geven, wat leidt tot de dood van de doelcellen. Deze immuuncellen omvatten natuurlijke killercellen (NK) en neutrofielen 2,3,4,5,6,7. De ADCC-test is een belangrijk hulpmiddel geworden om de werkzaamheid van therapeutisch antilichaam te evalueren 8,9.
In de conventionele ADCC-test worden perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC's) of natural killer-cellen gebruikt als effectorcellen om de werkzaamheid van een therapeutisch antilichaam te bewaken door het celsterftecijfer van het doelwit te kwantificeren. Onze methode maakt gebruik van een ADCC-bioassaykit die genetisch gemanipuleerde effectorcellen bevat die een luciferase reporter-gen tot expressie brengen onder controle van Nuclear Factor of Activated T-cell (NFAT) responselementen. Vervolgens kwantificeren we de binding van het oppervlakteantigeen op de doelcellen met het antilichaam en de effectorcellen. Deze methode is gebaseerd op de ADCC-reactie die in een korte periode optreedt zonder dat menselijke PBMC-cellen nodig zijn. De experimentele stappen omvatten de co-cultuur van effectorcellen met doelcellen in aanwezigheid van therapeutische antilichamen.
Tijdens de incubatie bindt het therapeutische antilichaam zich aan het doelantigeen op het oppervlak van de doelcellen, wat leidt tot de binding van de effectorcellen en het Fc-fragment van een antilichaam. Dit activeert het NFAT-responselement en geeft luminescentiesignalen af voor de kwantitatieve beoordeling van de ADCC-reactie.
Alvorens het experiment uit te voeren, moet de expressie van het doelwitantigeen in de doelcellen worden bevestigd door flowcytometrie of westerse blotting. Doelcellen worden gekweekt en gedurende 24 uur vóór het experiment in platen met 96 putjes geplaatst. Verschillende concentraties van een therapeutisch antilichaam worden toegevoegd samen met verschillende celtellingen van effectorcellen om de berekende effector-tot-doelcelverhouding te bereiken.
De belangrijkste stappen in deze methode zijn onder meer (1) preparatie van doelcellen en effectorcellen, (2) effector-tot-doelcelverhoudingen, (3) bereiding van verschillende concentraties van het antilichaam en (4) variërende incubatieduur. Na de incubatie worden luminescentiesignalen gemeten met behulp van een luminometer, die een kwantitatieve uitlezing van de ADCC-activiteit oplevert. In vergelijking met andere methoden voor het meten van ADCC is deze methode relatief eenvoudig te bedienen en zijn de resultaten nauwkeurig.
De ADCC-reporterbioassay geeft de binding aan van het doelantigeen, het therapeutische antilichaam en de immuuncellen in de activering van de ADCC-route. Deze binding activeert gentranscriptie via de NFAT-route in de effectorcellen-gemanipuleerde Jurkat-cellen met stabiel tot expressie brengende FcγRIIIa-receptor, de V158-variant (hoge affiniteit). Het NFAT-responselement bemiddelt de expressie van luciferase in de effectorcellen10,11. De biologische activiteit van het antilichaam in het werkingsmechanisme (MOA) van ADCC wordt gekwantificeerd door het luciferasesignaal dat wordt geproduceerd door de NFAT-route. Het luciferasesignaal in de effectorcellen - FcγRIIIa-receptor die Jurket-cellen tot expressie brengt - wordt gekwantificeerd met behulp van een luminescentielezer (Figuur 1). De signaal-ruisverhouding van de test is hoog.