Здесь мы представили метод биотестирования ADCC для оценки реакции ADCC терапевтического антитела. Метод прост и использует простой формат «добавление-микширование-чтение» для измерения.
Перед проведением эксперимента экспрессия целевого антигена в клетках-мишенях должна быть подтверждена либо с помощью проточной цитометрии, либо с помощью вестерн-блоттинга. Проточная цитометрия будет лучшим инструментом для обнаружения поверхностного антигена. Тем не менее, использование проточной цитометрии может подвергнуть клетки стрессу, вызывая апоптоз и влияя на жизнеспособность клетки и, следовательно, на общий анализ. Кроме того, он стоит дороже, чем вестерн-блоттинг. В этом эксперименте мы использовали вестерн-блоттинг как более быстрый и экономически эффективный метод, поскольку целевые антигены являются известными антигенами клеточной поверхности.
В качестве эффекторных клеток были использованы сконструированные клетки Jurkat, которые стабильно экспрессировали рецептор FcγRIIIa, вариант V158 (высокоаффинный) и элемент ответа NFAT, который управляет экспрессией люциферазы светлячков. Активация пути NFAT приводит к выработке люциферазы, а ее активность количественно оценивается в виде считывания люминесценции. Сигнал также представляет собой активность ADCC.
Во-первых, клетки-мишени (Т) инкубируют с эффекторными клетками (Е) в присутствии различных количеств антител в 96-луночных планшетах в течение 6 ч при 37 °С в увлажненном инкубаторе сСО2 . Для оптимизации сигнала используется соотношение эффектор:цель 5:1. Например, к 15 000 клеток-мишеней было добавлено 75 000 эффекторных клеток. В конце инкубации в каждую лунку добавляют реагент для анализа люциферазы Bio-Glo, инкубируют в течение 30 мин и измеряют люминесценцию (RLU, относительные единицы люциферазы) с помощью считывателя люминесцентных планшетов.
Ключевыми критическими шагами в этом протоколе являются: (1) Работа с эффекторными клетками. Флакон с клетками не должен быть перевернут во время процесса размораживания, мягко покачиваться и должен использоваться сразу после размораживания для предотвращения нежелательной гибели клеток или влияния на эффективность биологического обнаружения. (2). Для измерения люминесценции важно использовать 96-луночные микропланшеты из белого полистирола с прозрачным плоским дном, поскольку люминесценция захватывается снизу считывателя.
В этом исследовании мы наблюдали более сильные и слабые реакции ADCC антитела против EGFR, цетуксимаба, в зависимости от количества клеток-мишеней и концентрации антител. Некоторые причины для проведения калибровки слабых реакций ADCC: (1) Показания репортерного биоанализа ADCC поступают от эффекторных клеток (Е) с постоянным числом 75 000 клеток на лунку в реакционной системе ADCC данного исследования. Таким образом, оптимизация качества целевых клеток (T) является одним из аспектов, который можно улучшить. Соотношение E:T в этом исследовании составляло 5:1, которое можно было скорректировать до 20:1. (2) Концентрация антител также является одним из важных факторов, влияющих на реакцию ADCC. Корректировки могут быть выполнены путем последовательного разведения антител для исследования оптимального диапазона концентраций, что позволяет достичь максимального ответа в отчете ADCC. (3) Время инкубации антител, клеток-мишеней и эффекторных клеток также имеет решающее значение для экспериментальных результатов. В этом исследовании мы инкубировали в течение 6 часов, которые могут быть продлены до 24 часов для достижения оптимальной реакции ADCC. (4) Кроме того, необходимо изучить концентрацию буферного раствора (низкий уровень IgG) для анализа ADCC. Оптимальная концентрация в сыворотке крови для ответа ADCC может быть достигнута в диапазоне от 1% до 10%.
Этот экспериментальный метод является быстрым и простым, позволяя завершить его в течение одного дня с помощью простого протокола «добавление-микширование-чтение». Результаты стабильны и поддаются периодическому тестированию. Тем не менее, данный набор для биотестирования не обнаруживает гибель клеток, как обычные методы ADCC, в которых PBMC или NK-клетки используются в качестве эффекторных клеток12,13. Вместо этого он использует клетки, экспрессируемые рецептором FcγRIIIa, Jurkat в качестве эффекторных клеток, что будет стоить дороже, поскольку клетки генетически модифицированы. По сравнению с традиционными экспериментами ADCC 13,14, он устраняет необходимость донорства крови от здоровых людей и позволяет избежать сложного процесса извлечения иммунных клеток, тем самым смягчая индивидуальные вариации, которые могут повлиять на результаты. Регистрируемые сигналы люминесценции связаны со связыванием эффекторных клеток с клетками-мишенями, а не с фактической гибелью клеток-мишеней. Поэтому могут быть расхождения по сравнению со стандартными методами обнаружения ADCC. Кроме того, буфер для диссоциации клеток, который дороже трипсина, используется для отделения адгезивных клеток для поддержания целостности мембраны.
Репортерный генный анализ ADCC демонстрирует превосходную точность и стабильность, выступая в качестве метода анализа эффективности для массового обнаружения терапевтических антител. Он также может функционировать в качестве метода критического анализа для определения характеристик терапевтических молекул и разработки процессов15.
Таким образом, ADCC является важным иммунным механизмом, и количественное обнаружение ADCC имеет большое значение в области иммунотерапии. Этот экспериментальный метод предлагает эффективные средства для количественного измерения ADCC15.