リガンドサイズと共役化学がユニバーサルキメラ抗原受容体T細胞の腫瘍殺傷能に与える影響

Impact of Ligand Size and Conjugation Chemistry on the Performance of Universal Chimeric Antigen Receptor T-Cells for Tumor Killing.

• Christian Pellegrino
• Nicholas Favalli
• Michael Sandholzer
• Laura Volta
• Gabriele Bassi
• Jacopo Millul
• Samuele Cazzamalli
• Mattia Matasci
• Alessandra Villa
• Renier Myburgh
• Markus G Manz
• Dario Neri

抄録

ユニバーサルキメラ抗原レセプターT細胞(UniCAR T細胞)は、ハプテン化されたリガンドを認識するように設計されたT細胞です。この特徴により、UniCAR T細胞は、ハプテン化した腫瘍リガンドの存在下でのみ、強力かつ選択的に腫瘍を殺傷することが可能であり、従来のCAR T細胞の長期的な殺生効果を回避することができます。我々は、UniCAR T細胞の殺傷能がハプテン化された分子の分子特性に依存するかどうかを評価するために、フルオレセイン標識された低分子有機リガンドと炭酸脱水酵素IX（腫瘍関連抗原）に特異的な異なる抗体を使用してきた。低分子リガンドとより大きな抗体フラグメントの両方が、幅広い濃度範囲で腫瘍細胞の殺傷を媒介することができました。抗体は、IgG形式でも、より小さなダイアボディフラグメントとしても、便利に使用することができました。重要なことに、フルオレセインへの抗体結合のための部位特異的な化学修飾戦略の使用は、抗体表面上の一次アミノ基のランダムな修飾と比較して、腫瘍細胞の殺傷性能の大幅な改善につながった。

All Universal Chimeric Antigen Receptor T-cells (UniCAR T-cells) are T-cells which have been engineered to recognize a haptenated ligand. Due to this feature, UniCAR T-cells have the potential to mediate a potent and selective tumor killing only in the presence of a haptenated tumor ligand, thus avoiding the long-lasting biocidal effects of conventional CAR T-cells. We have used fluorescein-labeled versions of small organic ligands and different antibody formats specific to carbonic anhydrase IX (a tumor-associated antigen) in order to assess whether the killing potential of UniCAR T-cells depended on the molecular features of the haptenated molecule. Both small molecule ligands and larger antibody fragments were potent in mediating tumor cell killing over a broad concentration range. Antibodies could be conveniently used both in IgG format and as smaller diabody fragments. Importantly, the use of site-specific chemical modification strategies for the antibody coupling to fluorescein led to a substantial improvement of tumor cell killing performance, compared to the random modification of primary amino groups on the antibody surface.