抗 PD-L1 抗体的抗体依赖性细胞毒性通过耗竭 CD8+T 细胞削弱其抗肿瘤功效 —— 基于小鼠肿瘤模型的机制研究

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:International Journal of Pharmaceutics 5.3

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  为探究抗 PD-L1 单抗(aPD-L1 mAbs)疗效差异的关键因素,研究人员对比不同同种型 aPD-L1 mAbs 的 ADCC 活性。发现具 ADCC 活性的 10F.9G2 抗肿瘤效果弱,且减少 CD8+T 细胞。提示 ADCC 介导的脱靶效应或为疗效差异主因,为优化 ICI 设计提供方向。

  

论文解读


研究背景与科学问题


在肿瘤免疫治疗的战场上,免疫检查点抑制剂(ICIs)如抗 PD-1/PD-L1 单抗,堪称击溃癌细胞免疫逃逸的 “重磅武器”。正常情况下,T 细胞作为免疫系统的 “巡逻兵”,能精准识别并清除癌细胞,但狡猾的癌细胞会高表达程序性死亡配体 1(PD-L1),与 T 细胞表面的程序性死亡受体 1(PD-1)结合,按下 T 细胞的 “沉默开关”,使其失去攻击能力。ICIs 通过阻断 PD-1/PD-L1 通路,重新激活 T 细胞的抗肿瘤活性,在多种癌症治疗中展现出惊人疗效,例如帕博利珠单抗(pembrolizumab)已被批准用于 PD-L1 强阳性非小细胞肺癌(NSCLC)等适应症。

然而,临床实践中仍有大量患者对 ICIs 治疗无响应,且同类药物因分子特性差异导致疗效参差不齐的现象亟待解析。前期研究发现,抗 PD-1 与抗 PD-L1 单抗的药代动力学特征(如体内分布、肿瘤蓄积、靶点结合及降解速率等)可能影响疗效,但抗体同种型差异(如 IgG 亚类)如何通过抗体依赖性细胞毒性(ADCC)等效应功能调控抗肿瘤效果,仍是未解之谜。在此背景下,日本东北大学(Tohoku University)的研究团队围绕抗 PD-L1 单抗(aPD-L1 mAbs)的同种型差异,展开了一项旨在揭示其疗效差异关键机制的研究,相关成果发表于《International Journal of Pharmaceutics》。

研究机构与核心探索


日本东北大学的研究人员以 PD-1/PD-L1 blockade 敏感的小鼠乳腺肿瘤模型(MM48)为研究对象,选择两种不同同种型的 aPD-L1 mAbs(大鼠 IgG2b 型 10F.9G2 和 IgG2a 型 MIH6),对比分析其药代动力学参数、ADCC 活性与抗肿瘤效应的关联,试图解答 “为何结构相似的抗体药物会产生截然不同的抗肿瘤效果” 这一核心科学问题。

关键技术方法


  1. 肿瘤模型构建:将 MM48 细胞接种于小鼠体内,建立荷瘤模型。
  2. 抗体给药与疗效评估:以临床等效剂量(200 μg / 只,约 10 mg/kg)对荷瘤小鼠腹腔注射 10F.9G2 或 MIH6,监测肿瘤生长曲线。
  3. 分子结合特性分析:通过表面等离子体共振(SPR)技术测定抗体与 PD-L1 的解离常数(Kd),评估结合亲和力。
  4. ADCC 活性检测:利用体外细胞实验验证抗体介导的效应细胞对靶细胞的杀伤能力。
  5. 药代动力学分析:通过组织分布实验测定抗体在肿瘤内的半衰期、完整形式抗体含量及细胞摄取效率。
  6. 免疫细胞表型分析:采用流式细胞术检测肿瘤微环境中 CD8+T 细胞数量变化。

研究结果


1. 抗肿瘤活性差异显著

  • 实验设计:对 MM48 荷瘤小鼠分别给予 10F.9G2(IgG2b,具 ADCC 活性)或 MIH6(IgG2a,无 ADCC 活性),剂量均为 200 μg / 只。
  • 关键发现:MIH6 组肿瘤生长抑制率超 90%,而 10F.9G2 组仅显示微弱抗肿瘤效应,提示 ADCC 活性可能与疗效负相关。

2. 结合亲和力与药代动力学的影响

  • 结合特性:MIH6 与 MM48 细胞表面 PD-L1 的解离常数(Kd)比 10F.9G2 低约 100 倍,表明其结合更紧密。
  • 肿瘤内分布:MIH6 在肿瘤内的半衰期(2.6 倍)和完整抗体含量(1.6 倍)均显著高于 10F.9G2,但两者的细胞摄取效率无显著差异。
  • 结论:尽管 MIH6 的药代动力学参数更优,但其与疗效的关联性不足以解释两组的抗肿瘤差异,需从其他机制探寻原因。

3. ADCC 活性导致 CD8+T 细胞耗竭

  • 免疫表型分析:仅 10F.9G2 组荷瘤小鼠肿瘤内 CD8+T 细胞数量显著减少,而 MIH6 组无此现象。
  • 机制推断:10F.9G2 通过 ADCC 活性靶向杀伤表达 PD-L1 的 T 细胞,导致抗肿瘤效应性 CD8+T 细胞耗竭,从而削弱疗效;而 MIH6 因缺乏 ADCC 活性,避免了对 T 细胞的误伤,得以维持抗肿瘤免疫应答。

研究结论与意义


本研究通过对比两种同种型 aPD-L1 mAbs 的功能差异,揭示了 ADCC 活性这一 “双刃剑” 效应:具 ADCC 活性的抗体虽能靶向肿瘤细胞,却可能通过脱靶效应耗竭 CD8+T 细胞,抵消其抗肿瘤功效。研究明确指出,在 PD-1/PD-L1 blockade 敏感模型中,药代动力学差异对疗效的影响微乎其微,而 ADCC 介导的 CD8+T 细胞耗竭是导致抗体疗效分化的关键因素。

这一发现为优化 ICIs 设计提供了重要启示:开发低 ADCC 活性的抗 PD-L1 单抗(如 MIH6 类似物)或可减少对 T 细胞的误伤,增强抗肿瘤免疫效应。同时,该研究强调了在抗体药物研发中综合评估效应功能(如 Fc 受体结合特性)的必要性,为临床前药物筛选及个体化治疗策略提供了新的理论依据。未来研究可进一步拓展至其他肿瘤类型及临床样本,验证这一机制的普适性,推动更安全高效的免疫治疗药物问世。

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