
WT1 靶向抗体的正常肾组织安全性问题
T 细胞双特异性抗体(T cell bispecific antibodies,TCBs)一端识别目标细胞,另一端使 T 细胞参与杀伤。若目标也存在于正常组织,抗肿瘤作用可能伴随正常细胞损伤。2023 年发表于 Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS)的研究,采用含免疫细胞的肾类器官芯片,分析这一问题。
研究关注 WT1 相关靶向作用。WT1 是肿瘤研究中的一个抗原,但也存在于正常肾脏足细胞。所研究抗体识别人白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)呈递的 WT1 来源肽,这涉及人类特定的抗原呈递条件。
模型因此需要同时包含具有相应肾细胞类型的组织、能够发挥作用的免疫细胞,以及抗体与细胞接触的环境。研究的评价对象是正常组织中的靶向作用和细胞损伤。
肾细胞、免疫细胞与抗体对照
肾类器官包含足细胞、近端及远端肾小管相关细胞,并具有微血管结构。研究确认了 HLA-A2 及 WT1 的表达分布:WT1 在足细胞簇中较高,在其他部分细胞中较低,若干肾小管和内皮细胞则未显示同样的表达。芯片中的肾类器官细胞约有 30% 表达 HLA-A2,受到 IFNγ 刺激后升至 80% 以上。
加入的外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)在芯片内保持活力,并可分布到类器官及微血管相关区域。这样,免疫细胞既参与整体反应,也能够到达不同肾细胞所在的区域。循环培养 5 天后,活的 CD45 阳性细胞比例仍超过 80%。
研究设置无抗体对照、只结合 CD3 的非靶向对照 DP47,以及 2 种识别 WT1 肽–HLA 复合物的抗体:特异性较低的 ESK1 样抗体和特异性较高的工具抗体 WT1-TCB*。这些对照用于分析抗体介导的细胞损伤。
流动条件下的 T 细胞活化与肾组织损伤
研究比较不同流动条件下的反应。使用 ESK1 样抗体时,CD8 阳性 T 细胞数量在两种条件下均增加,但部分活化标志和类器官细胞死亡在较强流动条件下更明显。
较高流动条件下,类器官中死亡的非免疫细胞增多,颗粒酶 B 释放也更高;较低流动条件下,死亡细胞比例与无抗体对照相比未达到统计学显著差异。乳酸脱氢酶释放则在两种流动条件下均显著升高。
HLA-A2 表达在免疫细胞参与后也发生变化,并伴随 IFNγ 等分泌增加。作者将抗原呈递相关表达增强主要与 IFNγ 作用联系起来。免疫治疗的组织反应因此不仅取决于起始靶点水平,反应过程中形成的免疫环境也可能改变目标细胞状态。
剂量反应与靶向特异性分别检验
随 ESK1 样抗体暴露增加,研究观察到细胞因子释放、CD8 阳性细胞扩增及组织损伤的剂量相关变化。非靶向对照没有出现同样的完整反应。
另一种 WT1 靶向工具抗体表现不同。与 ESK1 样抗体相比,它引起的总体细胞因子释放和整体杀伤较小,但对 WT1 表达较高的足细胞仍有作用。
分细胞类型分析进一步显示,ESK1 样抗体影响较广,而 WT1 靶向抗体更偏向 WT1 阳性细胞。部分位于发育中肾小球与近端肾小管过渡区域的细胞同时带有相关标志,也表现出相应杀伤特征,提示细胞身份与靶点表达需要共同解释。
正常肾组织中的抗体作用与损伤
文章的模型能够区分 T 细胞扩增、活化、分泌反应和具体肾细胞损伤,并比较不同抗体的靶向特异性。对肿瘤免疫治疗研究而言,这提供了一个在人源正常组织中考察靶点作用的途径。
免疫细胞与肾类器官来自不同供者,仅部分 HLA-A2 匹配。在没有双特异性抗体的条件下,研究观察到的异体免疫反应较低。
免疫细胞进入类器官需要数天。作者认为,这一过程可能同时依赖微血管灌流和细胞迁移;当前体系尚不能完全模拟免疫细胞经血管进入肾组织的生理路径。
模型尚未形成完整的肾小球滤过屏障。作者指出,静脉给药的双特异性抗体能否在人体正常生理条件下到达表达 WT1 的肾细胞,仍未确定。