免疫

Jun 21, 2023

多施設共同の研究努力により、T 細胞二重特異性抗体 (TCB) および潜在的に他の免疫療法のオンターゲット効果、オフ腫瘍効果の研究に使用できる免疫浸潤腎組織モデルが作成されました。 TCB は、一方の端で腫瘍細胞に結合し、もう一方の端で免疫細胞を引き寄せて腫瘍細胞を強制的に殺す、新興クラスの薬剤です。 新しい研究は最近 PNAS に発表されました。

新しい腎臓オンチップモデルは、二重特異性抗体による固形腫瘍の治療における課題の 1 つ、つまり腫瘍上でのオフターゲット細胞の死滅に研究者が取り組むのに役立つように設計されています。 現時点では、前臨床研究中にこれらの効果を評価するために必要な 3D 構造、細胞多様性、臓器機能を十分に模倣できる腎組織のヒト in vitro モデルは存在しません。

研究協力者は、ハーバード大学ウィス生物インスピレーション工学研究所、ハーバード大学ジョン A. ポールソン工学応用科学大学院 (SEAS)、ハーバード大学医学部 (HMS)、およびロシュ イノベーション センターの生物工学者および免疫腫瘍学者のチームでした。スイスとドイツでは。

「ロシュの共同研究者と協力して、私たちは血管新生腎臓オルガノイドオンチップモデルを拡張し、腫瘍細胞だけでなく標的抗原を提示する他の細胞も殺す可能性のある細胞傷害性T細胞を含む免疫細胞集団を含めました。」ウィス・コア・ファカルティのメンバーで、この研究の主任著者であるジェニファー・ルイス博士はこう述べた。 「私たちの前臨床ヒト in vitro モデルは、どの細胞が特定の TCB の標的となるのか、また、オフターゲット損傷が発生する場合にはどのような損傷が生じるのかについて重要な洞察を提供します。」

2019年、ルイス氏と共同研究者らは、ヒト多能性幹細胞から作製した腎臓オルガノイドを分化中に一定の体液の流れに曝露すると、静的対照と比較して、オンチップの血管新生と糸球体および尿細管コンパートメントの成熟が促進されることを発見した。 研究者らの観察は、腎臓オルガノイドが分化中に制御された速度で流れる栄養分と分化因子を含む培地にさらされる3Dプリントミリ流体チップによって可能になった。 このチップデバイスを使用すると、研究者は透明な窓を通して共焦点顕微鏡を使用して腎臓組織をリアルタイムで直接観察できます。

「この in vitro モデルが腎臓のほとんどの細胞型を表し、免疫系を組み込んでいることを考えると、TCB によるオンターゲット効果とオフターゲット効果、および複雑な細胞相互作用の評価をサポートできる可能性があります。」と Sasaysid Kimberly Homan 博士は述べています。彼はルイスの研究室の元博士研究員であり、最初の研究の筆頭著者であり、新しい研究の共同責任著者でもある。

前臨床 WT-1 ターゲティング ツール TCB (WT1-TCB) は、標的細胞 (この場合は WT-1 発現腫瘍細胞) の表面上の HLA タンパク質によって提示されたときに WT-1 抗原に特異的に結合するように作成されました。 研究チームはまず、主要な腎臓細胞集団のいずれかで正常なWT-1タンパク質が発現しているかどうかを調査した。 彼らは、WT-1 が有足細胞によって発現されているが、近位尿細管細胞と遠位尿細管細胞では検出できないことを発見しました。 さらに、これらの分化した腎細胞タイプのかなりの割合が HLA も発現していることも発見しました。

WT1-TCBの特異的な標的効果を理解するために、研究者らは、WT1-TCBを、すべての種類の腎細胞の抗原に結合できる非特異的TCBおよび免疫細胞のみに結合できるTCBによって生成される効果と比較した。 3 つの化合物は、5 日間にわたる高流量条件下で PBMC と並行して腎臓オルガノイドオンチップモデルに導入された場合、著しく異なる効果を引き出しました。 DP47 が死滅させる細胞はほとんどありませんでしたが、ESK1 様 TCB は免疫エフェクター細胞を動員することにより、用量依存的にすべての細胞タイプを標的にして死滅させました。

「重要なのは、我々の中心的な発見は、WT1-TCBツール化合物が腎臓オルガノイドのWT-1発現有足細胞の選択的死滅をもたらす一方、遠位尿細管および近位尿細管の細胞には影響を与えなかったということである」と共同筆頭著者は述べている。カタリーナ・クロール博士、ルイス研究室の博士研究員。 「これは、当社の人工ヒト体外腎臓オルガノイドオンチップシステムが、新しい種類の免疫療法薬としてのTCBのオンターゲット、オフ腫瘍毒性を評価するための前臨床医薬品開発ツールとして有用であることを説得力をもって実証しています。」