Monoklonaler Anti-Human-CD4-Antikörper FITC-konjugiert, durchflussvalidiert

ABSTRAKT
Es wurde gezeigt, dass Anti-CD4-Antikörper, die eine CD4+-T-Zell-Depletion verursachen, die Anfälligkeit für Infektionen bei Mäusen erhöhen. Daher wirft die Entwicklung von Anti-CD4-Antikörpern für den klinischen Einsatz potenzielle Bedenken hinsichtlich der Unterdrückung von Abwehrmechanismen des Wirts gegen Krankheitserreger und Tumore auf. Der Anti-Human-CD4-Antikörper Keliximab, der nur Human- und Schimpansen-CD4 bindet, wurde in Wirtsabwehrmodellen mit murinen CD4-Knockout-human-CD4-transgenen (HuCD4/Tg)-Mäusen evaluiert.

Bei diesen Mäusen war die Depletion von CD4+-T-Zellen durch Keliximab mit einer Hemmung der Anti-Pneumocystis-carinii- und Anti-Candida-albicans-Antikörperantworten verbunden und machte HuCD4/Tg-Mäuse anfällig für P. carinii, ein CD4-abhängiges Pathogen, beeinträchtigte den Wirt jedoch nicht Abwehr einer C.

albicans-Infektion. Die Behandlung von HuCD4/Tg-Mäusen mit Kortikosteroiden beeinträchtigte die Immunantwort des Wirts und verringerte das Überleben bei beiden Infektionen. Die Resistenz gegen experimentelle B16-Melanommetastasen wurde durch die Behandlung mit Keliximab nicht beeinflusst, im Gegensatz zu einer Zunahme der Tumorkolonisation, die durch Anti-T-Zell-Thy1.2- und Anti-Asialo-GM-1-Antikörper verursacht wurde. Diese Daten deuten eher auf eine immunmodulatorische als auf eine offenkundige immunsuppressive Wirkung von Keliximab hin.

• Dies wurde ferner durch die unterschiedliche Wirkung von Keliximab auf die Typ-1- und Typ-2-Zytokinexpression in ex vivo stimulierten Splenozyten demonstriert. Keliximab verursachte eine anfängliche Hochregulierung von Interleukin-2 (IL-2) und Gamma-Interferon, gefolgt von einer vorübergehenden Herunterregulierung von IL-4 und IL-10. Zusammengenommen legen die Wirkungen von Keliximab bei HuCD4/Tg-Mäusen nahe, dass Keliximab zusätzlich zur Depletion zirkulierender CD4+-T-Lymphozyten die Fähigkeit besitzt, die Funktion der verbleibenden Zellen zu modulieren, ohne eine allgemeine Immunsuppression zu verursachen.
• Daher kann die Keliximab-Therapie bei der Kontrolle bestimmter Autoimmunerkrankungen von Vorteil sein. Die Immunität gegen verschiedene Mikroorganismen umfasst spezialisierte Arten von Wirtsreaktionen, die Infektionserreger erkennen, kontrollieren und eliminieren. Die Mehrheit der mikrobiellen Antigene wird von Antigen-präsentierenden Zellen (APC), einschließlich Makrophagen, dendritischen Zellen und B-Lymphozyten, endozytiert, um verarbeitet und T-Lymphozyten präsentiert zu werden.
• T-Lymphozyten erkennen Antigene, die auf der Oberfläche von Zielzellen in Verbindung mit Klasse-I-Molekülen des Haupthistokompatibilitätskomplexes (MHC) oder Klasse-II-MHC-Molekülen exprimiert werden, was zur Stimulierung von CD8+-Klasse-I-MHC-restringierten zytotoxischen T-Zellen oder CD4+-Klasse-II-MHC- führt. eingeschränkte T-Helferzellen.
• Die Aktivierung von CD4+-T-Zellen wird durch das CD4-Oberflächenmolekül reguliert, indem es am T-Zell-Rezeptor (TCR)-MHC II-Antigenerkennungsprozess teilnimmt (6, 9). Aktivierte CD4+ T-Helfer (Th)-Zellen unterstützen B-Lymphozyten bei der Produktion von Antikörpern gegen mikrobielle Antigene, die von mehreren Zytokinen kontrolliert wird, die zelluläre Interaktionen regulieren und Effektorzellaktivitäten fördern.
• T-Zell-Antworten gehören entweder zum Th1-Typ, der von der Produktion von Gamma-Interferon (IFN-γ) dominiert wird und mit zellvermittelter Immunität assoziiert ist, oder zum Th2-Typ, der sich durch die Produktion von Interleukin-4 (IL-4) auszeichnet assoziiert mit humoraler Immunität (38).
• Viele andere Zytokine sind an der Polarisierung der Immunantwort beteiligt; hauptsächlich sind Tumornekrosefaktor alpha, IL-2 und IL-12 mit dem Th1-Typ verwandt, während IL-5 und IL-10 mit dem Th2-Phänotyp verbunden sind. Die Charakterisierung der Art der Immunantwort liefert eine Grundlage für das Verständnis, wie T-Zellen zur Resistenz oder Anfälligkeit gegenüber verschiedenen Infektionen beitragen.

CD4+ T-Zellen sind auch an der Pathogenese mehrerer Autoimmunerkrankungen beteiligt, die auftreten, wenn die Toleranz gegenüber Selbstantigenen zusammenbricht, indem sie entzündliche Zustände fördern und verschlimmern. Daher wurden Antikörper gegen CD4, die die Aktivierung von CD4+-T-Zellen blockieren, in Tiermodellen von Autoimmunerkrankungen evaluiert und es wurde gezeigt, dass sie den Ausbruch und/oder das Fortschreiten der Krankheit hemmen (37, 39, 51).

Zusätzlich zu Studien in Tiermodellen wurden Anti-Human-CD4-Antikörper experimentell in klinischen Studien am Menschen zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen, einschließlich rheumatoider Arthritis, Multipler Sklerose und insulinabhängigem Diabetes mellitus, verwendet (19, 26, 27, 32).  Ein solcher Antikörper ist Keliximab (IDEC CE9.1/SB-210396), ein primatisierter chimärer (variable und menschliche konstante Regionen des Makaken, IgG1 Lambda) monoklonaler Anti-CD4-Antikörper, der in CHO-Zellen exprimiert wird (1). Es ist spezifisch für humanes und Schimpansen-CD4 und für CD4 in transgenen Mäusen, die humanes CD4 exprimieren (Maus-CD4-Knockout, humanes CD4-Knockin [HuCD4/Tg]) (29). Die Behandlung von HuCD4/Tg-Mäusen mit Keliximab im epikutanen Sensibilisierungsmodell führte zu einer Hemmung der Kontaktempfindlichkeit, was auf eine wirksame Wechselwirkung zwischen humanem CD4 und Keliximab in einem In-vivo-System hinweist (41).

Zellen, die menschliches CD4 in HuCD4/Tg-Mäusen exprimieren, befinden sich in T-Zellregionen aller lymphoiden Organe und auch auf dendritischen und Langerhans-Zellen und Makrophagen. Die Verteilung anderer muriner T-Lymphozyten (CD3+, CD8+) und B-Lymphozyten (CD45R+) wurde während der Erzeugung dieser Mäuse nicht beeinflusst (29). Die biologische Aktivität von humanem CD4 in HuCD4/Tg-Mäusen wurde im Hinblick auf Immunfunktion und Wirtsabwehr charakterisiert. Periphere CD4+-T-Zellen in HuCD4/Tg-Mäusen haben ein ähnliches Gedächtnis-zu-Naiv-Verhältnis wie BALB/c-CD4+-T-Zellen, was auf eine normale T-Zell-Reifung in vivo hindeutet. Darüber hinaus ist die TCR-CD4-vermittelte Signalübertragung in HuCD4/Tg- und BALB/c-CD4+-T-Zellen ähnlich, was zeigt, dass die entsprechenden murinen Tyrosinkinase-Signalmoleküle mit dem menschlichen CD4-Transgenprodukt assoziieren können (unsere unveröffentlichten Ergebnisse). HuCD4/Tg-Mäuse zeigen normale T-Zell-abhängige humorale und zelluläre Immunantworten, einschließlich einer gesunden Wirtsabwehr gegen Infektionen mit Candida albicans und Pneumocystis carinii. HuCD4/Tg-Mäuse haben in unseren Einrichtungen 18 bis 24 Monate ohne unerwartete pathologische Entwicklungen überlebt. Zusammengenommen weisen die Ergebnisse aus In-vivo- und In-vitro-Bewertungen darauf hin, dass die Insertion des menschlichen CD4-Transgens in murine T-Zellen nach der Störung des murinen CD4 die allgemeine Immunkompetenz und die CD4-abhängigen Interaktionen in diesen Mäusen wiederherstellt.

Daher stellten HuCD4/Tg-Mäuse ein geeignetes Modell für die präklinische Sicherheitsbewertung von monoklonalen Anti-Human-CD4-Antikörpern (MAbs) dar.

Aufgrund von Bedenken hinsichtlich möglicher Folgen einer chronischen Aufhebung der CD4+-T-Zellfunktion oder einer antikörpervermittelten Depletion von CD4+-T-Zellen, einschließlich der Anfälligkeit für opportunistische Infektionen, wurde das Potenzial von Keliximab, die Abwehrmechanismen des Wirts zu beeinträchtigen, in dieser Arbeit anhand der folgenden drei behandelt verschiedene Modelle: chronische Infektion mit P. carinii, akute Infektion mit C. albicans und experimentelle B16-Melanom-Metastasierung in HuCD4/Tg-Mäusen. Diese Modelle wurden basierend auf früheren Berichten ausgewählt, die zeigen, dass die Depletion von CD4+-T-Zellen mit Anti-CD4-MAbs die Kontrolle von Infektionen mit P. carinii (20) und C.

albicans (45) beeinträchtigt und die IFN-γ-induzierte Kontrolle von Melanommetastasen außer Kraft setzt ( 36) bei Mäusen. Um sich auf die Rolle von Keliximab bei der Modulation der Immunantwort zu konzentrieren, wurde die Kinetik der Induktion von Th1- und Th2-Zytokinen durch Splenozyten von mit Keliximab behandelten HuCD4/Tg-Mäusen charakterisiert.