Wirkmechanismen CD20-gerichteter Antikörper vom IgA Isotyp

Kretschmer, Anna ORCID

... Ziel dieser Arbeit war es, drei optimierte IgA Moleküle herzustellen, die die variablen Regionen der bereits in der Klinik zugelassenen IgG1 Antikörper Rituximab (RTX), Ofatumumab (Ofa) und Obinutuzumab (Obi) tragen. Die Moleküle sollten in Bezug auf ihre funtionellen Eigenschaften untereinander, aber auch mit den jeweiligen parentalen IgG1 Molekülen verglichen werden. In Bezug auf Fab-vermittelte Effekte wie homotypische Aggregation und Induktion von programmiertem Zelltod unterschieden sich IgA2.0 und IgG1 Moleküle nicht voneinander. Der durch Typ II-CD20 Antikörper vermittelte Zelltodmechanismus ist als aktinvermittelt und caspaseunabhängig beschrieben und konnte nicht nur für den Typ II-Antikörper Obinutuzumab, sondern auch für die CD20-gerichteten IgA2.0 Moleküle nachgewiesen werden. Alle untersuchten CD20-gerichteten Antikörper depletierten zuverlässig B-Zellen aus humanem Vollblut, wobei die Obinutuzumabvarianten eine statistisch signifikant höhere Effektivität im Vergleich zu Rituximabvarianten zeigten. Alle drei CD20-gerichteten IgA2.0 Antikörper rekrutierten PMN als Effektorzellen für ADCC. Die IgA-vermittelte ADCC ließ sich durch eine Aktivierung der PMN Effektoren mit GM-CSF steigern. Während Typ I IgG1-Antikörper wie Rituximab und Ofatumumab zuverlässig das Komplementsystem zur Tumorzelllyse rekrutieren, zeigten die jeweiligen IgA2.0 Varianten (RTX-IgA2.0 und Ofa-IgA2.0) nur geringe CDC-Aktivität. Zusätzlich vermittelten CD20-IgA2.0-Antikörper in Anwesenheit von humanem Serum weder C1q-Bindung noch C4b-Desposition auf CD20-positiven Tumorzellen. ...

... Aim of this thesis was to generate three optimized CD20 targeting IgA antibodies using the variable regions derived from the FDA approved IgG1 antibodies rituximab, ofatumumab or obinutuzumab. Functional properties of the CD20-IgA2.0 antibodies should be compared with each other and with their corresponding parental IgG1 molecules. Regarding the Fab mediated functions such as homotypic aggregation and programmed cell death no statistically significant differences were observed between IgA2.0 and IgG1 molecules. Type II CD20 antibodies like obinutuzumab can mediate programmed cell death which is defined as actin-dependent and caspase-independent. CD20-IgA2.0 antibodies mediated programmed cell death in a type II CD20 antibody manner. All analyzed CD20 directed antibodies depleted B-cells from human whole blood efficiently, whereby variants carrying the variable regions from obinutuzumab were statistical significantly more efficient than rituximab variants. RTX-IgA2.0, Ofa-IgA2.0 and Obi-IgA2.0 recruited PMN for ADCC and higher levels of ADCC were reached when PMN were treated with GM-CSF. Reliable levels of CDC in CD20pos lymphoma cell lines were induced by type I CD20 IgG1 antibodies rituximab and ofatumumab. IgA antibodies carrying the variable regions of rituximab or ofatumumab showed low activation of the complement cascade as measured in 51chromium release assays and in C1q or C4b deposition experiments using CD20pos target cells and flow cytometry. In conclusion, the concept of type I and type II antibodies, which is established for IgG1 molecules targeting the CD20, antigen cannot be simply transferred to antibodies that carry IgA sequence motifs within their constant regions. IgA antibodies directed against CD20 revealed hybrid features regarding their categorization into type I or type II. Due to their ability to efficiently recruit granulocytes for ADCC they may represent an attractive format for antibody based immunotherapy of leukemias or lymphomas.

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Kretschmer, Anna: Wirkmechanismen CD20-gerichteter Antikörper vom IgA Isotyp.

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