Titel: Herstellung und Fc-Engineering CD38-spezifischer Schwereketten-Antikörper für eine effektivere Zytotoxizität gegenüber Myelomzellen
Sprache: Deutsch
Autor*in: Fumey, Kokou Mensah Raphael William
Schlagwörter: Nanobody; CDC; ADCC; CD38; Mutation
GND-Schlagwörter: AntikörperGND
Zelluläre ImmunitätGND
PlasmozytomGND
GenmutationGND
Antigen CD38GND
Erscheinungsdatum: 2021
Tag der mündlichen Prüfung: 2021-11-02
Zusammenfassung: 
Hintergrund: Obwohl sich die Therapie des multiplen Myeloms (MM) verbessert hat, liegt die 5-Jahres-Überlebensrate dieser Erkrankung noch bei unter 50%. Zusätzlich zu der Chemotherapie und der Radiotherapie hat sich die Antikörper - basierte Therapie, die auf Zelloberflächenproteine zielt, etabliert. Für die Therapie des MM ist der konventionelle Antikörper (Ak) Daratumumab, der das auf der Zellmembran hoch exprimierte Ekto-enzym CD38 erkennt, zugelassen. Neben konventionellen Ak gewinnen Einzeldomänen-Antikörper, sog. Nanobodies (Nb), und Nb-basierte Schwereketten-Antikörper an Bedeutung. Ihre strukturellen Eigenschaften (Größe und Stabilität) bieten einige Vorteile gegenüber konventionellen Ak. Aus vorherigen Arbeiten stehen in der AG-Nolte bereits CD38-spezifische Nbs zur Verfügung.
Fragestellung: Ziele dieser Arbeit waren die Selektionierung weiterer CD38-spezifischer Nbs, die Herstellung CD38 spezifischer Schwereketten-Antikörper durch Fusion der Nbs an die Hinge- und Fc-Domänen des humanen IgG1 (hcAb), und die Analyse ihrer Fähigkeit, zytotoxische Effektorfunktionen gegenüber CD38-exprimierenden Tumorzellen zu induzieren. Zudem sollten mittels Mutagenese in der Literatur beschriebene Mutationen zur Modulation der Effektorfunktionen in die Fc-Domänen eingeführt und vergleichend untersucht werden.
Ergebnisse: Es wurden 22 Nb-Familien charakterisiert, die an drei verschiedene Epitope des CD38 binden. Einige blockieren die Bindung von Daratumumab an CD38 exprimierende Zellen, einige binden unabhängig von Daratumumab. Die meisten Nb-hcAb Schwereketten-Antikörper konnten eine NK-Zell-vermittelte Zelllyse (ADCC) induzieren, aber nicht eine komplementvermittelte Zelllyse (CDC). Über eingeführte Fc-Mutationen konnten CDC und ADCC verstärkt werden.
Ausblick: Die in dieser Arbeit klonierten Nbs und Schwereketten Antikörper könnten die Diagnostik und Therapie des Multiplen Myeloms ergänzen.

Background: Although the therapy of multiple myeloma (MM) has improved, the 5-year survival rate of this disease remains below 50%. In addition to chemotherapy and radiotherapy, antibody-based therapy, which specifically targets surface proteins of the cancer cells has been established. The ecto-enzyme CD38 is often highly expressed on the surface of MM cells and the conventional CD38-specific antibody (Ab) Daratumumab has been licensed for use in the clinic. Next to conventional Ab, single domain antibodies, nanobodies (Nb) and nanobody-based heavy chain antibodies are gaining interest. The structural properties of Nb (size, stability) offer some advantages over conventional Ab. CD38-specific Nbs are available from previous work in the Nolte lab.
Objectives: The objectives of this work were the selection of further CD38-specific Nbs, the generation of Nb-based heavy chain antibodies by fusion to the hinge and Fc-domains of human IgG1 (hcAb), and the analysis of their capacity to induce cytotoxicity to CD38-expressing tumor cells. In addition, Fc-engineering was used to introduce mutations described in the literature to modulate effector functions.
Results: 22 Nb families were characterized that bind to three different epitopes of CD38. Some Nbs block binding of Daratumumab to CD38 expressing cells and others bind independently of Daratumumab. The Nb-hcAb constructs were able to induce NK-cell mediated cell lysis (ADCC) but did not induce complement-dependent cytotoxicity (CDC). Fc-engineering potentiated both, ADCC and CDC.
Outlook: The CD38 specific Nbs and heavy chain antibodies characterized in this study could complement the diagnosis and therapy of MM.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/9395
URN: urn:nbn:de:gbv:18-ediss-97667
Dokumenttyp: Dissertation
Betreuer*in: Adam, Gerhard
Bannas, Peter
Koch-Nolte, Friedrich
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

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