干货分享 | 生物活性检测系列三：ADCC、ADCP与CDC
2024-01-12
中科新生命
4722ADCC
antibody dependent cell-mediated cytotoxicity
抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用。ADCC指抗体的Fab段结合病毒感染的细胞或肿瘤细胞的抗原表位，其Fc段与杀伤细胞（NK细胞、巨噬细胞、中性粒细胞等）表面的FcR结合，介导杀伤细胞直接杀伤靶细胞，是抗肿瘤的治疗性抗体药物发生作用的一种重要机制。ADCC的三个基本成分是效应细胞、抗体和靶细胞。其中三种Fc受体可以结合IgG：FcγRI（CD64）、FcγRII（CD3）和FcγRIIIa（CD16）。本公司使用基因工程改造的Jurkat细胞作为效应细胞，该细胞稳定表达FcγRIIIa受体和由NFAT应答元件驱动表达的萤火虫萤光素酶。
ADCP
antibody dependent cellular phagocytosis
抗体依赖性细胞介导的吞噬作用，也是用于识别和介导治疗性抗体作用与肿瘤细胞的一种重要机制。ADCP 与ADCC不同，ADCP由单核细胞、巨噬细胞、嗜中性粒细胞和树突细胞通过表达FcγRIIa（CD32a）、FcγRI（CD64）和FcγRIIIa（CD16a）来介导来吞噬疾病细胞，阻断研究表明，FcγRIIa是参与该过程的主要FcγR受体。本公司使用基因工程改造的Jurkat细胞作为效应细胞，该细胞稳定表达FcγRIIa-H131受体和由NFAT应答元件驱动表达的萤火虫萤光素酶。
CDC
complement dependent cytotoxicity
补体依赖的细胞毒性作用。补体是存在于人或脊椎动物血清与组织液中的一组不耐热的，经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白。抗体与补体C1q首先结合，接着C2-C9就被激活形成攻膜复合物对靶细胞发挥裂解效应。很多抗肿瘤抗体都可以引起CDC作用，如抗CD20、CD52、CEA等抗体。
▲ADCC、ADCP与CDC原理示意图
案例分享一
重组人源化抗Claudin 18.2和CD3特异性抗体ADCC，ADCP与CDC检测
重组人源化抗Claudin 18.2和CD3特异性抗体是一种针对特定抗原的抗体药物。这种抗体结合了两种不同的抗原，分别是Claudin 18.2和CD3。Claudin 18.2是一种细胞间连接蛋白，主要在胃和胰腺组织中表达。它在许多消化系统肿瘤中高表达，包括胃癌和胰腺癌。CD3特异性抗体是一种针对免疫系统中的CD3抗原的抗体。CD3抗原是T细胞表面上的一个蛋白质复合物，通常被设计用于治疗特定类型的白血病和淋巴瘤。CD3特异性抗体可以通过与T细胞表面的CD3抗原结合，来激活T细胞，并诱导其攻击和清除癌细胞。
重组人源化抗Claudin 18.2和CD3特异性抗体与靶细胞结合之后，其Fc端可与ADCC效应细胞表面FcγRIIIa的结合，与ADCP效应细胞表面FcγRIIa-H131的结合，激发细胞内NFAT反应元件，进而驱动萤火虫荧光素酶的表达。采用美罗华（CD20单抗）和Raji细胞组合作为系统的阳性对照，确定ADCC与ADCP效应细胞功能正常。
使用正常人补体血清进行杀伤与重组人源化抗Claudin 18.2和CD3双特异性抗体结合的靶细胞，利用Luminescent Cell Viability Assay裂解细胞释放ATP，ATP的量与存在的活细胞量成正比，试剂中的荧光素酶在ATP、Mg2+、氧分子共同存在的条件下催化荧光素产生荧光。利用酶标仪检测光信号强弱进行分析。采用美罗华（CD20单抗）和Raji细胞组合做为系统的阳性对照，确定补体血清正常作用。
▲重组人源化抗Claudin 18.2和CD3特异性抗体的ADCC与ADCP效应
案例分享二
新冠疫苗分子Fc端ADCC与CDC检测
新冠病毒S蛋白不同功能区中S2和RBD是诱导ADCC抗体的主要抗原区，S2诱导中和抗体较弱，而诱导的ADCC抗体较强，S2在诱导保护性免疫反应中的作用值得进一步研究。COVID-19患者血清和疫苗免疫的鼠血清中的ADCC效应基本不受变异株（VOC，B.1.1.7、B.1.351和P.1）的影响[1]。以上发现有助于更好的认识新冠肺炎疾病进程中ADCC抗体的作用，ADCC活性有可能是评价新冠肺炎疫苗及治疗性抗体的有益表征指标。与靶细胞结合之后，新冠疫苗分子的Fc端与效应细胞表面FcγRIIIa的结合，激发细胞内NFAT反应元件，进而驱动萤火虫荧光素酶的表达。
使用正常人补体血清进行杀伤与供试品结合的靶细胞。利用Luminescent Cell Viability Assay裂解细胞释放ATP，ATP的量与存在的活细胞量成正比，试剂中的荧光素酶在ATP、Mg2+、氧分子共同存在的条件下催化荧光素产生荧光。采用美罗华（CD20单抗）和Raji细胞组合做为系统的阳性对照，确定补体血清功能正常。
▲新冠疫苗分子的ADCC与CDC效应
案例分享三
静注人免疫球蛋白ADCC与ADCP检测
静注人免疫球蛋白（Intravenous Immunoglobulin，简称IVIG）是一种通过静脉注射给予的免疫球蛋白制剂，由多个供体提取的免疫球蛋白混合而成。它主要包括免疫球蛋白G（IgG）和少量的免疫球蛋白A（IgA）等。静脉注射免疫球蛋白（IVIG）能迅速提高血液中的IgG水平，直接中和外源性抗原，调节多种免疫功能，包括调节免疫介质，提高天然免疫细胞和淋巴细胞的免疫能力。IVIG与靶细胞结合之后，其Fc端可与ADCC效应细胞表面FcγRIIIa的结合，与ADCP效应细胞表面FcγRIIa-H131的结合，激发细胞内NFAT反应元件，进而驱动萤火虫荧光素酶的表达。
▲静注人免疫球蛋白的ADCC与ADCP效应
产品优势
抗体在ADCC和ADCP作用机制中的生物活性通过NFAT通路活化产生的荧光素酶定量，而效应细胞中的荧光素酶活性通过酶标仪读数定量。传统通过细胞毒性实验进行的ADCC与ADCP测定方法，变异性大、耗费人力，不适合作为质量控制的方法。
本公司采用的报告基因检测系统提供的ADCC与ADCP生物学活性检测方法操作具有操作简便、变异性低、灵敏度高等特点，并可与多种不同的靶细胞搭配使用。本公司使用的补体血清具有资质证明与伦理文件，利于客户完成项目申报。
应用广泛
可用于治疗性抗体药物的Fc功能学研究及质控
操作简单
检测过程简单
适用性广
该系统已完成对悬浮或贴壁的多种靶细胞的适用性验证，效果良好
稳定性好
数据重复性好
参考资料：
[1] Yu Y, Wang M, et al. Antibody-dependent cellular cytotoxicity response to SARS-CoV-2 in COVID-19 patients. Signal Transduct Target Ther. 2021 Sep 24;6(1):346. doi: 10.1038/s41392-021-00759-1.
