HER2およびCD63を標的とする二重特異的抗体薬物コンジュゲートによる効率的なペイロード送達

抗体薬物コンジュゲート（ADC）は、循環中に安定し、腫瘍細胞の抗原特異的結合、取り込み、および分解に続いて細胞毒性薬物を細胞内に放出するように設計されています。したがって、タンパク質分解が起こる可能性のあるリソソームへの効率的な内在化とルーティングが不可欠です。しかし、腫瘍細胞上の多くの細胞表面タンパク質と炭水化物構造の場合、これらのプロセスの大きさは効果的なADCアプローチを可能にするには不十分です。私たちは、一方の結合ドメインが腫瘍特異性を提供する一方の結合ドメインがリソソームコンパートメントの標的を促進するのに対し、一方の結合ドメインが腫瘍特異性を提供する二重特異的抗体（BSAB）アプローチを介してリソソームADC送達を強化することにより、この制限を克服できると仮定しました。したがって、我々は、細胞膜と細胞内コンパートメントの間でシャトルするために記載されているタンパク質であるCD63を特異的に標的とする1つの結合群で、腫瘍のモデル抗原として選択されたHER2結合アームとBSABでそれを組み合わせたBSABを設計しました - 腫瘍のモデル抗原として選択されました。特定のバインディング。結果として生じるBSHER2XCD63は、HER2陽性腫瘍細胞における強力な結合、内在化、リソソームの蓄積、およびHER2陰性細胞への最小限の内在化を実証しました。bsher2xcd63hisを微小管破壊剤Duostatin-3に共役させることにより、HER2陽性腫瘍に対するBSHER2XCD63HIS-HIS-ADCの強力な細胞毒性を実証することができました。私たちのデータは、リソソーム膜タンパク質CD63を標的とするBSABアプローチを使用してADCの細胞内輸送を改善し、腫瘍固有の標的化と迅速な内在化アンチェンセン剤の標的化を組み合わせた新規BSADCの開発の理論的根拠を提供することを初めて示します。。モルがんther;15（11）;2688-97。©2016 AACR。

Antibody-drug conjugates (ADC) are designed to be stable in circulation and to release potent cytotoxic drugs intracellularly following antigen-specific binding, uptake, and degradation in tumor cells. Efficient internalization and routing to lysosomes where proteolysis can take place is therefore essential. For many cell surface proteins and carbohydrate structures on tumor cells, however, the magnitude of these processes is insufficient to allow for an effective ADC approach. We hypothesized that we could overcome this limitation by enhancing lysosomal ADC delivery via a bispecific antibody (bsAb) approach, in which one binding domain would provide tumor specificity, whereas the other binding domain would facilitate targeting to the lysosomal compartment. We therefore designed a bsAb in which one binding arm specifically targeted CD63, a protein that is described to shuttle between the plasma membrane and intracellular compartments, and combined it in a bsAb with a HER2 binding arm, which was selected as model antigen for tumor-specific binding. The resulting bsHER2xCD63his demonstrated strong binding, internalization and lysosomal accumulation in HER2-positive tumor cells, and minimal internalization into HER2-negative cells. By conjugating bsHER2xCD63his to the microtubule-disrupting agent duostatin-3, we were able to demonstrate potent cytotoxicity of bsHER2xCD63his-ADC against HER2-positive tumors, which was not observed with monovalent HER2- and CD63-specific ADCs. Our data demonstrate, for the first time, that intracellular trafficking of ADCs can be improved using a bsAb approach that targets the lysosomal membrane protein CD63 and provide a rationale for the development of novel bsADCs that combine tumor-specific targeting with targeting of rapidly internalizing antigens. Mol Cancer Ther; 15(11); 2688-97. ©2016 AACR.