Vergleich von Nanobodies und konventionellen monoklonalen Antikörpern als Werkzeuge für Enzyminhibierung und nicht-invasive Bildgebung von T-Zellen

Ziele: Die ADP-ribosyltransferase 2 (ART2) auf T-Zellen kann den Zelltod verschiedener T-Zell-Subpopulationen induzieren. Dieser Mechanismus kann durch inhibitorische Nanobodies in blockiert werden. Ziel dieser Studie war es, die Pharmakokinetik und Biodistribution von ART2-inhibierenden Nanobodies mit konventionellen Antikörpern in vivo mittels fluoreszenzoptischer Bildgebung zu vergleichen. Methode: Drei verschiedene ART2-spezifische Antikörper-Konstrukte wurden verglichen: Ein durch Lama-Immunisierung generierter rekombinanter Einzeldomänen Antikörper (s+16, 14kD), ein Fusionsprotein aus s+16 und der Fc-Domäne des murinen IgG1 (s+16mFc, 75kD) und ein konventioneller Ratten-Antikörper (Nika102, 150kD), wurden mit Alexa-680 konjugiert. Die ART2-Bindung und ART2-Inhibition der Konjugate wurde mittels Durchflusszytometrie überprüft. In vivo fluoreszenzoptische Bildgebung wurde an ART2-knockout und ART2-wildtyp Mäusen durchgeführt. Anschließend erfolgte die durchflusszytometrische Analyse aus Lymphknoten präparierter T-Zellen, sowie die Konzentrationsbestimmung der Konjugate in Blut und Serum. Ergebnis: Bindung und Inhibierung der ART2 wurde durch Konjugation an Alexa-680 nicht beeinträchtigt. Die in vivo Bildgebung bestätigte die spezifische Markierung von Lymphknoten in ART2-exprimierenden Mäusen, nicht aber in ART2-knockout Mäusen. Der Nanobody s+16 wurde schnell über die Niere ausgeschieden, wohingegen die größeren Konstrukte S+16mFc und Nika102 eine lange Plasmahalbwertszeit aufwiesen. Schlussfolgerung: Fluorochrom-konjugierte Nanobodies können für die in vivo Inhibition von Zelloberflächen-Enzymen als auch für die in vivo Bildgebung von T-Zellen eingesetzt werden. Einzeldomänen Nanobodies scheinen dabei insbesondere für Kurzzeit-Applikationen geeignet, wie Tumorbildgebung oder die Therapie von akuten Entzündungen. Dagegen sind Nanobody-Fc-Fusionsproteine insbesondere für Langzeit-Applikationen wie Tumortherapie oder chronische Entzündungen geeignet.

Keywords: Nanobody, Fluoreszenzoptische Bildgebung, T-Zellen, Antikörper

Korrespondierender Autor: Bannas P

Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik und Poliklinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Martinistr. 52, 20246 Hamburg

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