新单抗ZCH-6-3A4靶向清除髓系白血病干细胞的实验研究

白血病干细胞(LSC)是白血病复发的根源，彻底杀灭LSC是根治白血病的关键。流式细胞术研究表明：自制新单抗ZCH-6-3A4能识别86%-100%的髓系LSC（表型为CD34+CD38-CD123+）及其子代白血病细胞，而不识别正常非造血组织细胞和临床重要血细胞成分包括中性粒细胞、红细胞、血小板、原始造血干细胞，具有良好的靶向性，但该单抗所识别的抗原表位尚未澄清，其免疫毒素能否清除LSC及其程度也未阐明。本项目拟采用一系列细胞/分子生物学技术和动物模型，探索该单抗及其免疫毒素3A4-去甲斑蝥素(3A4-NCTD)靶向清除髓系LSC的作用及其机制，观察3A4阴阳性细胞组分、3A4-NCTD处理与否在SCID/NOD小鼠体内成瘤情况；采用重组多个重组子细胞系和电脑模拟，澄清该单抗所识别的抗原表位，为3A4靶向清除髓系LSC提供实验依据，具有十分重要的科学意义和潜在的临床应用前景。

本研究获得如下研究结果：.1、3A4单抗较进口CD45RA单抗（L48）具有更强的识别活性，3A4能识别86%-100%的AML-LSC；3A4与复发难治白血病病人样本呈强阳性，阳性率为（96.96±3.74）%，明显高于L48（71.04±26.01）%（P=0.016）。.2、纯化3A4抗体对AML细胞株KG1a无CDC作用，但具有良好的ADCC作用。.3、NCTD-3A4免疫毒素在体外能有效杀伤KG1a细胞，96h 37C 孵育后杀伤率为61.09%，而对3A4阴性的Nalm-6细胞的杀伤率仅为3.56%。 .4、采用组织芯片技术和免疫组织化学染色检查发现，3A4单抗除识别淋巴结、小肠、脾脏、骨髓等造血组织细胞外，与所有其他正常组织细胞不反应。.5、用KG1a细胞株尾静脉注射接种NOD/SCID小鼠，成功建立了白血病动物模型，该模型组小鼠（3只）分别在30、40和51天内发病死亡，而NCTD-3A4治疗组分别于接种后122天才死亡，无NCTD偶联的3A4裸抗体进行治疗时，模型鼠分别于139、150、159天内死亡，生存时间明显长于无治疗模型组和NCTD-3A4免疫毒素治疗组小鼠。病鼠脱臼致死后病理检查发现，脑膜及外周血中存在大量白血病细胞浸润。 .6、 成功构建并表达3A4单链抗体ScFv3A4，通过构建3A4单链抗体-绿色荧光蛋白（ScFv3A4-EGFP）的方法对3A4抗体内化后细胞内的时相定位规律进行观察，发现37C 孵育0.5h开始内化，3h达高峰，内化率达72.64%。ScFv3A4-EGFP内化后迅速进入溶酶体，56h后在溶酶体中彻底降解。经ScFv3A4-EGFP真核表达载体转染CHO细胞后抗体产生的时相定位研究发现，融合抗体蛋白在内质网中大量合成，并通过高尔基体分泌至细胞外上清中。 .7、通过构建CD45抗原多个剪接体真核表达载体和瞬时表达的方法建立转染子细胞，并通过流式细胞术检测3A4抗体所识别的抗原表位，发现3A4抗体所识别的抗原表位为CD45RC。 . 综上所述，自制新单抗3A4具有良好的识别AML-LSC及子代白血病细胞的作用，在体内外均具有良好的靶向杀伤/治疗作用。机制主要通过ADCC及内化免疫毒素NCTD发挥杀伤靶细胞和AML-LSC的作用。为进一步开发该抗体药物奠定了坚实的实验基础。