Herstellung und Charakterisierung rekombinanter Immunotoxine aus anti-PSMA single-chain Antikörperfragmenten zur Therapie des Prostatakarzinoms

In westlichen Industrienationen stellt das Prostatakarzinom das häufigste Karzinom und die zweithäufigste Krebs-Todesursache beim Mann dar. Das Hauptproblem bei der Therapie dieses Karzinoms stellen aggressiv wachsende, hormonresistente Tumore dar, die nach operativer Entfernung der Prostata eine Progression erfahren und die auf keine bisher existierende Therapie ansprechen. Deshalb besteht dringender Handlungsbedarf bezüglich neuer Wirkstoffe, die eine gezielte Behandlung dieses Karzinoms ermöglichen. <br>Das Prostataspezifische Membranantigen (PSMA), welches als Dimer an der Oberfläche von Prostata-Epithelialzellen vorliegt, stellt ein hervorragendes Zielantigen für eine Prostatakarzinom-Therapie dar, denn es ist a) hauptsächlich in der Prostata exprimiert, b) in hohem Maße als Protein in allen Stadien des Tumors vorhanden, c) im androgen-sensitiven und metastasierten Karzinom stark hochreguliert, d) mit einer Enzymaktivität assoziiert und wird e) an der Zelloberfläche präsentiert und nicht in den Blutkreislauf abgegeben. Deshalb könnte eine spezifische Immuntherapie eine Alternative zur Bekämpfung dieses Tumors darstellen. <br>Nach Immunisierung einer Balb/c-Maus mit nativem PSMA konnten drei monoklonale Antikörper (3A12, 3E7, 3F11) gewonnen werden, die einerseits mit dem isolierten Antigen reagierten, andererseits auch eine starke und spezifische Bindung an viable PSMA-exprimierende LNCaP-Zellen und an mit PSMA transfizierten Zellen zeigten. Zudem konnte die Internalisierung in LNCaP-Zellen nachgewiesen werden. <br>Aus dem monoklonalen Antikörper 3A12 wurde zudem ein single-chain-Antikörperfragment (scFv) rekombinant hergestellt. Das scFv, A5 genannt, konnte durch Anwendung der Phage-Display-Technik und durch direkte Selektionierung auf antigen-tragenden Zellen gewonnen werden. A5 wies die gleichen Bindungs-Charakteristika wie sein parentaler Antikörper auf und zeigte eine Internalisierung in LNCaP-Zellen, allerdings in geringerem Ausmaß, was vermutlich auf seine monovalente Bindung an das Antigen zurückzuführen ist. A5 stellt damit das erste scFv dar, welches spezifisch an zelluläres PSMA bindet. <br>Die Daten zeigen, dass die drei monoklonalen Antikörper und das scFv A5 die Voraussetzungen als Agentien für ein antigen-basiertes Imaging und für eine Imuntherapie des Prostatakarzinoms optimal erfüllen. <br>Zur Konstruktion eines anti-PSMA-Immunotoxins wurde das scFv A5 rekombinant an eine verkürzte Form des Pseudomonas Exotoxin A (PE40) gekoppelt, dem die in der Natur vorkommende Zellbindungsdomäne Ia fehlt. Diese wurde durch A5 ersetzt, was zu einer Spezifität gegenüber PSMA-exprimierenden Zellen führte. <br>Das bakteriell exprimierte und aufgereinigte Immunotoxin A5-PE40 bindet spezifisch an PSMA-positive Prostatakarzinom-Zellen. In diesen konnte eine 50%ige Reduktion der Zellviabilität (IC50) bei einer Immunotoxin-Konzentration von 21 pM gemessen werden, während PSMA-negative Zellen nicht geschädigt wurden. <br>Aufgrund seiner hohen und spezifischen Toxizität stellt dieses rekombinante Immunotoxin einen vielversprechenden Kandidaten als Therapeutikum für Prostatakrebs-Patienten dar.

Author dc:creator

• Wolf, Philipp

Contributors dc:contributor

• Neuhaus, Gunther

• Prostataspezifisches Membranantigen
• PSMA
• Antikörperfragment
• scFv
• immunotoxin
• immuntherapy
• prostate cancer

Repository record source_url

https://freidok.uni-freiburg.de/data/2383

OAI identifier oai:identifier

oai:freidok.uni-freiburg.de:2383