Комплементзалежна цитотоксичність

Комплементзалежна цитотоксичність (КЗЦ, CDC) є ефекторною функцією антитіл IgG та IgM. Коли ці антитіла зв'язуються з поверхневим антигеном на клітині-мішені (наприклад, бактерії або клітині, зараженої вірусами), запускається класичний шлях активації комплементу шляхом зв'язування білка C1q з цими антитілами, що призводить до утворення мембранного атакуючого комплексу (MAK) та лізису клітин-мішеней.

Система комплементу ефективно активується людськими антитілами IgG₁, IgG₃ та IgM, слабко — антитілами IgG₂ і не активується антитілами IgG₄.^[1]

Також КЗЦ є одним із механізмів, за допомогою якого терапевтичні антитіла^[2] або фрагменти антитіл можуть досягти протипухлинного ефекту.^[3]^[4]

Використання КЗЦ у дослідженнях

Терапевтичні антитіла

Розробка протипухлинних моноклональних антитіл включає in vitro аналіз їх ефекторних функцій, включаючи здатність запускати КЗЦ для знищення клітин-мішеней. Класичний підхід полягає в інкубації антитіл з клітинами-мішенями та джерелом комплементу (сироваткою). Потім загибель клітин визначається кількома підходами:

Радіоактивний метод: перед аналізом клітини-мішені мітять ізотопом хрому <sup id="mwJQ">51</sup>Cr, який виділяється під час лізису клітин і вимірюється кількість радіоактивності.^[5]^[6]
Вимірювання метаболічної активності живих клітин (фарбування живих клітин): після інкубації клітин-мішеней з антитілами та комплементом додається проникний для плазми мембрани барвник (наприклад, кальцеїн-АМ^[7] або резазурин^[8]). Живі клітини метаболізують його у непроникний флуоресцентний продукт, який можна виявити за допомогою проточної цитометрії. Цей продукт не може утворюватися в метаболічно неактивних мертвих клітинах.
Вимірювання активності вивільнених внутрішньоклітинних ферментів: мертві клітини вивільняють фермент (наприклад LDH або GAPDH) і додавання його субстрату призводить до зміни кольору, який зазвичай визначається кількісно як зміна поглинання або люмінесценції .
Забарвлення мертвих клітин: флуоресцентний барвник входить усередину мертвих клітин через їх пошкоджену плазматичну мембрану. Наприклад, пропідію йодид зв'язується з ДНК мертвих клітин, а флуоресцентний сигнал вимірюється за допомогою проточної цитометрії.

HLA-типування та тест на відповідність

Дослідження на основі КЗЦ використовуються для пошуку відповідного донора для трансплантації органів або кісткового мозку, а саме донора з відповідним фенотипом системи гістосумісності HLA.^[9] Спочатку типізація HLA проводиться для пацієнта та донора для визначення їх фенотипів HLA. Коли знайдено потенційно підходящу пару, проводиться тест на відповідність, щоб виключити, що реципієнт виробляє специфічні антитіла до HLA донору, які можуть спричинити відторгнення трансплантату.

КЗЦ-форма HLA-типізації (іншими словами серологічна типізація) використовує набір анти-HLA-антитіл із алогенної антисироватки або моноклональних антитіл. Ці антитіла інкубують по черзі з лімфоцитами пацієнта або донора та джерелом комплементу. Кількість мертвих клітин (позитивний результат) вимірюється шляхом фарбування мертвих або живих клітин. Наразі КЗЦ-типізацію замінюють молекулярною, яка дозволяє ідентифікувати нуклеотидні послідовності молекул HLA за допомогою ПЛР .^[9]

КЗЦ зазвичай використовують для проведення тесту на відповідність донора реципієнту. Основна версія дослідження передбачає інкубацію сироватки пацієнта з донорськими лімфоцитами та другу інкубацію після додавання кролячого комплементу. Наявність мертвих клітин (позитивний результат) означає, що донор не підходить для цього конкретного пацієнта. Існують модифікації цього тесту для підвищення чутливості, включаючи подовження мінімального часу інкубації, додавання антилюдського глобуліну (AHG), видалення незв'язаних антитіл перед додаванням комплементу, поділ Т-клітинної та В-клітинної ліній. Окрім КЗЦ-тесту на відповідність, наразі доступний проточно-цитометричний тест, який є більш чутливим і може виявити навіть антитіла, що не активують комплемент.^[10]

Див. також

антитілозалежна клітинна цитотоксичність (ADCC)

Список літератури

↑ Schroeder, Harry W.; Cavacini, Lisa (2010). Structure and function of immunoglobulins. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2010 Primer on Allergic and Immunologic Diseases. 125 (2, Supplement 2): S41—S52. doi:10.1016/j.jaci.2009.09.046. ISSN 0091-6749. PMC 3670108. PMID 20176268.
↑ The Role of Complement in the Mechanism of Action of Rituximab for B-Cell Lymphoma: Implications for Therapy. Zhou 2008. Архів оригіналу за 24 Грудня 2019. Процитовано 4 Грудня 2020.
↑ Meyer, Saskia; Leusen, Jeanette HW; Boross, Peter (2014). Regulation of complement and modulation of its activity in monoclonal antibody therapy of cancer. mAbs. 6 (5): 1133—1144. doi:10.4161/mabs.29670. ISSN 1942-0862. PMC 4622586. PMID 25517299.
↑ Wang, Xinhua; Mathieu, Mary; Brezski, Randall J. (2018). IgG Fc engineering to modulate antibody effector functions. Protein & Cell. 9 (1): 63—73. doi:10.1007/s13238-017-0473-8. ISSN 1674-800X. PMC 5777978. PMID 28986820.
↑ Taylor, Ronald P.; Lindorfer, Margaret A. (2014). The role of complement in mAb-based therapies of cancer. Methods. 65 (1): 18—27. doi:10.1016/j.ymeth.2013.07.027. ISSN 1095-9130. PMID 23886909.
↑ Hernandez, Axel; Parmentier, Julie; Wang, Youzhen; Cheng, Jane; Bornstein, Gadi Gazit (2012). Monoclonal antibody lead characterization: in vitro and in vivo methods. Antibody Engineering. Methods in Molecular Biology. Т. 907. с. 557—594. doi:10.1007/978-1-61779-974-7_32. ISBN 978-1-61779-973-0. ISSN 1940-6029. PMID 22907374.
↑ Gillissen, M.A.; Yasuda, E.; de Jong, G.; Levie, S.E.; Go, D.; Spits, H.; van Helden, P.M.; Hazenberg, M.D. (2016). The modified FACS calcein AM retention assay: A high throughput flow cytometer based method to measure cytotoxicity. Journal of Immunological Methods (англ.). 434: 16—23. doi:10.1016/j.jim.2016.04.002. PMID 27084117.
↑ Gazzano-Santoro, Hélène; Ralph, Peter; Ryskamp, Thomas C; Chen, Anthony B; Mukku, Venkat R (1997). A non-radioactive complement-dependent cytotoxicity assay for anti-CD20 monoclonal antibody. Journal of Immunological Methods (англ.). 202 (2): 163—171. doi:10.1016/S0022-1759(97)00002-1. PMID 9107305.
↑ ^а ^б Gautreaux, Michael D. (2017), Orlando, Giuseppe; Remuzzi, Giuseppe; Williams, David F. (ред.), Chapter 17 - Histocompatibility Testing in the Transplant Setting, Kidney Transplantation, Bioengineering and Regeneration, Academic Press: 223—234, doi:10.1016/B978-0-12-801734-0.00017-5, ISBN 9780128017340, архів оригіналу за 5 Червня 2020, процитовано 30 серпня 2019
↑ Guillaume, Nicolas (2018). Improved flow cytometry crossmatching in kidney transplantation. HLA. 92 (6): 375—383. doi:10.1111/tan.13403. ISSN 2059-2310. PMID 30270577.