FcγRII（CD32）はNOD SCIDマウスにおける抗体クリアランスを調節し、抗体を介した腫瘍細胞削除の障害をもたらすことを明らかにした

FcγRII (CD32) modulates antibody clearance in NOD SCID mice leading to impaired antibody-mediated tumor cell deletion.

• Robert J Oldham
• C Ian Mockridge
• Sonya James
• Patrick J Duriez
• H T Claude Chan
• Kerry L Cox
• Vicentiu A Pitic
• Martin J Glennie
• Mark S Cragg

抄録

背景:

免疫不全マウスは、モノクローナル抗体(mAb)の前臨床開発のためにますます使用されるようになっています。最も一般的なものは、非肥満糖尿病マウス（NOD）重度複合免疫不全マウス（SCID）とその誘導体であるNOD SCIDインターロイキン-2 γ-/-（NSG）であり、これらは患者由来の異種移植片の宿主として魅力的な宿主である。それらが広く使用されているにもかかわらず、これらの株におけるmAbの相対的な生物学的性能は広範囲に研究されていません。

BACKGROUND: Immune compromised mice are increasingly used for the preclinical development of monoclonal antibodies (mAb). Most common are non-obese diabetic (NOD) severe combined immunodeficient (SCID) and their derivatives such as NOD SCID interleukin-2 γ-/- (NSG), which are attractive hosts for patient-derived xenografts. Despite their widespread use, the relative biological performance of mAb in these strains has not been extensively studied.

方法:

腫瘍を有するSCIDマウスと非腫瘍を有さないSCIDマウスおよびNOD SCIDマウスに様々なアイソタイプの臨床的に有用なmAbを投与し，ELISA法によりmAbクリアランスをモニターした．両株の表面タンパク質の発現解析をフローサイトメトリーおよび免疫蛍光顕微鏡で行った。さらに表面プラズモン共鳴を用いてin vitroで解析を行い、pH6およびpH7.4でのFcγ受容体（FcγR）に対するmAb親和性を評価した。異なるFcγRを遺伝的に欠損したNOD SCIDマウスを用いて、その関与を明らかにした。

METHODS: Clinically relevant mAb of various isotypes were administered to tumor and non-tumor-bearing SCID and NOD SCID mice and the mAb clearance monitored by ELISA. Expression analysis of surface proteins in both strains was carried out by flow cytometry and immunofluorescence microscopy. Further analysis was performed in vitro by surface plasmon resonance to assess mAb affinity for Fcγ receptors (FcγR) at pH 6 and pH 7.4. NOD SCID mice genetically deficient in different FcγR were used to delineate their involvement.

結果:

ここでは、NOD SCIDマウスの背景にある株は、他の株に比べて抗体クリアランスが著しく速く、臨床的に重要なmAbの抗腫瘍効果が低下することを示している。この迅速なクリアランスは、抗体のアイソタイプ、Fcグリコシル化の存在（N297での）、およびFcγRIIの発現に依存している。対照的な効果は、親のNOD株またはSCID株では見られず、両方の遺伝子型を必要とする複合的な欠陥の存在を示した。内因性IgGの不在がSCIDから引き継がれた重要なパラメータであり、外因性IgGで再構成されたNOD SCIDマウスまたはNSGマウスは、急速なクリアランスを克服し、抗腫瘍効果を回復した。一方、NOD株は新生児Fc受容体（FcRn）の発現低下と関連していた。本研究では、NOD SCIDマウス株における特定のmAbアイソタイプの迅速なクリアランスのメカニズムを、FcRnの発現低下に伴うFcγRIIとの相互作用に基づいて提案した。

RESULTS: Here, we show that strains on the NOD SCID background have significantly faster antibody clearance than other strains leading to reduced antitumor efficacy of clinically relevant mAb. This rapid clearance is dependent on antibody isotype, the presence of Fc glycosylation (at N297) and expression of FcγRII. Comparable effects were not seen in the parental NOD or SCID strains, demonstrating the presence of a compound defect requiring both genotypes. The absence of endogenous IgG was the key parameter transferred from the SCID as reconstituting NOD SCID or NSG mice with exogenous IgG overcame the rapid clearance and recovered antitumor efficacy. In contrast, the NOD strain was associated with reduced expression of the neonatal Fc Receptor (FcRn). We propose a novel mechanism for the rapid clearance of certain mAb isotypes in NOD SCID mouse strains, based on their interaction with FcγRII in the context of reduced FcRn.

結論:

この研究は、前臨床評価に使用するマウス株の限界を理解することの重要性を強調し、mAbの有効性を研究する前に、マウスのNOD SCID株をIgGで再構成すべきであることを示しています。

CONCLUSIONS: This study highlights the importance of understanding the limitation of the mouse strain being used for preclinical evaluation, and demonstrates that NOD SCID strains of mice should be reconstituted with IgG prior to studies of mAb efficacy.

© Author(s) (or their employer(s)) 2020. Re-use permitted under CC BY-NC. No commercial re-use. See rights and permissions. Published by BMJ.