Проточно-цитометрический анализ взаимодействия моноклональных антител к различным эпитопам молекулы БТШ70 с внутриклеточными и мембрано-ассоциированными формами этого протеина

В настоящее время накопилось большое число сведений о том, что многие разновидности опухолевых клеток, в отличие от их нетрансформированных форм, характеризуются транслокацией внутриклеточных белков теплового шока 70 кДа (БТШ70) на поверхность плазматической мембраны. Это позволило отнести БТШ70, экспонированные на клеточной поверхности, к опухоль-ассоциированным антигенам и явилось основанием для поиска возможностей практического использования данного феномена в клинической онкологии. Существенным аргументом в пользу перспективности таких исследований послужила обнаруженная способность БТШ70, представленных на поверхности клеток-мишеней, усиливать цитотоксическую активность NK-клеток. В связи с этим, работы многих исследовательских групп посвящены разработке подходов к повышению уровня мембрано-ассоциированных БТШ70 в опухолевых тканях. В то же время, учитывая присутствие таких протеинов на поверхности многих разновидностей опухолевых клеток, в качестве одного из перспективных подходов можно рассматривать применение для противоопухолевой терапии моноклональных антител, взаимодействующих с молекулами БТШ70. Хорошо известно, что препараты антител, селективно взаимодействующих с раковыми клетками, могут применяться для таргетной противоопухолевой иммунотерапии.

Ранее нами была получена панель из шести В-клеточных гибридом, продуцирующих моноклональные антитела к индуцируемой и конститутивной формам БТШ70 человека, направленные к различным эпитопам этой молекулы. Существенно, что три разновидности гибридом из этой панели, продуцируют антитела со специфичностью к сайтами связывания на С-концевом домене молекулы БТШ70, а вторая тройка моноклонов антител была специфична к эпитопам на N-концевом домене БТШ70, в то время как практически все известные коммерческие антитела взаимодействуют только с С-концевыми фрагментами БТШ70. В данной работе мы провели сравнительное исследование связывания полученных антител с этими протеинами, локализующимися в разных типах клеток как во внутриклеточном пространстве, так и на клеточной поверхности.

Полученные результаты позволяют рассматривать выявленные разновидности моноклональных антител, наиболее эффективно распознающих поверхностные БТШ70, как перспективную основу для создания новых препаратов для противоопухолевой иммунотерапии.

1. Abès R., Teillaud J.L. Modulation of tumor immunity by therapeutic monoclonal antibodies. Cancer Metastasis Rev., 2011, Vol. 30, no. 1, pp. 111-124.

2. Bodey B., Siegel S.E., Kaiser H.E. Human cancer detection and immunotherapy with conjugated and non-conjugated monoclonal antibodies. Anticancer Res., 1996, Vol. 16, no. 2, pp. 661-674.

3. Boyko A.A., Vetchinin S.S., Sapozhnikov A.M., Kovalenko E.I. Changes in the heat shock 70 kDa protein level in human neutrophils induced by heat shock. Russ. J. Bioorg. Chem., 2014, Vol. 40, no. 5, pp. 488-498.

4. Moseley P.L. Heat shock proteins and the inflammatory response. Ann. N.Y. Acad. Sci., 1998, Vol. 856, pp. 206-213.

5. Multhoff G., Botzler C., Jennen L., Schmidt J., Ellwart J., Issels R. Heat shock protein 72 on tumor cells: a recognition structure for natural killer cells. J. Immunol., 1997, Vol. 158, pp. 4341-4350.

6. Parsell D.A., Kowal A.S., Singer M.A., Lindquist S. Protein disaggregation mediated by heat-shock protein Hsp104. Nature, 1994, Vol. 372, no. 6505, pp. 475-478.

7. Sapozhnikov A.M., Ponomarev E.D., Tarasenko T.N., Telford G.W. Spontaneous apoptosis and expression of cell surface heat shock proteins in cultured EL-4 lymphoma cells. Cell Prolif., 1999, Vol. 32, pp. 363-378.

8. Sapozhnikov A.M., Gusarova G.A., Ponomarev E.D., Telford W.G. Translocation of cytoplasmic HSP70 onto the surface of EL-4 cells during apoptosis. Cell Prolif., 2002, Vol. 35, pp. 193-206.

9. Sapozhnikov A.M., Baev D.V., Gusarova G.A. Involvement of heat shock proteins in the phenomenon of cell protection against apoptosis mediated by inhibitors of plasma membrane chlorine channels. Dokl. Biol. Sci., 2002, Vol. 384, pp. 206-208.

10. Stangl S., Gehrmann M., Riegger J., Kuhs K., Riederer I., Sievert W., Hube K., Mocikat R., Dressel R., Kremmer E., Pockley A.G., Friedrich L., Vigh L., Skerra A., Multhoff G. Targeting membrane heat-shock protein 70 (Hsp70) on tumors by cmHsp70.1 antibody. PNAS, 2011, Vol. 108, pp. 733-738.

11. Stangl S., Tontcheva N., Sievert W., Shevtsov M., Niu M., Schmid T.E., Pigorsch S., Combs S.E., Haller B., Balermpas P., Rödel F., Rödel C., Fokas E., Krause M., Linge A., Lohaus F., Baumann M., Tinhofer I., Budach V., Stuschke M., Grosu A.L., Abdollahi A., Debus J., Belka C., Maihöfer C., Mönnich D., Zips D., Multhoff G. Heat shock protein 70 and tumor-infiltrating NK cells as prognostic indicators for patients with squamous cell carcinoma of the head and neck after radiochemotherapy: A multicentre retrospective study of the German Cancer Consortium Radiation Oncology Group (DKTK-ROG). Int. J. Cancer, 2018, Vol. 142, no. 9, pp. 1911-1925.