Structure-based engineering of pH-dependent antibody binding for selective targeting of solid-tumor microenvironment
Notice bibliographique
Résumé
Recent development of monoclonal antibodies as mainstream anticancer agents demands further optimization of their safety for use in humans. Potent targeting and/or effector activities on normal tissues is an obvious toxicity concern. Optimization of specific tumor targeting could be achieved by taking advantage of the extracellular acidity of solid tumors relative to normal tissues. Here, we applied a structure-based computational approach to engineer anti-human epidermal growth factor receptor 2 (Her2) antibodies with selective binding in the acidic tumor microenvironment. We used an affinity maturation platform in which dual-pH histidine-scanning mutagenesis was implemented for pH selectivity optimization. Testing of a small set of designs for binding to the recombinant Her2 ectodomain led to the identification of antigen-binding fragment (Fab) variants with the desired pH-dependent binding behavior. Binding selectivity toward acidic pH was improved by as much as 25-fold relative to the parental bH1-Fab. In vitro experiments on cells expressing intact Her2 confirmed that designed variants formatted as IgG1/k full-size antibodies have high affinity and inhibit the growth of tumor spheroids at a level comparable to that of the benchmark anti-Her2 antibody trastuzumab (Herceptin®) at acidic pH, whereas these effects were significantly reduced at physiological pH. In contrast, both Herceptin and the parental bH1 antibody exhibited strong cell binding and growth inhibition irrespective of pH. This work demonstrates the feasibility of computational optimization of antibodies for selective targeting of the acidic environment such as that found in many solid tumors.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».