Development of more precise and efficient antibodies for cancer targeting : membrane associated form specific anti-mesothelin antibodies and CAR as an example

par Kamal Asgarov

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Bernard Royer et de Christophe Borg.

Soutenue le 13-12-2016

à Besançon , dans le cadre de École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....) , en partenariat avec Interactions hôte-greffon-tumeur et ingénierie cellulaire et tissulaire (Besançon) (laboratoire) et de Interactions hôte-greffon-tumeur et ingénierie cellulaire et tissulaire (Besançon) (laboratoire) .

Le président du jury était Robin Fåhraeus.

Le jury était composé de Bernard Royer, Christophe Borg, Robin Fåhraeus, Jan De Mey, Mohamed Hebbar, Andrew Clark, John Wijdenes.

Les rapporteurs étaient Jan De Mey, Mohamed Hebbar.

  • Titre traduit

    Développement d'anticorps plus précis et efficaces pour le ciblage du cancer : anticorps et CAR anti-mésothéline spécifiques de la membrane comme exemple.


  • Résumé

    Utilistions d'anticorps monoclonaux est une partie prometteuse de la thérapie du cancer. À ce jour, il existe plus de 30 anticorps monoclonaux approuvés pour la thérapie contre le cancer. Plus de 350 anticorps se situent également dans différentes phases du développement clinique. La mésothéline est l'une des cibles les plus prometteuses pour l'immunothérapie. La mésothéline est présente à des niveaux relativement faibles dans les cellules mésothéliales de la plèvre, du péritonéum et du péricarde normaux, mais est fortement exprimée dans un certain nombre de cancers différents, y compris les mésothéliomes, le cancer de l'estomac, les carcinomes à cellules squameuses, le cancer de la prostate, le cancer du pancréas, le cancer du poumon et le cancer de l'ovaire. La mésothéline est une glycoprotéine liée au glycosylphosphatidylinositol (GPI) synthétisée sous la forme d'un précurseur de 69 kDa et transformée de façon protéolytique en une forme sécrétée à 30 kDa (anciennement appelée Facteur de potentialisation des mégacaryocytes (MPF)) et une forme liée à la membrane de 40 kDa. Par ailleurs, il peut être clivé par une protéase et peut produire une forme de mésothéline soluble. Il a été déjà montré que cette forme soluble de mésothéline agit comme un ligand et neutralise les anticorps thérapeutiques ciblant la mésothéline. Par conséquent, les anticorps ne pouvaient pas atteindre les cellules cancéreuses et reste inefficaces. Dans notre travail, nous avons décidé de développer un anticorps discriminant spécifique à la forme associée à la membrane pour surmonter l'antagonisme produit par les formes solubles de mésothéline. Pour ce but, nous avons utilisé une nouvelle méthode d'immunisation de souris, que nous avons d'abord toléré la souris avec une mésothéline soluble et ensuite ré-immunisée avec des cellules exprimant la mésothéline. En utilisant la technologie de phage display, nous avons obtenu près de 150 clones de ciblant mésothéline dans 34 familles de VH-CDR3 parmi lesquelles nous avons identifié seulement 2 familles qui se lient à la mésothéline membranaire avec une affinité élevée et ne reconnaissent aucune autre forme soluble de mésothéline. Ici, nous proposons qu'ils puissent être des bons candidats pour être utilisés pour la thérapie contre le cancer de qui permet de passer à travers la barrière de mésothéline soluble. Pour démontrer leur efficacité pour une utilisation thérapeutique, nous avons construit une CAR avec le sc-Fv d'un anticorps discriminant de la forme membranaire.


  • Résumé

    Antibody based immune treatment is a promising component of cancer therapy. To date there are more than 30 approved monoclonal antibodies for cancer therapy. More than 350 antibodies are also in different phases of clinical development. Mesothelin is one of the most promising targets for immunotherapy. It is present at relatively low levels in mesothelial cells of the pleura, peritoneum and pericardium of healthy individuals, but is highly expressed in a number of different cancers, including mesotheliomas, stomach cancers, squamous cell carcinomas, as well as prostate, pancreatic, lung, and ovarian cancers. Mesothelin is a glycosylphosphatidylinositol (GPI)-linked glycoprotein synthesized as a 69 kDa precursor and proteolytically processed into a 30 kDa NH2-terminal secreted form (formerly referred to as Megakaryocyte Potentiating Factor (MPF)) and a 40 kDa membrane-bound form. Besides that it can be cleaved by a protease leading to the production of a soluble, shedded, form of mesothelin. It has already been shown that this soluble form of mesothelin acts as a ligand and neutralizes the mesothelin targeting therapeutic antibodies. Therefore antibodies could not reach cancer cells and remained inefficient. In our work we decided to develop discriminating antibodies specific to a membrane associated form so as to overcome the antagonism produced by soluble forms of mesothelin. To this aim we used a novel method of mouse immunization, in which we first tolerized the mouse with soluble mesothelin before immunization with mesothelin expressing cells. By using phage display technology we obtained nearly 150 mesothelin recognizing clones in 34 VH-CDR3 families, among which we identified only 2 families that bind membrane mesothelin with high affinity and do not recognize any other soluble form of mesothelin. Here we suggest that this Fab can be effective candidates to be used for mesothelin expressing cancer therapy being allowed to pass through the soluble mesothelin barrier. To show their efficacy for therapeutic use we constructed a CAR with the sc-Fv of a membrane-form discriminating antibody


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Informations

  • Sous le titre : Development of more precise and efficient antibodies for cancer targeting : membrane associated form specific anti-mesothelin antibodies and CAR as an example
  • Détails : 1 vol (212 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 172-202 (370 réf.)
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