The cleavage of therapeutic monoclonal antibodies hinge region : relationship between their structure and protease sensitibity, functional consequences and development of a nanobody specific of cleaved antibodies

Le clivage de la région charnière des immunoglobulines G (IgG), par des protéases d’origine infectieuse, inflammatoire ou tumorale, abolit leur propriété de recrutement des effecteurs immunitaires et de longue ½ vie. Les anticorps monoclonaux thérapeutiques (AcMo) utilisés dans de nombreuses pathologies ont une structure d’IgG les rendant potentiellement sensibles à ces protéases. Nos résultats montrent que la sensibilité au clivage des AcMo varie en fonction 1) des protéases utilisées, 2) de la sous-classe de l’AcMo, 3) de facteurs intrinsèques à l’AcMo probablement situés dans le Fab et se traduit par une perte des fonctions effectrices des AcMo de type IgG1. Ils améliorent notre compréhension des interactions protéases-IgG et contribuent aux perspectives d’utilisation des protéases en thérapeutique. Nous avons aussi entrepris la production de nanobodies spécifiques des régions charnières clivées. La caractérisation des clones sélectionnés doit être finalisée pour développer une méthode de dosage des formes clivées d’AcMo chez des patients, étape indispensable pour évaluer l’importance de ce mécanisme dans la résistance au traitement par AcMo.The cleavage of IgG hinge region by proteases found in infectious-, inflammatory-, or tumor microenvironment, abolishes their ability to recruit immune effectors and their long half-life. Therapeutic monoclonal antibodies (TmAbs), which are extensively used in several pathologies, have an IgG structure and are therefore sensitive to the proteolytic cleavage. Our results show that the cleavage sensitivity varies among TmAbs and depend on 1) the proteases, 2) the TmAbs subclass, and 3) TmAbs characteristics probably related to the Fab region, resulting in the loss of IgG-TmAbs Fc-mediated functions. They also bring new insights on protease-IgG interactions and further enrich the idea to use proteases as therapeutic tools. We have also undertaken the development of specific nanobodies directed towards cleaved hinge region. The characterization of selected clones needs to be completed in order to develop a quantitative assay for the dosage of cleaved-TmAbs in treated patients. This step will be mandatory to better evaluate the importance of this mechanism on TmAbs-treatments resistance

La région charnière des anticorps thérapeutiques

La région charnière est une courte séquence des chaînes lourdes (H) d’anticorps liant le Fab (fragment antigen binding) au Fc (fragment crystallisable). Les propriétés fonctionnelles des quatre sous-classes d’immunoglobulines d’isotype G (IgG) résultent en partie des différences de séquence de leurs régions charnières. En effet, certains acides aminés de la partie C-terminale de ces régions charnières (« partie basse ») sont situés au sein ou à proximité des sites de liaison de la molécule C1q de la voie classique du complément et des récepteurs pour la région Fc des IgG (RFcγ) sur les chaînes H d’IgG. Les régions charnières sont également sensibles au clivage protéolytique par de nombreuses protéases du microenvironnement tumoral et/ou inflammatoire pouvant altérer les réponses fonctionnelles. Le format optimal de la charnière reste donc un défi majeur pour le développement de nouveaux anticorps thérapeutiques