Hemmung von Plasma-Kallikrein durch einen hochspezifischen, aktivitätsblockierenden Antikörper

Plasma-Kallikrein (pKal) spaltet proteolytisch hochmolekulares Kininogen, um den starken Vasodilatator und das proinflammatorische Peptid Bradykinin zu erzeugen. Die pKal-Aktivität wird bei gesunden Individuen streng durch den Serpin C1-Inhibitor reguliert, aber Personen mit hereditärem Angioödem (HAE) sind im C1-Inhibitor defizient und zeigen daher eine übermäßige Bradykinin-Generierung, die wiederum zu schwächenden und potenziell tödlichen Schwellungsanfällen führt. Um ein potenzielles Therapeutikum für HAE und andere pKal-vermittelte Erkrankungen zu entwickeln, verwendeten wir Phagen-Display, um einen vollständig humanen IgG1 monoklonalen Antikörper (DX-2930) gegen pKal zu entdecken. In vitro-Experimente zeigten, dass DX-2930 aktiviertes pKal potently hemmt (Ki = 0,120 ± 0,005 nM), jedoch weder das Zymogen (Prekallikrein) noch irgendeinen anderen getesteten Serinprotease angreift. Diese Ergebnisse werden durch eine Kristallstruktur von pKal, die mit einem DX-2930 Fab-Konstrukt komplexiert ist und eine Auflösung von 2,1 Å hat, unterstützt, die zeigt, dass die aktive Stelle von pKal vollständig durch den Antikörper blockiert ist. Subkutan injiziertes DX-2930 bei Zynomolgus-Affen hatte eine lange Halbwertszeit (t½ ∼ 12,5 Tage) und blockierte die Proteolyse des hochmolekularen Kininogens in aktiviertem Plasma in einer dosis- und zeitabhängigen Weise. Darüber hinaus reduzierte subkutanes DX-2930 das durch Carrageen induzierte Pfotenödem bei Ratten. Ein potenter und lang wirksamer Inhibitor der pKal-Aktivität könnte eine wirksame Behandlungsoption für pKal-vermittelte Erkrankungen wie HAE sein.