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CAR-T細胞內在PD-1免疫檢測點阻滯:一種二合一實體瘤免疫療法时间:2017-06-06 作者:pd1【转载】 實體瘤上PD-L1/2的表達抑制了CAR-T細胞的功效,CAR-T細胞上PD-1陰性受體的表達提供了細胞內在的免疫檢查點阻斷作用并增強了抗腫瘤功效。CAR-T細胞與免疫檢查點阻斷的結合免疫療法是一種針對實體瘤的有前景的療法。 嵌合抗原受體(CARs)是一種人工合成的受體,它可以重定向T細胞使其識別癌細胞表面抗原來清除癌細胞。CARs是由一段胞外單鏈抗原可變區片段(scFV)、跨膜區和胞內信號區3個部分組成。第一代的CARs是將scFV區與激活抗原特異性T細胞的CD3ζ胞內信號區連接。之后開發的CARs是包含了額外的共刺激信號(CD28、4-1BB,和OX40(二代CARs包含其中一個,三代包含其中兩個))來增強和維持T細胞功效。 CAR-T 細胞療法在實體瘤上的應用需要克服一系列的挑戰,包括CAR-T 細胞如何有效運輸和滲透到腫瘤組織中以及克服腫瘤介導的免疫抑制。我們發現在胸膜間皮瘤原位模型中擴增間皮瘤特異性CAR-T細胞,單一種類的低劑量CAR-T細胞能有效抑制腫瘤生長并形成長期的免疫。在這個臨床相關模型中,我們研究了重復的抗原刺激下T細胞的衰竭情況并進一步探索提高CAR-T細胞功能持久性的策略。試驗中我們使用了3種CARs,這三種CARs包含一個抗人的間皮瘤特異性scFV同時包含CD3ζ、CD28/ CD3ζ或者4-1BB/CD3ζ 信號區。我們選擇了效靶比為1:7500的一個低劑量的MSLN靶向的CAR-T細胞。盡管與一代CARs相比,二代CAR-T 細胞 (M28z and MBBz)表現出優越的抗腫瘤功效,但用M28z處理的小鼠最后死于腫瘤復發,而MBBz處理的小鼠無腫瘤狀態的比例相對更高。在體外刺激下,與腫瘤結合的M28z細胞細胞毒性減弱和Th1細胞因子的產生減少,這與T細胞的衰竭相關。顯然,盡管MBBz T細胞與M28z細胞相比細胞功效能保持更久,但整體而言細胞毒性和細胞因子的產生也隨著重復的抗原刺激而減少,這表明了MBBz 細胞也很容易出現衰竭,這些結果強調實體瘤免疫抑制微環境的長期抗腫瘤功效需要CAR-T細胞功能的持久性。 隨著腫瘤細胞上PD-1配體PD-L1和PD-L2的上調表達,CART細胞過表達PD1等抑制受體以做出反應。用PD-1和PD-L1阻斷抗體在體外和體內都能明顯增強M28z的功效減小腫瘤負荷。然而當停止使用抗體后腫瘤出現復發,而長期使用抗體治療能控制腫瘤的進一步發展但并沒有根除腫瘤細胞?偠灾,我們的觀察表明獲得性阻力在CART細胞耗竭過程中扮演了重要的角色。PD-1阻斷抗體能補救M28z T細胞功能。它的功效是短暫的,需要多次使用抗體來抑制腫瘤的發展。 為了使CAR-T細胞不依賴重復抗體作用,我們通過基因工程技術構建了CAR-T細胞過表達PD-1陰性受體(PD-1 DNR)(缺乏PD-1跨膜區和胞內信號區),我們假定PD-1 DNR在CART細胞表面表達作為一個誘騙受體去結合并阻斷PD-L1和PD-L2抑制信號。實驗結果確實表明與PD-1 DNR共轉化的M28z CAR-T細胞在重復抗原刺激下,與單純的M28z細胞相比其增值、細胞毒性和細胞因子的分泌都有增強。小鼠實驗也表明M28z PD-1 DNR能更好控制腫瘤負荷和延長中位生存期。在CART細胞中還有一些其他的方法用來阻斷PD-1抑制信號,例如共表達一個含有PD-1胞外區和跨膜區受體、在抗MSLN CART 中包含PD-1 CD28胞內區,或者抗前列腺特異性CART 細胞表達4-1BB共刺激信號區、以及用CRISPR/Cas9基因編輯技術制備PD-1缺陷的抗CD19 CAR-T 細胞 在我們的研究中,抗PD-1抗體和PD-1 DNR提高了CART細胞的功效。與CART細胞和抗體聯用相比,改造的CAR-T技術存在許多優勢,首先阻滯PD-1信號的 CAR-T細胞提供了更持續的功效,其次基因工程 CAR-T只阻斷腫瘤細胞上 PD-1抑制,抗PD-1抗體的效率會受到腫瘤滲透性差、半衰期段、非特異性毒性等的限制。然而MSLN靶向CARs通過結合抗體或與PD-1DNR免疫檢查點阻斷結合的技術給許多實體瘤治療提供可能。 一些小鼠實驗使用單一劑量的M28z PD-1 DNR CAR-T細胞出現了腫瘤復發,這表明腫瘤微環境中還有許多免疫抑制情況需要克服。除了PD-1受體外許多共抑制受體如TIM-3、LAG3和 TIGIT等在T細胞上表達,同時,靶向多種抑制通路可以提高CAR-T細胞的功效。對腫瘤浸潤性T細胞的抑制機制,內在的和改造的CAR-T細胞機制的理解能幫助我們設計下一代免疫治療方法;蚬こ蘐細胞提供了設計合理的CAR結構來提高CART細胞療法的功效,并可能成功治療實體瘤。 |
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