作者:朱汉斌 来源:中国科学报 发布时间:2022/10/19 20:36:11
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研究揭示嵌合抗原受体T细胞疗效的分子机制

 

近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员李鹏团队发现靶向PD-L1的CSR提升嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞疗效的分子机制,为提升CAR-T细胞疗法的抗肿瘤活性提供了新的策略。相关研究发表于Nature communications。

近年来,CAR-T细胞疗法在血液恶性肿瘤领域中取得了突破性的疗效,然而其在实体肿瘤患者中的疗效仍不理想。实体肿瘤细胞表达PD-L1等抑制性分子,与CAR-T细胞表面PD-1结合,最终导致CAR-T细胞功能受到抑制是导致CAR-T细胞在实体肿瘤患者中疗效不佳的重要原因之一。

鉴于此,随后有多个研究组在CAR-T细胞中共表达靶向PD-L1的嵌合转换型受体(CSR),旨在将PD-L1对CAR-T细胞的抑制信号转换为激活信号,并最终切实提升了CAR-T细胞的抗肿瘤活性。然而PD-L1除表达于实体肿瘤细胞外,还表达于激活CAR-T细胞表面,目前对于靶向PD-L1的CSR反式结合激活后CAR-T细胞表面PD-L1对CAR-T细胞抗肿瘤活性的影响仍不清楚。

在该项研究中,李鹏团队首先设计了靶向PD-L1的CSR分子CARP,由于其不含有CD3ζ链,因此CARP-T细胞不具有肿瘤杀伤活性。随后,他们在体外和肿瘤人源化小鼠模型中证明了CARP-T细胞能够提升CAR-T细胞的抗肿瘤活性,促进中枢记忆样CAR-T细胞的分化,同时降低CAR-T细胞IL5、IL10和IL13等Th2型细胞因子的分泌。相关机制研究发现CARP分子能够反式结合激活CAR-T细胞表面的PD-L1,导致CARP-T细胞与CAR-T细胞间发生连接。

单细胞RNA测序发现CARP-T细胞与CAR-T细胞间的连接促进了两种细胞间CD70与CD27分子的交流,而CD70-CD27信号通路进一步促进了中枢记忆样CAR-T细胞的分化和降低了Th2类细胞因子的分泌,最终提升了CAR-T细胞的抗肿瘤活性。此外,研究团队发现此类细胞间交流并不局限于靶向PD-L1的CSR-T细胞,靶向CD19的CSR-T细胞同样能够提升共表达CD19分子CAR-T细胞的抗肿瘤活性。

该研究结果表明,CSR分子反式结合CAR-T细胞表面靶抗原后可通过CD70-CD27信号通路提升CAR-T细胞的疗效和持久性。

上述研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省重大新药开发等项目的支持。其研究主要由中国科学院广州生物医药与健康研究院秦乐博士完成,李鹏研究员和广州实验室Jean Paul Thiery为该论文通讯作者。

相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41467-022-33793-w

 
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