撰文 | 咸姐

嵌合抗原受體T細(xì)胞（CAR T細(xì)胞）療法是一種通過改造患者自身T細(xì)胞以增強(qiáng)其抗腫瘤能力的免疫治療技術(shù)。近年來，CAR T細(xì)胞療法在治療復(fù)發(fā)/難治性急性淋巴細(xì)胞白血病（B-ALL）方面取得了顯著的臨床效果，緩解率高達(dá)70%至90%。然而，CAR T細(xì)胞療法的長期療效仍面臨挑戰(zhàn)，主要問題是白血病的復(fù)發(fā)。復(fù)發(fā)的原因主要有兩個(gè)方面：一是CAR T細(xì)胞在體內(nèi)的持久性不足，導(dǎo)致白血病細(xì)胞重新出現(xiàn)；二是白血病細(xì)胞表面抗原的丟失或低表達(dá)，使得CAR T細(xì)胞無法有效識(shí)別和攻擊這些細(xì)胞【1.2】。

針對(duì)抗原丟失的問題，研究者們開發(fā)了多種靶向不同抗原的CAR T細(xì)胞產(chǎn)品。例如，CD19靶向的CAR T細(xì)胞在治療B-ALL中表現(xiàn)出色，但許多患者在治療后出現(xiàn)CD19陰性復(fù)發(fā)。為了克服這一問題，CD22靶向的CAR T細(xì)胞產(chǎn)品被開發(fā)出來，其中一種名為CD22BBz的CAR T細(xì)胞在臨床試驗(yàn)中誘導(dǎo)了70%的患者完全緩解。然而，大多數(shù)患者最終因白血病細(xì)胞CD22表達(dá)降低而復(fù)發(fā)。這一現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在CD22靶向的CAR T細(xì)胞治療中，其他靶向CD19、CD20、ALK和B7-H3等抗原的CAR T細(xì)胞也表現(xiàn)出類似的趨勢(shì)，即在抗原低表達(dá)的情況下活性降低。這表明，對(duì)低抗原密度的敏感性不足是第二代CAR T細(xì)胞設(shè)計(jì)的內(nèi)在缺陷，限制了CAR T細(xì)胞療法的長期臨床效果【3,4】。此外，CAR T細(xì)胞的功能、增殖和持久性依賴于復(fù)雜的信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。盡管第二代CAR T細(xì)胞能夠利用這些網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)T細(xì)胞激活，但與傳統(tǒng)T細(xì)胞相比，CAR T細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)存在差異，這可能是其對(duì)低抗原密度敏感性較低的原因。因此，如何提高CAR T細(xì)胞對(duì)低抗原表達(dá)細(xì)胞的敏感性以及增強(qiáng)其在體內(nèi)的持久性，成為當(dāng)前CAR T細(xì)胞療法研究的重要方向。而恢復(fù)CAR T細(xì)胞在低抗原刺激下的信號(hào)傳導(dǎo)能力，尤其是增強(qiáng)LAT（T細(xì)胞激活連接蛋白）的活性，可能成為提高CAR T細(xì)胞療法長期療效的關(guān)鍵策略。

近日，來自美國科羅拉多大學(xué)安舒茨醫(yī)學(xué)院的M. Eric Kohler團(tuán)隊(duì)在Cancer Cell上在線發(fā)表題為Restoration of LAT activity improves CAR T cell sensitivity and persistence in response to antigen-low acute lymphoblastic leukemia的文章，證明低抗原表達(dá)的白血病會(huì)引發(fā)第二代CAR T細(xì)胞中LAT激活不足，通過設(shè)計(jì)一種新型的輔助性LAT激活CAR T細(xì)胞（ALA-CART）平臺(tái)，成功恢復(fù)了CAR T細(xì)胞中LAT的活性，進(jìn)而增強(qiáng)CAR T細(xì)胞對(duì)低抗原表達(dá)白血病細(xì)胞的敏感性、療效和持久性，從而克服了導(dǎo)致CAR T細(xì)胞治療后復(fù)發(fā)的多種機(jī)制。

為了確定CD22低表達(dá)的白血病細(xì)胞（CD22-low）對(duì)CD22BBz CAT T細(xì)胞反應(yīng)減弱的機(jī)制，本文研究人員使用了穩(wěn)定同位素標(biāo)記（SILAC）結(jié)合質(zhì)譜分析技術(shù)，比較了CD22BBz CAR T細(xì)胞在與野生型（WT）和CD22-low白血病細(xì)胞共培養(yǎng)時(shí)的磷酸化蛋白變化。結(jié)果顯示，低抗原刺激顯著降低了CAR T細(xì)胞中與細(xì)胞骨架重排和MAPK信號(hào)通路相關(guān)的磷酸化事件，表明低抗原密度對(duì)CAR T細(xì)胞的遠(yuǎn)端信號(hào)傳導(dǎo)有顯著抑制作用。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，低抗原刺激導(dǎo)致LAT（T細(xì)胞存活和激活所必需的支架蛋白）的多個(gè)關(guān)鍵激活位點(diǎn)（如Y132、Y171、Y191和Y226）的磷酸化水平顯著降低，進(jìn)而影響了下游信號(hào)分子PLCγ和ERK的磷酸化。這些結(jié)果表明，低抗原刺激不僅抑制了LAT的激活效率，還損害了其下游信號(hào)傳導(dǎo)，這可能是CAR T細(xì)胞對(duì)低抗原表達(dá)白血病細(xì)胞反應(yīng)不佳的根本原因。

為了克服低抗原刺激下低效率的LAT磷酸化，本文研究人員將第二代CAR（CD22BBz）與一個(gè)包含LAT細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的輔助性CAR（LAT-CAR）共同表達(dá)，構(gòu)建了一種雙順反子CAR平臺(tái)，即輔助性LAT激活CAR T細(xì)胞（ALA-CART）平臺(tái)。通過體外實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)動(dòng)物模型，研究結(jié)果證實(shí)ALA-CART平臺(tái)能夠顯著恢復(fù)LAT的激活，增強(qiáng)ERK/MAPK信號(hào)通路的活性，并提高細(xì)胞毒性功能。ALA-CART細(xì)胞對(duì)CD22-low和WT白血病細(xì)胞均表現(xiàn)出更強(qiáng)的殺傷能力，并且在NSG（NOD-scid IL2Rγnull）小鼠模型中能夠完全清除CD22-low白血病細(xì)胞，并顯著延長小鼠的生存期。此外，為了專門解決CD22低逃逸問題，研究人員單一靶向CD22的ALA-CART平臺(tái)（22ALA-CART）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，22ALA-CART在體外對(duì)CD22低表達(dá)白血病細(xì)胞展現(xiàn)出顯著的殺傷效果，并且在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中能夠完全清除CD22低表達(dá)的白血病細(xì)胞，顯著延長小鼠的生存期。同樣的，靶向CD19的ALA-CART細(xì)胞也能顯著減少CD19低表達(dá)的白血病負(fù)荷，延長生存期。由此證明ALA-CART平臺(tái)可以增強(qiáng)CAR T細(xì)胞對(duì)單一抗原的敏感性。值得一提的是，盡管ALA-CART細(xì)胞在清除白血病細(xì)胞方面表現(xiàn)出更高的效率，但在小鼠模型中并未觀察到其導(dǎo)致更高的體重下降或細(xì)胞因子水平異常升高，這表明ALA-CART細(xì)胞的增強(qiáng)療效并未伴隨更高的毒性風(fēng)險(xiǎn)。

隨后，研究人員探索了ALA-CART增強(qiáng)T細(xì)胞在體內(nèi)的擴(kuò)增和抗低抗原白血病的功效的原因。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第二代CAR和LAT-CAR在ALA-CART細(xì)胞中可以獨(dú)立發(fā)揮作用，并且它們的功能具有累加效應(yīng)。ALA-CART結(jié)構(gòu)中的任何一個(gè)CAR組件都可以驅(qū)動(dòng)對(duì)白血病的有效反應(yīng)，揭示了該平臺(tái)在“OR-gated” CAR策略（一種創(chuàng)新的CAR T細(xì)胞設(shè)計(jì)思路，通過允許CAR T細(xì)胞識(shí)別多種抗原來增強(qiáng)其抗腫瘤能力）中的潛力。與此同時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)LAT-CAR的存在對(duì)于ALA-CART細(xì)胞在低抗原刺激下的增殖至關(guān)重要，而第二代CAR則負(fù)責(zé)提供有效的細(xì)胞毒性功能。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，僅表達(dá)LAT-CAR的CAR T細(xì)胞能夠顯著增強(qiáng)對(duì)低抗原表達(dá)白血病細(xì)胞的清除效果，但缺乏第二代CAR時(shí)，其細(xì)胞毒性功能會(huì)受到限制。相反，僅表達(dá)第二代CAR的CAR T細(xì)胞雖然具有較強(qiáng)的細(xì)胞毒性功能，但在低抗原刺激下的增殖能力不足。這些結(jié)果表明，ALA-CART細(xì)胞的增殖能力主要依賴于LAT-CAR，而其細(xì)胞毒性功能則主要依賴于第二代CAR。ALA-CART平臺(tái)通過整合LAT-CAR和第二代CAR的獨(dú)立功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)低抗原表達(dá)白血病細(xì)胞的高效清除，同時(shí)保持了較強(qiáng)的增殖能力。

進(jìn)一步地通過轉(zhuǎn)錄組分析、表型分析以及功能評(píng)估，研究人員發(fā)現(xiàn)ALA-CART平臺(tái)能夠抑制T細(xì)胞分化，使其保持更多干細(xì)胞樣記憶T細(xì)胞（TSCM）的特性，表現(xiàn)為更高的TSCM比例和更低的效應(yīng)記憶T細(xì)胞（TEM）比例。這些數(shù)據(jù)表明，ALA-CART細(xì)胞對(duì)低抗原表達(dá)白血病的有效性源于在體內(nèi)遇到白血病時(shí)LAT驅(qū)動(dòng)的T細(xì)胞分化減少和LAT的主動(dòng)激活。為了探究ALA-CART信號(hào)的最近端下游效應(yīng)，研究人員檢測(cè)了刺激后30分鐘的轉(zhuǎn)錄變化。結(jié)果顯示，激活的ALA-CART細(xì)胞表現(xiàn)出顯著的轉(zhuǎn)錄變化，特別是MAPK信號(hào)通路和AP-1、NFAT轉(zhuǎn)錄因子活性的增強(qiáng)。這些變化有助于T細(xì)胞存活和記憶細(xì)胞形成，從而提高CAR T細(xì)胞在體內(nèi)的持久性。此外，ALA-CART細(xì)胞還表現(xiàn)出較低的TOX和CD39表達(dá)，這些標(biāo)志物通常與T細(xì)胞耗竭相關(guān)。這些結(jié)果表明ALA-CART信號(hào)顯著改變了T細(xì)胞的早期轉(zhuǎn)錄景觀，不僅影響了它們的即時(shí)功能，而且改變了它們的分化和持久性的潛力。與此同時(shí)，基于NSG小鼠模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，ALA-CART細(xì)胞在體內(nèi)也表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的持久性。與傳統(tǒng)CAR T細(xì)胞相比，ALA-CART細(xì)胞在骨髓中的數(shù)量更高，并且維持時(shí)間更長。此外，ALA-CART細(xì)胞中TCM亞群的比例顯著增加，而TEM亞群的比例較低，表明ALA-CART平臺(tái)通過增強(qiáng)T細(xì)胞的干細(xì)胞特性，顯著提高了CAR T細(xì)胞在體內(nèi)的持久性，為長期抗腫瘤效果提供了支持。

綜上所述，本研究合理設(shè)計(jì)的用于恢復(fù)LAT活性的ALA-CART平臺(tái)，提高了MAPK信號(hào)傳導(dǎo)和AP-1活性，并推動(dòng)了對(duì)低抗原白血病的體內(nèi)反應(yīng)增強(qiáng)和持久性的延長。因此，ALA-CART平臺(tái)克服了CAR T細(xì)胞療法中低抗原表達(dá)白血病細(xì)胞逃逸和CAR T細(xì)胞持久性不足的問題。這一創(chuàng)新平臺(tái)不僅提高了CAR T細(xì)胞對(duì)低抗原表達(dá)細(xì)胞的敏感性，還增強(qiáng)了其在體內(nèi)的持久性，為CAR T細(xì)胞療法的長期療效提供了新的策略。此外，該研究還揭示了LAT在CAR T細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)中的重要作用，為未來CAR T細(xì)胞療法的優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ccell.2025.02.008

制版人： 十一

參考文獻(xiàn)

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