遺傳上消除TOX因子可改善CAR T模型中實(shí)體瘤的根除
十年前,研究人員宣布開發(fā)一種稱為CAR(用于嵌合抗原受體)-T的癌癥免疫療法,其中患者再次注入了自己的基因修飾T細(xì)胞,這些T細(xì)胞具有強(qiáng)大的抗腫瘤作用。從那以后,CAR T方法(統(tǒng)稱為“過繼性T細(xì)胞轉(zhuǎn)移”的幾種策略之一)成為新型細(xì)胞免疫治療工具的頭條新聞,最成功地對(duì)抗所謂的“液體癌癥”,如白血病和淋巴瘤。
肉瘤和癌癥已被證明對(duì)這些方法更具抵抗力,部分原因是工程化T細(xì)胞一旦滲入腫瘤就逐漸失去抗腫瘤能力。免疫學(xué)家稱這種細(xì)胞疲勞T細(xì)胞“疲憊”或“功能障礙”。
為了解原因,La Jolla免疫學(xué)研究所(LJI)研究人員Anjana Rao博士和Patrick Hogan博士在過去幾年中發(fā)表了一系列論文,報(bào)道了一種調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)稱為NFAT,打開“下游”基因,削弱T細(xì)胞對(duì)腫瘤的反應(yīng),從而使T細(xì)胞衰竭。一組這些下游基因編碼稱為NR4A的轉(zhuǎn)錄因子,之前的研究生Joyce Chen表明,腫瘤浸潤(rùn)的CAR T細(xì)胞中NR4A蛋白的遺傳消除改善了腫瘤排斥。然而,在該途徑中與NFAT和NR4A合作的其他參與者的身份仍然未知。
現(xiàn)在,本周在Rao和Hogan實(shí)驗(yàn)室發(fā)表的本周在線版“美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”(PNAS)上發(fā)表的論文提供了一個(gè)更完整的參與者列表,該網(wǎng)絡(luò)建立并維持T細(xì)胞衰竭。該研究采用小鼠模型顯示遺傳上消除了兩個(gè)新因子TOX和TOX2,也改善了CAR T模型中“固體”黑色素瘤的根除。這項(xiàng)工作表明,針對(duì)患者的NR4A和TOX因子的可比較干預(yù)可以將基于CAR T的免疫療法的使用擴(kuò)展到實(shí)體瘤。
該小組首先比較正常與“疲憊”T細(xì)胞樣本中的基因表達(dá)譜,尋找與NR4A平行上調(diào)的因子作為T細(xì)胞功能障礙的共同陰謀。
我們發(fā)現(xiàn)兩種稱為TOX和TOX2的DNA結(jié)合蛋白與NR4A轉(zhuǎn)錄因子一致高表達(dá)。這一發(fā)現(xiàn)表明,像NFAT或NR4A這樣的因子可能會(huì)控制TOX的表達(dá)。“
Hyungseok Seo,博士,Rao實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員和該研究的第一作者
值得注意的是,輸注TOX缺陷的CAR T細(xì)胞的小鼠顯示出比輸注正常細(xì)胞的小鼠更強(qiáng)烈的黑素瘤腫瘤消退。此外,用TOX缺陷的CAR T細(xì)胞處理的小鼠表現(xiàn)出顯著增加的存活率,表明TOX因子的喪失對(duì)抗T細(xì)胞耗盡并且允許T細(xì)胞更有效地破壞腫瘤細(xì)胞。然后該小組首先在小鼠中重現(xiàn)CAR T方案,首先用黑素瘤腫瘤細(xì)胞接種動(dòng)物以建立腫瘤,然后一周后給小鼠注射兩種T細(xì)胞集合中的一種:來自正常小鼠的“對(duì)照”樣品,來自小鼠的樣品經(jīng)基因工程改造,缺乏T細(xì)胞中的TOX和TOX2表達(dá)。
進(jìn)一步的分析使得研究人員走上了一條通向眾所周知的免疫對(duì)手的道路。研究人員表明,TOX因子與NFAT和NR4A聯(lián)合起來促進(jìn)一種稱為PD-1的抑制性受體的表達(dá),PD-1可以修復(fù)疲憊的T細(xì)胞表面并發(fā)送免疫抑制信號(hào)。
PD-1被稱為檢查點(diǎn)抑制劑的許多單克隆抗體阻斷,這些抗體可抵抗免疫抑制并激活先天性抗癌免疫反應(yīng)。PD-1上TOX,NFAT和NR4A的收斂使分子和免疫學(xué)有意義,并將其置于細(xì)胞和抗體免疫治療方法的匯合之中。
“目前,CAR T細(xì)胞療法對(duì)患有白血病和淋巴瘤等”液體腫瘤“的患者表現(xiàn)出驚人的效果,”Seo說。“但是由于T細(xì)胞耗盡,它們?nèi)匀徊荒苡糜趯?shí)體瘤患者。如果我們通過用小分子治療CAR T細(xì)胞來抑制TOX或NR4A,這種策略可能對(duì)黑色素瘤等實(shí)體癌癥有很強(qiáng)的治療作用。 “。
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