編輯丨王多魚
排版丨水成文
嵌合抗原受體T細胞療法(CAR-T)作為一種突破性的細胞免疫療法,已廣泛應用於治療等多種癌症。目前,已有10種CAR-T產品獲得臨床治療批准。儘管CAR-T療法在白血病治療中取得了顯著療效,但其在臨床實踐中仍面臨諸多挑戰,尤其是腫瘤復發問題。腫瘤微環境中T細胞的耗竭及CAR-T細胞在體內的短暫存活,是影響其療效的主要障礙之一。
近日,中南大學湘雅二醫院彭宏凌教授、傅徵博士、北京協和醫學院蘇州系統醫學研究所單強研究員、路易斯安那州立大學黃偉珊教授及鎂伽科技等團隊在Journal of Clinical Investigation期刊發表了題為:IL-2-inducible T cell kinase deficiency sustains chimeric antigen receptor T cell therapy against tumor cells 的研究論文。
該研究發現,IL-2誘導T細胞激酶(ITK)可以作為基因敲除或抑制的靶點,敲除或抑制ITK可促進CAR-T細胞在體記憶體活,從而更有效地抑制復發。該研究為開發更具永續性的CAR-T細胞療法提供了新的潛在策略。
ITK(IL-2誘導T細胞激酶)主要在T細胞中表達,是T細胞受體(TCR)訊號通路下游的關鍵調節因子,負責調控TCR訊號的強度,進而影響T細胞的活化和分化。慢性TCR活化會導致T細胞耗竭,而透過抑制或敲除ITK,可以有效減緩T細胞耗竭,已在小鼠模型中獲得成功。然而,ITK在CAR-T細胞抗腫瘤活性中的作用尚未完全闡明。
在這項最新研究中,研究團隊結合CRISPR-Cas9基因編輯技術及多種體外和體內CAR-T細胞治療模型,深入探討了ITK缺失在CD19-CAR-T細胞中的功能和作用機制。
T細胞在被啟用和快速擴增之後,會進入一個急劇收縮的階段(contraction phage)。研究團隊發現,ITK缺失並不影響CAR-T細胞的體外殺傷功能,還顯著提高了CAR-T細胞的長期存活,減少了細胞凋亡,並增強了增殖能力。
構建ITK缺失的CD19-CAR-T細胞
ITK缺失促進了CD19-CAR-T細胞在體外的長期擴增
進一步研究表明,ITK敲除後的CAR-T細胞在轉錄水平上發生了顯著變化。Bulk RNA測序和單細胞測序顯示,ITK敲除可顯著降低T細胞耗竭相關分子(例如LAG-3)的表達,並增強T細胞記憶相關分子的表達(例如TCF7、KLF2、CD127等)。這些結果表明,ITK敲除可以減少CAR-T細胞耗竭,促進記憶型CAR-T細胞的產生。
在體內動物腫瘤模型的實驗中,研究團隊進一步驗證了ITK缺失對正常人來源的T細胞製備的CAR-T細胞存活和抗腫瘤效果的影響。在慢性淋巴性白血病(MEC1)模型中,ITK敲除的CAR-T細胞表現出更少的耗竭細胞和更多的記憶細胞,並能有效清除腫瘤。這些結果表明,ITK缺失有助於降低CAR-T細胞耗竭,並增強其在體內的存活和長期抗腫瘤活性。
在急性淋巴性白血病(Raji)模型中,ITK敲除的CAR-T細胞不僅能夠更好地抑制腫瘤復發,還顯著提高了小鼠的生存率。這些實驗結果表明,ITK缺失顯著延長了CAR-T細胞的體記憶體活時間,進一步降低了腫瘤復發的風險。
此外,研究團隊還在慢性淋巴性白血病患者來源的T細胞中驗證了ITK抑制的效果。結果發現,ITK抑制不僅可以減少患者來源T細胞的耗竭,還能促進CAR-T細胞記憶功能的增強。在進一步的實驗中,研究團隊將慢性淋巴性白血病患者來源的T細胞進行ITK敲除,並注射到MEC1慢淋腫瘤動物模型中。結果顯示,野生型慢淋患者T細胞製備的CAR-T細胞未能長期有效地控制MEC1腫瘤,而ITK敲除的患者T細胞製備的CAR-T細胞則能更好地、持續地控制腫瘤,並顯著改善小鼠的長期生存率。ITK缺失的CD19-CAR-T細胞在控制腫瘤復發方面表現出色,進一步實現了更持久的治療效果。
來源於慢性淋巴性白血病(CLL)患者的ITK缺失CAR-T細胞改善了體內對腫瘤復發的控制。
綜上所述,ITK的敲除或抑制,可以顯著減少CAR-T細胞耗竭,促進記憶性CAR-T細胞的形成,從而延長CAR-T細胞在體內的存活時間,並最終提高腫瘤治療效果。
這些結果提示我們,ITK敲除作為CAR-T細胞生產中的一種潛在策略,有助於開發更持久、更具功能性的CAR-T細胞療法。這一策略尤其有望改善T細胞功能較差的患者以及腫瘤復發患者的治療效果。
中南大學湘雅二醫院彭宏凌教授、傅徵博士、北京協和醫學院蘇州系統醫學研究所單強研究員和路易斯安那州立大學黃偉珊教授為論文共同通訊作者。傅徵博士、黃自能博士和徐浩博士為論文共同第一作者。
論文連結:
https://www.jci.org/articles/view/178558