一个“巴掌”拍不响,一种新的CAR-T治疗实体瘤的方法
时间:2023-05-09 阅读:399
T细胞有两种CAR,针对两种肿瘤特异性抗原(TAA),两种CAR带有不同的传导信号激发因子。只有两种CAR同时结合两种TAA,才能共激发对肿瘤杀伤效应的信号转导称为AND;一旦结合一种正常细胞表达的抗原就不激发称为NOT;结合一种TAA就激发称为OR。
最近的一篇来自于斯坦福大学的NATURE文章中[2],作者使用ZAP-70(一种细胞内近端T细胞信号分子)取代传统的CD3ζ 结构域分子,可以激活T细胞并在体内根除肿瘤,同时可以绕过上游信号传导。ZAP-70的主要作用是磷酸化LAT和SLP-76,于是将LAT和SLP-76设计成基于AND的逻辑门控细胞内网络(LINK CAR)。但是从这篇文章来看,这种AND设计并不是一帆风顺的。
这篇文章评估CAR-T细胞杀伤作用的主要方法用到了大家耳熟能详的Incucyte® 实时活细胞分析系统,Incucyte® 也成为这篇NATURE的核心技术。
在设计AND逻辑门的CAR时,一个关键问题是如何避免出现自发二聚体,降低肿瘤杀伤的特异性作用。
首先,是对不同跨膜域的选择,考虑到如果用同样的跨膜结构域可能会产生二聚体,所以应尽量使用不同的跨膜结构域。基于此,作者首先研究了AA,BB,AB,BA四种跨膜域组合(A为CD28TM,B为CD8TM)。
图3:Incucyte® 实验显示,只有CD19-28TM-LAT+HER2-8TM-SLP-76(AB组合)显示出了一定的AND作用,但是仍然杀伤了CD19单阳。
为了进一步降低同源二聚或者异源二聚的可能性,突变了CD28TM上的一个半胱氨酸位点(2CA),但是仍然无法提高特异性。
LAT和SLP-76不会结合,为什么还是不行呢?作者进一步研究了这个信号通路发现,下游的一个适配分子 GADS,可能会同时和两个CAR结合,所以依然会形成二聚体。所以将两个CAR上的GADS结合位点的敲除后,特异性就提高了,真正获得了AND效果!
当然作者也尝试了其他抗原组合,比如CD19和ROR1,这种LINK CAR依然有效!
当然这种AND效果方法不只一个,比如SynNotch,但是相对于SynNotch,这篇文章的LINK显示出更佳的特异性。
这种CAR可以扩大CAR-T细胞靶向的分子范围,并将使CAR-T能够用于实体瘤和自身免疫等疾病和纤维化。此外,这项工作表明,细胞的内部信号机制可以重新利用为表面受体,其可能为细胞工程开辟新的途径。
为什么越来越多的高分文章都使用了Incucyte® ?
-参考文献-
[1] Engineering CAR-T Cells for Next-Generation Cancer Therapy.Cancer cell,2020
[2] Co-opting signalling molecules enables logic-gated control of CAR T cells.nature,2023