《科学》双重磅：CAR-T重大升级，可实现对实体瘤的精准强力打击！( 二 ) _健康小知识

他们发现只有把anti-CD19synNotch→mIL-2（小鼠IL-2）受体与anti-MesothelinCAR受体安装在同一个T细胞上（自分泌IL-2），才能够有效清除免疫正常小鼠体内的肿瘤；而把这两个受体分别安装在两个T细胞上（旁分泌IL-2），混合注入免疫正常小鼠体内则不能清除肿瘤。免疫抑制性黑色素瘤模型具有相似表现。

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免疫正常小鼠内，只有把synNotch受体与CAR受体安装在同一个T细胞上才能清除肿瘤
对于此差异， WendellA.Lim团队认为，由肿瘤抗原条件性激活的局部细胞因子自分泌环路起到了关键作用。研究团队通过对比CAR-T细胞联合大剂量全身IL-2、组成性持续表达IL-2的CAR-T细胞、由CAR激活的条件性表达IL-2的CAR-T细胞，证实了这一假设。
具体而言，全身应用大剂量IL-2引起强烈的全身毒性；组成性持续表达IL-2引起IL-2的基因沉默，可能原因是IL-2的双相作用，长时间持续的IL-2作用加速了激活诱导的T细胞终末分化和死亡；由CAR激活的条件性表达IL-2 ，因与CAR共用一个肿瘤抗原信号，特异性减低，使CAR-T细胞产生严重的针对正常组织的靶向毒性（on-target/off-tumortoxicity）。而由两个不同肿瘤抗原信号分别激活synNotch受体和CAR受体则大大提高了肿瘤靶向特异性，有效避免了上述其他IL-2递送方法的缺陷。
所以，重要的不仅是给不给细胞因子，还包括什么时间给、什么空间给、给的方式、给多少等，还得能够实时感应、动态调节。
最后，研究团队研究了带有自分泌synNotch→IL-2环路的CAR-T细胞是如何清除肿瘤的。
肿瘤切片染色显示，带有自分泌IL-2环路的CAR-T细胞广泛浸润整个肿瘤；而普通CAR-T细胞只存在于肿瘤外周，无法浸润到免疫排斥型肿瘤内部。

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带有自分泌synNotch→IL-2环路的CAR-T细胞广泛浸润到免疫抑制性肿瘤内，普通CAR-T细胞则不能
流式细胞术显示，自分泌IL-2的CAR-T细胞促进CAR-T细胞和小鼠自身T细胞的浸润，而旁分泌IL-2的CAR-T细胞（synNotch受体和CAR受体分别安装在两个T细胞上）只促进小鼠自身T细胞的浸润，可能的原因是小鼠自身的T细胞相比输注的CAR-T细胞数量庞大，竞争性消耗了肿瘤微环境中的IL-2 。
质谱流式功能分析显示，只有浸润的自分泌IL-2的CAR-T细胞表现出活化、杀伤效应、增殖活性，且无耗竭表现；而浸润的小鼠自身的T细胞在活化、杀伤效应、增殖、耗竭等方面均无改变，起到大量消耗IL-2的作用而无抗肿瘤活性，并且小鼠自身T细胞相比CAR-T细胞数量庞大且源源不断，这可能是旁分泌IL-2被“截胡”的主要原因。另外，肿瘤微环境中髓系来源的免疫抑制性细胞功能也没有发生变化。
总体来说， WendellA.Lim教授领衔的研究团队设计的肿瘤抗原特异性激活的自分泌细胞因子（synNotch→IL-2）环路，不是通过改变免疫抑制性微环境，而是通过巧妙地绕过免疫抑制性微环境的两个关键步骤（TCR信号通路的失活和IL-2等细胞因子的消耗），实现CAR-T细胞对肿瘤的杀伤，同时避免IL-2的全身毒性及CAR-T的脱靶效应。

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肿瘤抗原特异性激活的自分泌细胞因子（IL-2）环路促使CAR-T细胞绕过免疫抑制性微环境的两个关键步骤而有效杀伤肿瘤
有趣的是，由波士顿大学生物设计中心的AhmadS.Khalil教授领衔的研究团队，也在同期《科学》上发表了可控制的合成性基因环路研究，该环路可导入原始T细胞，从而有顺序的、有组织的引导T细胞发生增殖、活化，产生抗肿瘤活性[8] 。