CAR-T浸润实体瘤两步:IFN-γ和ICAM-1介导

作者:癌图腾
作为肿瘤T细胞免疫疗法的现阶段的“大哥” , CAR-T面对血液瘤的辉煌“战绩”在实体瘤这里则复制失败 。 尽管一些CAR-T疗法找到了一些具有高度肿瘤特异性的靶点来达到更突出的疗效 , 但是同时 , 一些在小分子或抗体疗法中已验证有效的靶点 , 换到CAR-T身上却没有那么简单 。 (CAR-T临床阶段靶点概况及未来)
以合适的抗原靶点为前提的情况下 , 通常关注肿瘤微环境(TME)对CAR-T疗效的影响 。 基于肺癌的两项研究表明 , T细胞的迁移方向和速度受到肿瘤相关巨噬细胞(TAM)和细胞外基质(ECM)方向、间距和密度的调控 , 将其隔离在间质中 , 从而阻碍T细胞和肿瘤细胞之间的相互作用 。
而CAR-T究竟是怎样突破TME屏障展开针对肿瘤细胞的细胞毒性杀伤作用的呢?近年来 , 趋化因子及其受体在在吸引CAR-T细胞和促进其与肿瘤恶性细胞接触方面的重要性获得了关注 。 CANCERIMMUNOLOGYRESEARCH上的一篇研究通过比较CD20(血液瘤)和EGFR(实体瘤)CAR-T进入肿瘤细胞的活化反应 , 其结果提示了提高CAR-T实体瘤疗效的方向 。
此次使用的CAR-T结构为包含4-1BB共刺激结构域的二代CAR-T , 和目前大部分上市和在研的CAR-T一致 。
血液瘤
靶点抗原外的调控者ICAM-1
首先在小鼠模型中 , CD20CAR-T与恶性B细胞接触后 , 胞内Ca2+浓度迅速增加是T细胞激活的最早迹象之一 。 随着CAR-T与肿瘤细胞相互作用增加 , 胞内Ca2+浓度也大幅提升 。 不过其体内持久性相较体外实验有明显下降 。
CAR-T浸润实体瘤两步:IFN-γ和ICAM-1介导
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然而 , 在13个未经治疗的慢性淋巴细胞白血病(CLL)患者血液样本中 , 作用后能引起胞内Ca2+反应的CD20CAR-T比例从15%到50%不等 , 不同患者样本之间差异性明显 。
CAR-T浸润实体瘤两步:IFN-γ和ICAM-1介导
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这种变异性似乎与CD20表达无关 。 这一结果表明 , 肿瘤细胞表达的其他表面蛋白决定了CD20CAR-T细胞的反应有效性 。 经测量患者样本的细胞间粘附分子1(ICAM-1?)水平 , 可观察到激活的CAR-T细胞的百分比和ICAM-1的密度之间存在明显的正相关 。 并且 , 阻断ICAM-1或其抗原LFA-1表达的结果也印证了这一结论 。
CAR-T浸润实体瘤两步:IFN-γ和ICAM-1介导
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ICAM-1缺失降低了CD20CAR-T细胞的细胞毒性 。 这些结果表明 , 恶性B细胞的ICAM-1表达在CD20CAR-T细胞对其靶细胞的响应性中起着至关重要的作用 。
CAR-T浸润实体瘤两步:IFN-γ和ICAM-1介导
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实体瘤
第一步IFN-γ , 第二步ICAM-1
不论是在培养的细胞簇中还是患者肿瘤切片样本中 , 都显示:绝大多数引起胞内Ca2+增加的CAR-T细胞倾向于优先在实体瘤外周活化 , 形成大量CAR-T-肿瘤细胞偶联物 。 极少数CAR-T细胞通过与肿瘤岛的肿瘤细胞相互作用而被激活 。
那么ICAM-1表达对CAR-T活化的作用是否能在EGFR实体瘤中“复制”呢?
结论是能 , 但没这么简单 。
实际上 , 在CAR-T作用前的检测发现 , 胰腺癌细胞和胆管癌细胞中的ICAM-1表达水平极低 , 相较于恶性B细胞 , 可谓是微乎其微 。 因此无法直接观察到ICAM-1水平对CAR-T活化的调控 。
而在BxPC3肿瘤中 , EpCAM和EGFR呈均匀分布 , 不具有表面聚集性 , 也从而表明至少在此类肿瘤中 , CAR-T对实体瘤的低疗效并非由表面抗原的表达造成 。
扫描分析显示 , 仅有CD104(整合素b4)和CD49f(整合素a6)在外围富集2-3倍 。 在BxPC3簇外围CD104的优先表达部分控制了EGFRCAR-T细胞与靶细胞相互作用时的初始反应 。 在初始的外周激活之后 , EGFRCAR-T细胞逐渐迁移到肿瘤细胞区域的中心 。