改善过继性免疫细胞疗法新手段 -MedChemExpress( 二 )

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Fig.3.orthoIL-2突变体增强抗肿瘤反应[4]
a-b.在Fig.2的过继转移模型中，小鼠脾脏中IFN-γ阳性野生型或orthoIL-2RβCD8+T细胞数量和细胞表面PD-1和TIM-3的表达水平。 c-d.荷瘤小鼠(B16-F10肿瘤)在野生型或orthoIL-2RβPmel-1改造的CD8+T细胞和IL-2或orthoIL-2(1G12)处理条件下肿瘤的体积变化和存活率
合成的IL-9受体强化过继免疫疗法
受此启发，研究人员又改造了其他来自γc(细胞因子受体共同的γ链)家族的细胞因子(IL-2、IL-4、IL-7、IL-9和IL-21 ，共同调控免疫细胞的发育、增殖、存活和分化[4])的受体， 2022年， AnushaKalbasi教授团队在Nature发表了题为“PotentiatingadoptivecelltherapyusingsyntheticIL-9receptors”的文章。通过使用嵌合的正交细胞因子受体重新利用IL-9受体信号，使T细胞获得了新的功能，从而提高了T细胞对难以治疗的实体肿瘤的抗肿瘤活性。

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Fig.4.野生型IL-2Rβ ，改造的orthoIL-2Rβ或γc家族改造受体的示意图[5]
【改善过继性免疫细胞疗法新手段 -MedChemExpress】研究人员将γc家族细胞因子的受体ICD模块替换为orthoIL-2Rβ的ICD模块，改造出o4R、o7R、o9R和o21R 。用MSA-IL-2以及MSA-oIL-2刺激T细胞，发现MSA-oIL-2刺激o9R改造的T细胞引起了STAT1、STAT3和STAT5的明显磷酸化且o9R和o21R改造的T细胞高表达CD62L+、Fas(CD95)和Sca-1 ，具有优越的抗肿瘤活性。
IL-9R是γc家族细胞因子受体家族中研究较少的成员，与其他的γc链细胞因子不同， IL-9信号在自然状态下的T细胞中通常不活跃[4] 。研究人员推测o9R改造的T细胞可能具有治疗效果，并通过“Pmel模型”来验证这一猜想(Fig.5a) 。研究人员发现MSA-oIL-2处理的o9RPmelT细胞在该模型中具有更好的抗肿瘤效果(Fig.5b-5c) 。此外， MSA-IL-2的毒性作用在注射后5天后就可以观察到，而MSA-oIL-2没有明显毒性作用，荷瘤鼠存活率明显升高。研究人员还观察到在过继转移5天后，与o2RPmelT细胞相比， o9RPmelT细胞浸润更大(Fig.5d) 。除了改善肿瘤浸润， o9RPmelT细胞还具有更强的体外细胞杀伤能力。

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Fig.5.o9R信号使PmelT细胞在无淋巴耗竭的情况下具有抗肿瘤功效[5] 。
a．Pmel模型示意图。从小鼠脾脏中分离出Pmel-1T细胞，分别改造为o2R和o9RPmelT细胞，然后过继转移至黑色素瘤荷瘤鼠体内。荷瘤鼠接受辐照，或MSA-IL-2和MSA-oIL-2治疗5天。 b-c.肿瘤体积变化曲线和小鼠的存活率。 d.与o2RPmelT细胞相比， o9RPmelT细胞浸润更大。
此外，研究人员还发现MSA-oIL-2导致o2R和o9RPmel改造的T细胞的表型显著分化(14个簇中有8个差异明显)(Fig.6a) 。 o9RPmelT细胞获得TSCM表型(Sca-1,CD127,Fas和CD62L；在过继细胞治疗中以其优越的抗肿瘤活性而闻名的细胞亚群[6]) 。

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Fig.6.MSA-oIL-2使o9RPmelT细胞获得TSCM表型[5]
a.MSA-oIL-2(5μM)体外处理o2R和o9RPmelT细胞48h后opt-SNE簇的分布。 b.o2R和o9RPmelT细胞在MSA-IL-2(50nM)或MSA-oIL-2(5μM)处理后基因表达的热图
研究人员还使用了一种具有免疫治疗抗性的胰腺癌模型(PDA7940b ，表达间皮素）验证这一体系在CAR-T治疗中的作用。在胰腺癌动物模型(PDA7940b)中，单独使用Ad-oIL-2腺病毒载体或CAR-o2R或CAR-o9RT细胞治疗对控制肿瘤生长无效，然而， Ad-oIL-2+CAR-o2RT细胞+化疗组(67%肿瘤完全消退)或Ad-oIL-2+CAR-o9RT细胞+化疗组(50%肿瘤完全消退)的联合治疗有明显抑瘤效果(Fig.7b) 。在没有化疗组的情况下， Ad-oIL-2+CAR-o9RT细胞抑瘤效果更加明显，肿瘤完全消退率为42% 。此外CAR-o9RT细胞在体外对胰腺癌细胞也显示出优越的抗肿瘤功效(Fig.7c) 。 CAR-o9RT细胞的杀伤肿瘤效力更强。