模型|《细胞》:CAR-T“变身”,意在躺平!( 三 )


为了确认这个T到NK的转换 , scRNA-seq再次登场 , 对 没受过刺激(Day 0)和刺激28天后的TCR进行测序来追踪T细胞的谱系 。 证实了 长期刺激后细胞还是同一个细胞 , 只是上面长出了NK受体 。
了解机制很重要 , 找到靶点才更好 。
至此 , 已经观测到了CAR-T在持续抗原刺激下功能失调的原因 , 总结出了相关的异常表达特征 。 那么能不能找到专门负责调控这些异常基因的转录因子 , 为功能失调负责呢?研究人员再次用IPA分析scRNA-seq的差异表达基因 ,ID3和SOX4从一众相关的转录因子中脱颖而出 。
最后 , 最激动人心的时刻到来了 。 通过海量数据分析得到的靶点 , 到底能不能实际改善CAR-T、修复功能呢?
研究人员敲除ID3或SOX4之后 , 用升级版的CAR-T再次进行持续抗原刺激实验 。 为了方便评价比较CAR-T功能失调的程度 , 研究人员把之前得出的异常CAR-T的30个特征基因打包做了一个运算 , 起名叫做失调指数(dysfunction score) 。敲除了ID3或SOX4的CAR-T失调指数更低 , 有效提升了持续抗原刺激后异常CAR-T细胞的细胞毒性和肿瘤杀伤力 。

模型|《细胞》:CAR-T“变身”,意在躺平!
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▲ 持续抗原刺激之下 , 敲除了ID3或SOX4的CAR-T比原版的功能异常CAR-T对肿瘤细胞的杀伤力更强
体外模型的优势和小鼠模型相比 , 在于更灵活易操作 , 便于对多个时间点取样观测 。 这个研究发现了CAR-T细胞因慢性刺激导致的一组功能失调的特征基因:持续的抗原刺激会导致CAR-T细胞耗竭 , 促使CD8 T细胞向NK状T细胞转变 。
在这个转变的过程中 , 转录因子ID3和SOX4水平上调 , 调控了细胞衰竭相关的基因 , 其中就包括了NK受体 。 敲除ID3或SOX4部分修复了CAR-T细胞功能失调的问题 , 提升了抗肿瘤功效 。
CAR-T表面NK受体上调 , 成为细胞耗竭的新标志 , 这将对免疫治疗领域产生深远影响 。 当然还有很多问题有待进一步的研究 , 例如:NK受体对于CAR-T细胞的生物学意义是什么?从CAR-T中敲除ID3和SOX4的策略是否反过来影响了肿瘤微环境?这个策略是否也可以应用于治疗其他肿瘤?此外 , 这个用于评价CAR-T功能的失调指数也值得进一步大范围验证 , 如果具有普适性 , 未来可以推广成为判定或预测CAR-T功能是否完好的参考标准 。

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