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2024 | 使用TMIGD2传导的信号加强CAR-T细胞

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Science Advances:13.6分
文章的出发点:
常用的共刺激信号是CD28、41BB等,作者想拓展补充一些共刺激信号。之前的研究中TMIGD2这个分子在T细胞激活和分化过程中不可逆地减少,且TMIGD2阴性的T细胞表现出有害的表型变化,包括增殖减慢和衰老表型。此外,TMIGD2阴性T细胞细胞因子表达也会发生改变。这些发现表明,维持TMIGD2信号传导可能是一种有效的策略,可以通过防止衰老、减少增殖和改变细胞因子释放来支持CAR- T细胞效应功能。
文章大概内容:
1.首先它构建了很多CAR结构,作用就是为了比较TMIGD2和其他之间的区别。用hEGFRt去代表表达效率,想发此类文章的可以看看怎么设置分组比较的。文章说他们的阳性率都在85%以上,这很高,看了一下他们的步骤,用的慢病毒,感染时用了RetroNectin试剂。

2.接下来就是杀伤,他们用不表达CAR的T细胞,将上述分组的CAR阳比例都统一调成50%再去做实验。有一个有意思的点是,在实体瘤细胞系中,可以看到TMIGD2和41BB同时存在的CAR反而杀伤效果不太好,而在血液流细胞系中,TMIGD2和41BB同时存在的CAR效果还行。然后单独含有41BB的CAR效果反而不太好,这让我想起来之前好像有文献专门比较41BB和CD28的共刺激域,41BB也没这么差,后面找到文献了

3.上面那个是最简单的杀伤效果,作者补充做了一个动态杀伤结果。

4.CAR-T的细胞因子分泌也是一个衡量细胞毒性和杀伤作用,然后这里作者选择了一堆细胞因子去检测。总之,这些结果表明,B7-H3.TMI.ζ 和 B7-H3.28.BB.ζ CAR-T 细胞在体外表现出同等的细胞毒性反应和杀伤动力学。虽然这些 CAR-T 细胞的细胞因子分泌情况相似,但与 B7-H3.28.BB.ζ CART 细胞相比,B7-H3.TMI.ζ CAR-T 细胞分泌的这些细胞因子大多较少。

5.体外的杀伤和细胞因子分泌做完了,那就做个动物的实验。这里可以注意到B7-H3.TMI.ζ 和 B7-H3.28.BB.ζ CAR-T 细胞效果差不多。(这边是静脉注射CAR-T)

6.然后瘤内注射CAR-T的动物实验(这边是GBM模型),实验中有个现象,有小鼠在没有任何实质性肿瘤负担的情况下死亡,其根本原因很可能是 B7-H3.28.BB.ζ CAR-T 细胞而不是肿瘤细胞,所以B7-H3.TMI.ζ效果好,更安全。

7.这里继续瘤内注射CAR-T的动物实验,不过这次是胰腺癌模型,结果依然是B7-H3.TMI.ζ效果好。

8.动物体内的杀伤做完了,该检测CAT-T细胞的存活和扩增情况了。发现B7-H3.TMI.ζ-Luc CAR-T 细胞比 B7-H3.28.BB.ζ-Luc CAR-T 细胞在体内存活的时间更长。与 B7-H3.28.BB.ζ-Luc CAR-T 细胞相比,B7-H3.TMI.ζ-Luc CART 细胞的持久性略有提高。BB.ζ-Luc CAR-T在后期的持续性略有提高。

9.然后作者比较了B7-H3.TMI.ζ 和 B7-H3.28.BB.ζ CAR-T 细胞在体外条件下的转录组差异。差异基因肯定能筛出一大堆,然后氧化磷酸化与糖酵解方面差异最大,表明这两种CAR- T细胞之间的代谢差异。

10.测序测完了得验证一下,于是首先检测在共培养前后糖酵解和线粒体产生的 5′-三磷酸腺苷(%ATP)的变化。作者这里应该用的Seahorse的试剂盒,说实验结果符合转录组测序结果,然后又做了一系列跟代谢相关的实验,具体的不介绍了,感兴趣的自己看,结论是这些数据共同表明,B7-H3.TMI.ζ CAR-T 细胞不像 B7-H3.28.BB.ζ CAR-T 细胞那样依赖糖酵解途径。

11.肿瘤微环境在调节CAR- T细胞功能和表型方面起着重要作用,这可能对治疗反应产生深远的影响。所以,作者取小鼠体内的CAR-T细胞进行了转录组测序。结果是这些数据共同表明,B7-H3.TMI.ζ和B7-H3.28.BB.ζ CAR-T细胞在体内肿瘤微环境中的功能不同,与后者相比,前者表现出较少的糖酵解、较少的功能障碍和较少的免疫抑制表型。

12.CAR-T持续接触抗原后出现一些情况,所以作者用肿瘤细胞持续刺激CAR-T细胞做了个对比,有以下几个结果
  • B7-H3.TMI.ζ CAR-T细胞比B7-H3.28.BB.ζ CAR-T在第13天和第17天获得的衰竭细胞更少。
  • B7-H3.TMI.ζ CAR-T细胞的CAR阳性率比B7-H3.28.BB.ζ CAR-T高(最开始两组细胞的CAR阳都是100%)
  • 小鼠模型中取出瘤内CAR-T细胞中,B7- H3.TMI.ζ CAR-T 细胞中 LAG-3 的表达较低,而 PD-1 或 TIM-3 的表达没有差异。
  • 从第 10 天开始,B7-H3.TMI.ζ CAR-T 细胞中的中心记忆细胞(CD45RA- CCR7+)较多,在第 6 天,情况正好相反(图 7C)
  • B7-H3.TMI.ζ CAR-T 细胞中幼稚 T 细胞(CD45RA+ CCR7+)的比例较低。
  • 效应记忆细胞(CD45RA- CCR7-)或终末分化的 EMRA 细胞(CD45RA+ CCR7-)在各组间没有差异(图 7C)
  • B7-H3.TMI.ζ CAR-T细胞在第3天和第6天表现出更高的CD69+表达,在第10天表现出相同的表达,在第13天和第17天表现出更高的表达(图7C)。
  • TMI.ζCAR-T细胞与B7-H3.28.BB.ζCAR-T细胞相比,EMRA细胞数量呈减少趋势(P = 0.09)。
  • B7-H3.TMI.ζ CAR-T 细胞与 B7-H3.28.BB.ζ CAR-T 细胞相比,CD4+ T 细胞显著减少,CD8+ T 细胞显著增加。
  • 还有一些细节性的差别这里就不记录了,总之B7-H3.TMI.ζ CAR-T 细胞在持续抗原刺激后获得的记忆、衰竭、活化和 CD8/CD4 表型存在差异。

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