哈佛醫(yī)學院新發(fā)文：克服實體瘤多種障礙 加速CAR-T組合療法臨床轉化
9月15日，哈佛醫(yī)學院研究團隊在《Nature Communications》上發(fā)表題為“Stressed target cancer cells drive nongenetic reprogramming of CAR T cells and solid tumor microenvironment”的研究論文，描述了一種廣泛適用的非遺傳方法，該方法同時解決了CAR T作為實體瘤療法的多重挑戰(zhàn)。該方法通過將CAR-T細胞暴露于已暴露于細胞應激誘導劑雙硫侖（DSF）和銅（Cu）（DSF / Cu）加上電離照射（IR）的應激靶癌細胞中來重新編程CAR-T細胞。重新編程的CAR-T細胞獲得早期記憶樣特征，強大的細胞毒性，增強的體內擴增，持久性和減少的疲憊。DSF / Cu和IR應激的腫瘤也在人源化小鼠中重新編程和逆轉免疫抑制TME。重新編程的CAR-T細胞來源于健康供體或轉移性女性乳腺癌患者的外周血單核細胞，在多種異種移植小鼠模型中誘導穩(wěn)健，持續(xù)的記憶和治愈性的抗實體瘤反應，通過強調腫瘤作為實體瘤的有前途的治療方法，為增強CAR T的能力建立了概念證明。
DSF/Cu + IR在體外誘導靶癌細胞的細胞應激反應
為了克服CAR-T對實體瘤的治療障礙，選擇性地開發(fā)了轉基因CAR構建體，以增加CAR-T細胞的擴增、浸潤、功能和持久性，以及減少CAR-T耗竭并將免疫抑制TME從“冷”狀態(tài)轉變?yōu)椤盁帷睜顟B(tài)。鑒于基因工程CAR T對實體瘤的挑戰(zhàn)和局限性，我們繞過了這種方法，而是專注于刺激或“壓力”靶向癌細胞的非遺傳方法。
我們的研究結果顯示，CAR-T細胞和TME可以通過暴露于DSF / Cu + IR應激癌細胞進行顯著且有益的重編程。DSF/Cu+IR誘導的細胞應激導致靶癌細胞的免疫原性細胞死亡（ICD）或“熱死亡”，同時釋放高度免疫刺激的DAMPs，促炎細胞因子和趨化因子，進而重編程CAR-T細胞和TME。值得一提的是，當我們研究每種成分單獨或組合（即DSF，Cu，DFS / Cu，IR，DSF / Cu + IR）對應激腫瘤細胞的影響時，我們發(fā)現(xiàn)DSF / Cu + IR在激活XBP1軸方面有效，這是ER應力的關鍵參數(shù)。據(jù)報道，DSF單獨以劑量依賴性方式（1-10μM）激活小鼠CD8 T細胞。相比之下，DSF/Cu在體外高劑量（例如，1μM / 1μM）對CAR-T細胞具有直接的細胞毒性作用。因此，如本研究所證明的，應考慮足以誘導腫瘤細胞應激和ICD的低DSF / Cu劑量來重編程CAR-T細胞和TME。
研究進展
在這項研究中，我們通過評估來自7名轉移性乳腺癌患者的RP-B3-H7 CAR T細胞的功效，研究了攜帶TNBC小鼠的B3-H20 CAR T細胞通過應激腫瘤進行體內重編程的影響，其中大多數(shù)患者接受了大量預處理。RP-B7-H3 CAR T處理導致8/20小鼠表現(xiàn)出完全反應（CR），伴隨著早期CAR-T記憶細胞數(shù)量的增加和更少的CAR-T效應記憶和耗盡的CAR-T細胞，并且在12/20小鼠中表現(xiàn)出部分反應（PR），而NRP B7-H3 CAR T細胞處理的小鼠表現(xiàn)出1/20 CR，伴隨著較少的CAR T早期記憶細胞和增加的CAR-T效應記憶細胞和衰竭。這些結果確立了完全小鼠與部分應答小鼠中增加的CAR T早期記憶細胞之間的相關性，并與轉錄譜定義的發(fā)現(xiàn)一致，即CLL的早期記憶與晚期記憶CAR T細胞產物與臨床反應相關。值得注意的是，當我們用來自轉移性TNBC患者的RP-B7-H3 CAR T細胞治療攜帶PDX的小鼠時，100%的小鼠獲得了CR，伴隨著CAR-T細胞體內擴增的增加和持久的無腫瘤生存。同時，與未經治療的小鼠相比，在用來自同一患者的NRP-B7-H3 CAR T治療的小鼠中觀察到PR顯著但降低的存活率。這些數(shù)據(jù)支持進一步優(yōu)化體內重編程CAR-T策略，以提高誘導CR的能力，有望使這種類型的CAR-T細胞能夠為轉移性乳腺癌患者提供CR的臨床益處。
研究結果
在這項工作中，我們研究了體外和體內DSF / Cu和IR（DSF / Cu + IR）應激的靶癌細胞是否不僅可以重新編程健康供體或轉移性乳腺癌患者供體來源的CAR-T細胞，還可以重編程TME，從而提高這些效應器對實體瘤的功效。這種方法同時解決了CAR-T細胞治療的多種障礙，通過監(jiān)測重編程（RP）和非重編程（NRP）CAR-T細胞在體外和體內進行評估，以獲取早期記憶T表型轉換，擴增，浸潤，效應功能和持久性的證據(jù);并通過分析重編程的TME來確定浸潤免疫細胞的數(shù)量，免疫細胞亞型，細胞因子/趨化因子類型和水平。使用各種已建立的腫瘤細胞系和患者來源的異種移植（PDX）來源的實體瘤小鼠模型評估靶向不同抗原和一組應激實體瘤的CAR-T細胞的治療潛力。
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