CIR:靶向肿瘤相关巨噬细胞的汽车

来源：奇点蛋糕2022-11-23 20336019

本研究结果从概念上证明了靶向巨噬细胞表面F4/80的CAR-T细胞可以发挥良好的抗肿瘤作用。其机制包括清除TAM具有免疫抑制作用；上调肿瘤细胞表面MHC，促进内源性T细胞免疫应答。

目前，疗法正在肿瘤治疗领域掀起一场革命，但仍有许多患者对免疫疗法反应不佳。肿瘤相关巨噬细胞(TAM)是治疗耐药性的重要原因[1]。

TAM是肿瘤微环境(TME)中最丰富的免疫细胞，肿瘤中的TAM通常起到促进肿瘤发生发展的作用[2]。因此，清除TAM可能是改变TME免疫抑制环境和促进抗反应的一种方法。然而，早期开发的CSF1/CSF1R轴抑制剂在临床上并不有效[3]，这表明我们仍然需要找到更好的治疗策略。

最近，西奈山伊坎医学院的Brian D. Brown和Miriam Merad领导的研究小组在《癌症免疫学研究》杂志上发表了这项研究成果[4]。他们发现，靶向F4/80不仅可以有效消除TAM，解除TAM引起的免疫抑制，还可以增强肿瘤抗原特异性T细胞的免疫反应，从而抑制各种肿瘤的生长。

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研究小组首先设计了CAR-T细胞(F4。CAR-T)靶向巨噬细胞表面的特异性标志物F4/80，然后与小鼠巨噬细胞或中性粒细胞孵育，检测CAR-T对巨噬细胞的特异性杀伤能力。

结果显示F4。CAR-T可以特异性地杀死巨噬细胞而不损伤中性粒细胞。接下来，他们测试了F4的杀伤能力和安全性。小鼠巨噬细胞的CAR-T。这些老鼠输了F4。CAR-T显示没有应激或死亡病例，在输注CAR-T细胞12天后，小鼠脾脏中的巨噬细胞数量减少了80%。

这些数据表明F4。CAR-T可以有效且特异性地杀死巨噬细胞。

F4。CAR-T能有效杀死巨噬细胞。

F4也可以。CAR-T渗入肿瘤清除TAM？

为了回答这个问题，研究小组构建了HKP1非小细胞小鼠模型，然后给F4输血。将CAR-T细胞注入老鼠体内。通过免疫荧光和流式细胞仪，他们发现了大量的F4。CAR-T细胞浸润到肿瘤中，同时伴有TAM数量的显著减少。

这些数据表明F4。CAR-T细胞可以有效地渗入肿瘤并杀死TAM。

F4。CAR-T可以渗入肿瘤杀死TAM。

F4。CAR-T可以减少TAM的数量，那么这样可以减缓肿瘤的进展吗？

研究小组观察了移植F4的小鼠的肿瘤负荷和荷瘤存活时间。CAR-T细胞，并发现移植有F4的小鼠肿瘤体积增大。CAR-T细胞比移植对照T细胞的小鼠小，且荷瘤存活时间明显延长。

这些数据表明，F4的转移。CAR-T细胞能显著延缓肿瘤进展，延长小鼠荷瘤存活时间。

F4输血。CAR-T显著抑制肿瘤生长并延长生存期。

当使用免疫荧光检查小鼠的肿瘤组织时，研究小组注意到，在治疗组小鼠的肿瘤细胞中，荧光标记tdTomato的表达水平显著下降。考虑到以前的研究表明，荧光蛋白GFP也能被荷瘤小鼠的T细胞检测到，作为肿瘤特异性抗原，并且GFP的表达水平与MHC的表达水平呈负相关[5]。他们怀疑tdTomato也可能代表一种肿瘤特异性抗原，其表达量的减少可能与MHC表达水平的增加有关，从而使肿瘤更容易被免疫系统杀死。

为了验证这一猜想，研究小组分析了tdTomato在肿瘤细胞中的荧光强度和MHC表达水平，发现与没有F4的小鼠相比。F4小鼠肿瘤细胞中CAR-T细胞、tdTomato的荧光强度。CAR-T细胞明显减少，但MHC 和MHC 的表达明显增加。

肿瘤细胞中tdTomato的减少和MHC表达的增加与肿瘤负荷的降低有关，提示F4。CAR-T疗法可能促进内源性T细胞对tdTomato肿瘤细胞的免疫反应。

为了检测内源性T细胞的应答，研究团队使用了四聚体技术检测识别荧光素酶优势表位（HKP1细胞表达这个表位）的CD8+T细胞，发现与未转输F4.CAR-T细胞的小鼠相比，接受F4.CAR-T细胞治疗的小鼠肿瘤中浸润了更多的荧光素酶特异性CD8+T细胞。

以上数据表明，使用F4.CAR-T细胞进行治疗不仅能够有效清除肿瘤内TAM，还能够增加内源性肿瘤特异性T细胞的数量，对肿瘤进行杀伤与免疫编辑（表现为tdTomato表达降低）。

F4.CAR-T细胞治疗激发内源性T细胞免疫应答

已有研究表明，HKP1肿瘤对PD-1抑制剂治疗敏感，那么F4.CAR-T细胞治疗的效果与PD-1抑制剂相比如何呢？两者是否会有协同作用？

为了探究上述问题，研究团队为荷瘤小鼠进行了PD-1抑制剂单药治疗、F4.CAR-T细胞单药治疗以及二者联合治疗。结果显示，PD-1抑制剂和F4.CAR-T细胞均能够抑制肿瘤生长，但是两者并无协同作用。这也表明，F4.CAR-T细胞和PD-1抑制剂都是通过增强内源性T细胞应答来增强抗肿瘤能力的。

F4.CAR-T细胞与PD-1抑制剂无协同作用

CD8+T细胞对靶细胞的杀伤依赖于靶细胞表面抗原肽:MHCI复合物的存在，已有的研究结果表明在转输F4.CAR-T细胞后肿瘤细胞上调表达MHCI，这可能是F4.CAR-T细胞促进内源性T细胞应答的重要机制，那么F4.CAR-T是如何促进肿瘤上调表达MHCⅠ的呢？

我们都知道，活化的CD8+T细胞可以产生大量的IFN- ，而IFN- 能够诱导MHCI的表达，因此研究人团队猜想或许是肿瘤中活化的F4.CAR-T细胞在杀伤TAM时释放的IFN- 诱导肿瘤细胞上调表达MHCI。

为了证明这个猜想，研究团队构建了IFN- 缺陷的F4.CAR-T细胞，并将其转输至荷瘤小鼠体内。结果显示，与转输WT F4.CAR-T细胞相比，转输Ifng-/-F4.CAR-T细胞后肿瘤细胞上MHCI的表达显著降低。这表明上述猜想是正确的。

F4.CAR-T细胞产生的IFN- 诱导肿瘤细胞上调表达MHCI

最后，研究团队在两种富含巨噬细胞的肿瘤模型（ID8以及）中测试了F4.CAR-T细胞的治疗效果。结果显示，F4.CAR-T细胞对这两种恶性肿瘤均有治疗效果，显著地抑制了肿瘤的生长。

这些数据表明，F4.CAR-T细胞疗法在多种肿瘤中均有良好的治疗潜力。

F4.CAR-T对多种恶性肿瘤均有治疗效果

总而言之，这项研究成果从概念上验证了，靶向巨噬细胞表面F4/80的CAR-T细胞可以发挥良好的抗肿瘤作用。其机制包括清除具有免疫抑制作用的TAM；上调肿瘤细胞表面的MHC，促进内源性T细胞免疫应答。这个研究也为后续开发清除TAM的CAR-T疗法提供了支撑。

参考文献：

1. Mantovani A, Marchesi F, Malesci A, Laghi L, Allavena P. Tumour-associated macrophages as treatment targets in oncology. Nature Reviews Clinical Oncology. Nature Publishing Group; 2017;14:399 416.

2. Noy R, Pollard JW. Tumor-Associated Macrophages: From Mechanisms to Therapy. Immunity. Elsevier Inc.; 2014;41:49 61

3. Cannarile MA, Weisser M, Jacob W, Jegg A-MM, Ries CH, R ttinger D. Colony-stimulating factor 1 receptor (CSF1R) inhibitors in cancer therapy. Journal for ImmunoTherapy of Cancer. Journal for ImmunoTherapy of Cancer; 2017;5:1 13

4. Sanchez-Paulete AR, Mateus-Tique J, Mollaoglu G, et al. Targeting macrophages with CAR T cells delays solid tumor progression and enhances anti-tumor immunity. Cancer Immunol Res. 2022;CIR-21-1075. doi:10.1158/2326-6066.CIR-21-1075

5. Wroblewska A, Dhainaut M, Ben-Zvi B, Rose SA, Park ES, Amir E-AAD, et al Protein Barcodes Enable High-Dimensional Single-Cell CRISPR Screens. Cell. Elsevier Inc.; 2018;175:1141-1155.e16.

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