學(xué)習(xí)筆記：實(shí)體瘤CAR-T設(shè)計(jì)方案

文章來(lái)源公眾號(hào)：科學(xué)雜記                   作者：梅子不甜

1. 使CAR-T細(xì)胞靶向多個(gè)腫瘤抗原，避免抗原逃逸；
2. 使CAR-T細(xì)胞可以響應(yīng)腫瘤獨(dú)特的趨化因子梯度，遷移至腫瘤病灶，并穿過(guò)腫瘤基質(zhì)進(jìn)入腫瘤內(nèi)部；
3. CAR-T細(xì)胞可以在腫瘤內(nèi)部耐受免疫抑制微環(huán)境，存活、擴(kuò)增并持續(xù)發(fā)揮殺傷作用；
4. CAR-T細(xì)胞可招募體內(nèi)腫瘤特異性T細(xì)胞，激活自體全身腫瘤免疫反應(yīng)。

可知，若要達(dá)到上述治療效果，需要賦予細(xì)胞多重特性，CAR的設(shè)計(jì)將不再是單一原件而是獨(dú)立完整的、邏輯自洽的整條信號(hào)通路；然而，現(xiàn)有病毒與非病毒的基因操控技術(shù)，單次注入細(xì)胞內(nèi)的元件大小有限，無(wú)法滿足多組件基因整合。

因此，根據(jù)基因組件的作用場(chǎng)景，將其分別構(gòu)建到不同的細(xì)胞中，協(xié)同發(fā)揮作用，將會(huì)是一種潛在的解決方案。在本方案中，我設(shè)想構(gòu)建了一個(gè)二級(jí)細(xì)胞治療體系。

其一，構(gòu)建一級(jí)調(diào)控細(xì)胞leader cell。該細(xì)胞表達(dá)具有識(shí)別殺傷功能的腫瘤特異性CAR分子，表達(dá)腫瘤特異的趨化因子受體，表達(dá)血管生長(zhǎng)阻斷抗體，表達(dá)招募幼稚細(xì)胞的趨化因子。
其二，構(gòu)建二級(jí)效應(yīng)細(xì)胞effector cell。該細(xì)胞表達(dá)第二種腫瘤特異性CAR分子，阻斷PD1-PDL1信號(hào)通路，提供共刺激信號(hào)，表達(dá)有助于Th1類分化的細(xì)胞因子。

在這個(gè)方案中，leader cell主要發(fā)揮腫瘤浸潤(rùn)與免疫細(xì)胞招募的作用。腫瘤特異的趨化因子受體，能使leader cell有效進(jìn)入腫瘤部位；腫瘤血管生長(zhǎng)阻斷或正�；�可活化內(nèi)皮細(xì)胞，上調(diào)其選擇素表達(dá)，利于血液中淋巴細(xì)胞的黏附與遷出血管，改善腫瘤免疫環(huán)境；而趨化因子的表達(dá)則可以招募更多血液中的naive T以及NK等進(jìn)入腫瘤內(nèi)部，另外當(dāng)表型主要為naive T的effector cell回輸后，也可被招募；最后，其CAR分子可優(yōu)先使用CD28共刺激信號(hào)，便于leader cell激活后在腫瘤內(nèi)大量擴(kuò)增，增強(qiáng)其效力�？梢钥闯�，leader cell在整個(gè)二級(jí)系統(tǒng)中充當(dāng)了一個(gè)特洛伊木馬的角色。

二級(jí)的effector cell則主要發(fā)揮腫瘤殺傷與自體腫瘤免疫認(rèn)識(shí)的作用。PD1信號(hào)通路的阻斷與共刺激信號(hào)的提供可同時(shí)進(jìn)行，即可設(shè)計(jì)anti-PDL1-CD28的雙特異性分子，由于腫瘤內(nèi)的腫瘤細(xì)胞與MDSC等表達(dá)大量PDL1，雙特異性分子結(jié)合PDL1分子時(shí)，effector cell與體內(nèi)原有的腫瘤特異性T細(xì)胞就可以在識(shí)別靶抗原、MHC-mut_peptide的同時(shí)，接受由這些細(xì)胞提供的次級(jí)信號(hào)，原有的免疫抑制性腫瘤細(xì)胞、MDSC等此時(shí)就成為了APC，避免體內(nèi)原生腫瘤特異性細(xì)胞的活化清除與耗竭，促進(jìn)腫瘤內(nèi)TLS的形成，并且leader cell或effector cell激活分泌的IFN-γ也具有上調(diào)MHC表達(dá)的作用，增強(qiáng)這一APC功能。另外，研究表明PD1-PDL1信號(hào)通路阻斷與VEGF阻斷具有協(xié)同效應(yīng)，可激活腫瘤免疫。Th1類細(xì)胞因子的表達(dá)，可逆轉(zhuǎn)細(xì)胞的耗竭狀態(tài)，或增強(qiáng)先天免疫和獲得性免疫的活化狀態(tài)，幫助建立人體自身的腫瘤監(jiān)控與免疫識(shí)別，降低復(fù)發(fā)；最后，其CAR分子優(yōu)先使用41BB共刺激信號(hào)，識(shí)別第二種腫瘤相關(guān)或腫瘤特異抗原，有效避免腫瘤抗原丟失逃逸、延長(zhǎng)細(xì)胞在體內(nèi)的存活時(shí)長(zhǎng)，增加建立自身腫瘤免疫識(shí)別的機(jī)率。

最后，整個(gè)方案的設(shè)計(jì)就變成下面這樣，實(shí)際執(zhí)行中，也可根據(jù)具體情況對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行調(diào)整，畢竟，我的這個(gè)方案選擇的適應(yīng)癥為肺癌，本身也是非常理想化的設(shè)計(jì)，實(shí)際實(shí)施難度比較大。