靶向MSLN的TRuC-T:TC-210 T临床前实验

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MSLN是一个具有吸引力的实体瘤靶点,无论是CD3双抗还是CAR-T布局了此靶点,希望能在实体瘤中打开局面。但是迄今的结果显示CAR-T在实体瘤中的效果一般,无论是响应率还是疾病稳定时间都比较短。这可能是因为CAR-T的激活信号与T细胞本身的激活信号差异所至,因为CAR-T只有CD3ζ亚基与共刺激因子的信号,另外肿瘤微环境进一步缩小了CAR-T在实体瘤的应用前景。不过近期的一篇文献MSLN-targeted CAR-T跟PD-1联用治疗实体瘤患者ORR能达到63%,看来细胞治疗还是得需要免疫检查点的联用。本文作者使用TRuC-T平台构建了靶向MSLN的TRuC-T:TC-210 T,并与CAR-T比较了体内外的抑瘤作用。

MSLN靶向的TRuC-T体外杀伤肿瘤细胞

下图a展示了MSLN的ε-TRuC-T的结构,anti-MSLN抗体为单域抗体MH-1,转染后的T细胞命名为 TC-210 T;同时构建了一个MSLN-CAR-T 作为对照胞内信号为41BB-CD3ζ ;转染后TRuC-T在CD4和CD8细胞中的比例分别为20%-30%和4%-9%(图b);TC-210 T能在24h内杀伤高表达MSLN的细胞,对阴性细胞无影响(图c);TC-210 T细胞的增殖也需要MSLN阳性细胞的刺激(图d);TC-210 T杀伤靶细胞后能够释放细胞因子,在无靶细胞时不释放因子(图e)。

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TC-210 T在体内的抑瘤作用

小鼠OVCAR3-luc肿瘤模型中可以看到TC-210 T在用药9天后就能明显减少肿瘤负荷,到13天后6/7的小鼠达到CR并且直至27天都能保持tumor free(图a,b);接下来使用A549-M-luc皮下接种的肿瘤模型比较TC-210 T和CAR-T的抑瘤作用,可以看到TC-210 T的抑瘤作用稍快于MSLN-BBζ CAR-T(图c),然后同时比较了TC-210 T和MSLN-BBζ CAR-T因子分泌的水平,TC-210 T的因子分泌水平低于MSLN-BBζ CAR-T,而且CAR-T中大部分的细胞因子会长时间维持较高水平(图d)。

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TC-210 T可以更高效的定位到肿瘤并快速清除肿瘤细胞

与上一步的体内实验一致,TC-210 T相比MSLN-BBζ CAR-T可以更快的清除MSTO-M-Luc肿瘤,TC-210 T无论是开始起效还是完全清除肿瘤都更快(图a);IHC结果显示用药7天后肿瘤微环境中的T细胞浸润TC-210 T相比MSLN-BBζ CAR-T更多(图b,c);与IHC结果类似,流式检测结果显示使用TC-210 T的肿瘤中CD3 T比例也更高(图d);靶点相关的TC-210 T也比MSLN-BBζ CAR-T有更多的肿瘤浸润(图e);CD3阳性T细胞中TC-210的比例也高于MSLN-BBζ (图f)。

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肿瘤微环境中的TC-210 T相比MSLN-BBζ CAR-T激活的更快

对用药7天后的肿瘤中的CD3阳性T细胞进行转录组分析,发现TC-210 T用药组的T细胞有更多T细胞激活和效应功能相关的基因转录(图a);TC-210 T也比MSLN-BBζ CAR-T表达更高的CD69,但是CD25的表达水平较低(图b);其中T细胞激活以及衰竭maker也是TC-210 T更高,不过Tim3的表达水平两者一致(图c)。

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TC-210 T代谢途径转向线粒体途径

从上一张图我们可以看到TC-210 T中HK2基因的转录水平更低,这说明TC-210 T和MSLN-BBζ CAR-T的代谢途径可能有所差异,因此接下来比较了它们代谢的差异。OCR(氧消耗速率)和 ECAR(细胞外酸化速率)显示TC-210 T和MSLN-BBζ CAR-T基础呼吸代谢类似,但是TC-210 T备用呼吸能力更强同时糖酵解活性更低(图a,b)。体内实验也与体外实验一致,CD4+ TC-210 T的糖酵解活性低于CD4+ MSLN-BBζ CAR-T,二者的CD8+细胞糖酵解水平类似(图c)。而且TC-210 T的线粒体更大,说明TC-210 T的代谢途径更转向氧化磷酸化。

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讨论

这篇文献比较了靶向MSLN的TRuC-T TC-210 T跟CAR-T的抗肿瘤活性,TC-210 T的抗肿瘤活性依赖于抗原的表达。在体内TC-210 T起作用的时间以及完全清除肿瘤的速度都快于CAR-T,这可能是由于TC-210 T可以更快更多的肿瘤浸润能力相关,另外有报道指出CAR-T被激活后CAR也会发生下调。尽管TC-210 T可以有效的清除肿瘤但是释放的细胞因子水平低于CAR-T,可能由于不用的免疫突触形成机制以及胞内信号通路所至。因为有报道显示CAR-T的免疫突触为非典型的结构,而TRuC-T的免疫突触更类似于天然的结构,同时T细胞的激活信号为天然的TCR信号。低水平的细胞因子释放代表更优的安全性,可能TC-210 T与不包含共刺激信号有关。最后肿瘤部位的TC-210 T代谢通路也与CAR-T不同,并没有过多依赖于糖酵解途径,更大的线粒体也意味着TC-210 T更容易在肿瘤微环境中存活。

参考文献

Mesothelin-targeting T cells bearing a novel T cell receptor fusion construct (TRuC) exhibit potent antitumor efficacy against solid tumors