《Science Advances》：Moffitt癌症中心研发出γδCAR-T细胞，有望根除骨转移性前列腺癌

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导语 / Introduction

本文报告了一种使用γδ的嵌合抗原受体(CAR) T 细胞和唑来膦酸盐 (ZOL)治疗骨转移性前列腺癌（mCRPC）的组合策略。

在骨mCRPC的临床前小鼠模型中，靶向前列腺干细胞抗原 (PSCA) 的γδCAR-T细胞诱导肿瘤快速显着消退，同时增加存活率并减少癌症相关骨病。该研究的数据表明，内源性 Vγ9Vδ2 T 细胞受体的活性在CAR-T 细胞中得以保留，从而允许对肿瘤细胞进行双受体识别。

前列腺癌经常转移到骨骼并且无法治愈，莫菲特（Moffitt）癌症中心的研究人员正在努力为这部分患者寻找新的治疗方案。在5月3日发表在Science Advances上的一篇题为“γδ-Enriched CAR-T cell therapy for bone metastatic castrate-resistant prostate cancer”的新文章中，莫菲特大学的几位科学家在骨转移性前列腺癌小鼠模型中证实，嵌合抗原受体T细胞 (CAR-T) 疗法，是一种有效的抗肿瘤方法。

“骨转移性前列腺癌是一种无法治愈的疾病，它会通过极度骨痛显着影响患者的生活。在死于该病的患者中，高达90%的患者会出现骨转移。骨转移性前列腺癌 (mCRPC) 也会导致广泛的骨病，导致与骨骼相关的事件，例如高钙血症、自发性骨折和极度骨痛。”该研究的共同主要作者，莫菲特肿瘤生物学系临时主席Conor Lynch 博士说。“双膦酸盐如唑来膦酸盐有助于缓解这一问题并减少病理性骨折，但对患者生存率几乎没有影响。因此，迫切需要新的治疗方案。”

Moffitt的研究人员想探索使用CAR-T细胞疗法治疗骨转移性前列腺癌的可能性，以及是否可以通过将其与唑来膦酸联合使用来增强这种治疗的疗效。CAR-T疗法在癌症治疗中相对较新。CAR-T细胞免疫疗法于2017年首次获批用于治疗某些血癌。在临床治疗上，需将从患者身体上提取分离的T细胞，在体外经过基因工程改造嵌上靶向肿瘤特异性标记物，再将这些T细胞在培养物中扩增并输回患者体内，以靶向破坏肿瘤细胞。

γδCAR-T细胞表现出更强的杀伤力

不同的是，在Lynch实验室与Daniel Abate-Daga博士的这项合作研究中，共同第一作者Jeremy Frieling博士和Leticia Tordesillas博士使用了一种特定的T细胞亚型，称为γδT细胞。与传统的 α/β T细胞相比，针对γδT细胞的研究相对较少，但在近年来引起了生物技术领域的极大兴趣。

研究人员创建了具有前列腺干细胞抗原 (PSCA) 的肿瘤生物标志物的特异性CAR-T细胞，该抗原在骨转移性前列腺癌中高度表达。他们证明了CAR-T 细胞在细胞培养物中杀死了前列腺癌细胞，并成功刺激了免疫细胞活性的化学信使的产生。

为了产生γδCAR-T细胞，研究人员首先用第二代CD28 共刺激CAR 构建体 (28t28Z) 转导富含Vγ9Vδ2 的T细胞，当转导至αβT细胞时，该构建体先前已显示出对表达PSCA 的肿瘤的抗肿瘤功效。然而，修饰的CAR 的γδT 细胞表达显然更胜一筹，其中CD28衍生的铰链和跨膜结构域（但没有信号部分）被 CD8α衍生的铰链/跨膜（8t28Z）取代（图2A）。表达这些CAR 的γδT细胞表现出白细胞介素2受体 (IL-2Rβ) 的β亚基的更高表达，这些结果表明，结构元素的轻微修改可以大大增强CAR表达。而表达CD28共刺激的第二代CAR 的γδT细胞显示出最大的IFN-γ（IFN-γ 分泌可以调节实体瘤的肿瘤微环境并增加 CAR-T 细胞的功效 ）分泌和靶向前列腺癌细胞的细胞毒性。

图1.  CAR 内域设计的影响。( A ) 比较来自同一供体的αβ与γδT细胞中CAR 表达的代表性图。( B ) 具有不同 CAR 铰链/跨膜结构域（CD8 或 CD28）的 CAR 的表达在γδT细胞中诱导的表型变化的代表性图。

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来源：论文供图

γδCAR-T细胞诱导胫骨内前列腺肿瘤消退

接下来，他们将实验转移到小鼠模型上，结果表明CAR-T细胞显着减小了肿瘤的大小并提高了存活率，而且毒性有限。

为了评估抗PSCA 的γδCAR-T细胞在体内抗肿瘤活性，研究者将表达PSCA的C4-2B前列腺癌细胞（每次注射2.0×10⁵个）接种到6 周龄小鼠的左右胫骨中雄性NSG (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ) 小鼠 (n=10)，并通过生物发光成像监测作为肿瘤负荷的读数（图3A）。

10天后，根据发光信号将小鼠随机分为两组，一组作为未处理的对照组，另一组通过尾静脉接种接受抗PSCA γδCAR-T 细胞 (1.5×10⁷)。随后的生物发光成像显示，用抗 PSCA γδ CAR-T疗法治疗的小鼠表现出快速且显着的肿瘤消退（P=0.009)，在 T 细胞转移后的24小时内持续长达30天(图2,B和C)。在稍后的时间点，五只经抗PSCA γδCAR-T 治疗的小鼠中有两只出现复发，但随即观察到这些肿瘤的生长与未治疗的对照肿瘤相比显然要慢得多。

图2. 富含γδCAR-T细胞诱导的胫骨内前列腺肿瘤的消退。 

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来源：论文供图

此外，用唑来膦酸盐预处理小鼠有助于通过CAR独立机制激活CAR-T细胞，从而提高识别和破坏肿瘤的能力。重要的是，除了消除肿瘤外，这种治疗还能够保持骨骼的健康。

图3. γδCAR-T细胞治疗可减轻肿瘤引起的骨病

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来源：论文供图

“我们认为 Vγ9Vδ2 T 淋巴细胞（γδT 细胞）是一种有吸引力的CAR载体-T细胞疗法，其具有增强的细胞毒性和识别磷酸抗原（如IPP）的能力。γδT细胞具有不同的亚群，占外周血中T细胞的1%至10%，在先天性和适应性免疫系统中均发挥作用。据我们所知，这项研究是第一个评估γδT细胞表达嵌合抗原受体和治疗骨转移性前列腺癌的研究。这种策略提供了一种双重靶向机制来根除骨转移性前列腺癌，可以快速转化为临床应用中去，”Abate-Daga说。

该研究得到了国家癌症研究所（P30CA07629、R01CA241169 和 U01CA244101）、国防部前列腺癌研究计划（W81XWH-18-2-0013、W81XWH-18-2-0015、W81XWH-18-2-0016、W81XWH -18-2-0017、W81XWH-18-2-0018 和 W81XWH-18-2-0019）和莫菲特癌症中心的团队科学奖。

Moffitt 致力于一项拯救生命的使命：为癌症的预防和治疗做出贡献。位于坦帕的设施是仅有的53个国家癌症研究所指定的综合癌症中心之一，这一殊荣是对莫菲特卓越科学、多学科研究以及强大培训和教育的认可。莫菲特的专业护理人员被美国护士资格认证中心认可为 Magnet® 地位，这是其最高荣誉。Moffitt 拥有7,800 多名团队成员，对该州的经济影响达24 亿美元。

参考资料

Jeremy S. Frieling et al. ,γδ-Enriched CAR-T cell therapy for bone metastatic castrate-resistant prostate cancer.Sci. Adv.9,eadf0108(2023).DOI:10.1126/sciadv.adf0108

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D. Abate-Daga, K. H. Lagisetty, E. Tran, Z. Zheng, L. Gattinoni, Z. Yu, W. R. Burns, A. M. Miermont, Y. Teper, U. Rudloff, N. P. Restifo, S. A. Feldman, S. A. Rosenberg, R. A. Morgan, A novel chimeric antigen receptor against prostate stem cell antigen mediates tumor destruction in a humanized mouse model of pancreatic can

作者：摩西

审校：南风 | 咏彤

声明：本文仅作为科普，拒不接受商业用途的转载申请，亦不构成任何建议。

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