撰文丨章臺柳

嵌合抗原受體（CAR）是能夠重新定向免疫效應細胞的特異性并增強其功能的人工合成受體。目前，靶向CD19的CAR-T細胞已經革新了B細胞惡性腫瘤的治療，在某些情況下甚至能使其他難治性疾病獲得持久的完全緩解。然而，CAR-T細胞在實體瘤中尚未取得類似的療效，這主要是受限于實體瘤中尚未發(fā)現(xiàn)具有類似特性的、在正常組織中表達受限的泛癌細胞表面靶點。因此，實體瘤的有效靶向受到兩方面因素的制約：一是腫瘤抗原的異質性表達，這限制了CAR-T的療效；二是靶點在正常組織中的表達，這就導致不能使用強效T細胞，為了避免不可接受的毒性。目前，實體瘤中普遍缺乏有效、通用的CAR靶點。

CD70是腫瘤壞死因子超家族的成員，也是CD27的配體，因其在多種實體瘤中異常上調，而在生理條件下僅表達于部分活化的免疫細胞，因此成為一個有吸引力的CAR靶點。CD70在70%至80%的腎透明細胞癌和卵巢癌以及25%的胰腺癌中高表達，使其成為針對多種癌癥的極具價值的靶點。然而，CD70在腫瘤中的表達通常是異質性的，一些腫瘤細胞高表達，而另一些（通常占腫瘤細胞的大多數(shù)）則表現(xiàn)為低表達或不表達。因此，使用靶向CD70的CAR T細胞治療晚期腎透明細胞癌患者所獲得的臨床反應一直很有限。

近日，來自哥倫比亞大學的Michel Sadelain團隊在Science雜志上發(fā)表文章Sensitive CAR T cells redefine targetable CD70 expression in solid tumors，發(fā)現(xiàn)腫瘤中CD70的異質性表達受到表觀遺傳調控，表達水平在單個細胞中從高到極低不等，因此通過常規(guī)檢測方法可能顯示為陰性。利用一種高靈敏度的CD70受體——即共表達共刺激分子CD80和4-1BBL的HLA非依賴性T細胞受體，可有效清除能夠逃逸常規(guī)CAR-T細胞攻擊的CD70異質性腫瘤。這項研究為治療多種實體瘤提供了一種潛在策略。

研究人員首先利用兩名多重治療耐藥的患者建立了兩種腎透明細胞癌患者來源的異種移植模型，通過將腫瘤原位植入腎被膜下建立腎癌模型，通過靜脈注射建立肺癌模型。這兩種異種移植物均在培養(yǎng)中表達CD70，并被表達CD70特異性CAR的T細胞裂解。但在動物模型中，即使是非常高的CAR T細胞劑量也未能根除腫瘤。當聯(lián)合肺和腎模型，使小鼠在兩個部位都長有腫瘤時，CD70-CAR T細胞在肺部引發(fā)快速的腫瘤清除，但在腎部位未能如此。用高斯熒光素酶標記的CD70-CAR T細胞在肺部和荷瘤腎臟中均可檢測到，這表明CD70-CAR T細胞并非無法到達腎腫瘤。與腎部位相比，肺部的腫瘤細胞表現(xiàn)出強烈的CD70表達，提示CAR-T細胞失敗的原因是CD70的表達水平，而非其無法遷移到腎部位。對治療后的腎腫瘤進行CD70抗原譜分析顯示，CD70陽性的腫瘤被清除，但低表達或陰性的部分仍然存在。但進一步提高CD70檢測能力顯示，表觀CD70陰性的腫瘤細胞仍然存在極低水平的CD70。那么，如果使用更靈敏的CAR設計，例如HLA非依賴性T細胞受體，是否可以檢測并清除具有低水平CD70的腫瘤細胞？體內治療顯示，與CD70-CAR T細胞相比，CD70-HIT T細胞能夠顯著改善腫瘤清除能力。當在CD70-HIT中共表達CD80和4-1BBL時，其能夠實現(xiàn)完全且持久的腫瘤清除，而在CD70-CAR中表達CD80和4-1BBL或僅表達4-1BBL都不能增強腫瘤清除效果。將CD70野生型PDX腫瘤與25%的CD70敲除腫瘤混合，CD70-HIT+CD80/4-1BBL T細胞并未能根除腫瘤，這表明其體內療效并非由于對CD70陰性腫瘤細胞的旁觀者殺傷，而是需要腫瘤細胞表達CD70。

隨后，研究人員對CD70的表達如何被沉默至極低水平進行分析，發(fā)現(xiàn)EZH2介導的CD70 H3K27me3表觀遺傳沉默與腎透明細胞癌中極低但可被HIT靶向的CD70表達水平相關。同時在異質性腎透明細胞癌原發(fā)患者樣本中也觀察到，表觀CD70陰性的腫瘤細胞中存在由染色質可及性預測的低水平CD70表達，這表示其可能對HIT療法敏感。為了預測HIT療法可能出現(xiàn)的毒副作用，使用CD70染色質可及性對正常組織的CD70表達水平進行評估。結果發(fā)現(xiàn)，除活化的免疫細胞（在激活后獲得CD70表達）外，CD70在大多數(shù)成人正常組織中基本不表達。與此一致的是，在細胞毒性試驗和人源化小鼠模型中，CD70-HIT T細胞的毒性并未超過CD70-CAR或CD19-CAR T細胞，這進一步驗證了染色質可及性預測的可靠性以及CD70-HIT T細胞的安全性。

CD70的異質性表達在包括卵巢癌和胰腺癌在內的其他實體瘤中，是否也存在保留低水平CD70表達的現(xiàn)象？研究人員在卵巢癌和胰腺癌模型中測試了CD70-HIT T細胞的療效，能夠實現(xiàn)完全的腫瘤清除。同時也存在EZH2介導的H3K27me3對CD70表達的抑制，這支持CD70-HIT+CD80/4-1BBL T細胞可能對一系列廣泛的、通過常規(guī)染色技術顯示部分CD70陽性的實體瘤有效。

總的來說，這項研究揭示了在多種CD70異質性實體腫瘤中，CD70的表達是泛細胞性的——盡管部分細胞通過標準檢測方法可能呈現(xiàn)為陰性。使用高靈敏度的靶向受體CD70-HIT（同時共表達）可實現(xiàn)腫瘤的完全清除，為治療多種實體瘤提供了一種潛在策略。

http://doi.org/10.1126/science.adv7378

制版人： 十一

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