基于OMVs的新型CAR-T遞送平臺BROAD-CAR在腫瘤研究中的優(yōu)勢

本文來源于微信公眾： 曲別針在學醫(yī) 作者： 曲別針

一、關鍵科學問題
CAR-T在實體瘤療效受限，主要有兩大核心障礙：一是免疫抑制性TME，它能夠抑制CAR-T細胞浸潤和效應功能，二是腫瘤抗原異質性，抗原表達不均一，以及治療中抗原丟失導致免疫逃逸。
他們用的遞送載體是細菌外膜囊泡（OMVs）。

OMV是革蘭氏陰性菌在生長過程中自發(fā)分泌的納米級囊泡結構，這是一種天然的佐劑，具有強效激活能力。并且OMV是一個理想的納米載體，能夠保證遞送的藥物不被降解，且OMV具有強大的腫瘤靶向性。

他們開發(fā)了基于OMVs的BROAD-CAR平臺，同時解決TME抑制和抗原異質性兩大難題。

二、內容
PD-L1靶向OMVs的制備

他們從基因工程中改造的大腸桿菌（表達aPD-L1 scFv）中提取OMVs，通過電穿孔法將編碼HER2 ECD的質粒載入OMVs。

在這里，POMVs具有兩個作用。首先是OMVs通過激活先天免疫和阻斷PD-1/PD-L1軸重塑TME，增強CAR-T細胞浸潤和效應功能。其次，OMV可以將HER2編碼質粒遞送至抗原陰性腫瘤細胞，使其膜表面表達HER2，從而被抗HER2 CAR-T細胞識別殺傷。

接著，就是檢測POMVs的功能。

流式細胞術分析發(fā)現(xiàn)aPD-L1 scFv成功表達在OMV表面。對POMVs進行共聚焦熒光成像，發(fā)現(xiàn)POMVs相比普通OMVs顯示出更強的腫瘤細胞靶向結合能力（紅色信號與綠色膜共定位），證明aPD-L1 scFv的靶向功能。

POMVs體外增強CAR-T細胞功能
在POMVs體內腫瘤靶向性的活體成像（IVIS）中，發(fā)現(xiàn)POMVs和OMVs均能在腫瘤組織顯著富集，但POMVs的熒光信號更強，表明aPD-L1 scFv修飾增強了腫瘤靶向能力。安全性也較好，具有優(yōu)越的腫瘤靶向效率。

在單細胞轉錄圖譜中，鑒定出POMV處理組中CD8+ T細胞簇和單核細胞群體顯著增加，表明其能有效重塑免疫細胞浸潤格局。

為了對比OMV載體和LNP載體的不同之處，他們做了POMV和P-LNP的對比。在差異基因GO富集分析中，發(fā)現(xiàn)富集到“抗原加工與呈遞”、“對II型干擾素的細胞響應”、“先天免疫應答調控”等條目，證實POMVs從功能層面系統(tǒng)性激活抗腫瘤免疫。

POMVs在異質性實體瘤中的療效

數(shù)據(jù)量大的嘞。他們建立了異質性4T1乳腺癌模型：50%HER2陽性細胞+50%野生型細胞混合，原位接種。

在活體發(fā)光成像中，他們發(fā)現(xiàn)POMVs+CAR-T組腫瘤信號最弱，幾乎消失，而單獨CAR-T或OMVs+CAR-T組信號持續(xù)存在。這證明了POMVs顯著增強CAR-T的體內抗腫瘤效果。

在治療進行至21天時，他們檢測了腫瘤微環(huán)境中的免疫細胞組成情況。發(fā)現(xiàn)POMVs顯著降低M2型巨噬細胞，降低MDSC，降低Treg浸潤，增加腫瘤內CD8+效應T細胞浸潤，改善免疫效應。

在此過程中呢，可以看到，在腫瘤生長曲線中，腫瘤是持續(xù)生長的。也就是說，POMVs雖然顯著增強CAR-T療效，但無法完全控制異質性腫瘤。因為會出現(xiàn)抗原陰性細胞的免疫逃逸。

BROAD-CAR平臺賦予CAR-T識別靶向抗原陰性腫瘤的能力

其實這個說法很標題黨，應該描述成CAR-T給腫瘤細胞貼抗原標簽。這里采用的是HER2的標簽。
POMVs特異性靶向腫瘤細胞，使它遞送編碼HER2 ECD的質粒，而腫瘤細胞表面瞬時表達HER2抗原，激活抗HER2 CAR-T細胞，從而實現(xiàn)腫瘤殺傷的功能。他們把這個平臺命名為BROAD-CAR。

給模型小鼠皮下接種混合4T1腫瘤細胞（50% HER2陽性 + 50%野生型）。他們的實驗組BROAD-CAR-T組，腫瘤體積幾乎為零，說明能夠完全控制腫瘤生長。

在TME的免疫細胞浸潤分析中，他們發(fā)現(xiàn)BROAD-CAR-T通過POMV免疫重塑+CAR-T殺傷的機制系統(tǒng)性改善TME。

做肺部轉移灶，肺轉移結節(jié)統(tǒng)計中，發(fā)現(xiàn)BROAD-CAR平臺對轉移性腫瘤具有強大的抗轉移活性。這個系統(tǒng)不僅激活CAR-T，還激發(fā)內源性抗腫瘤T細胞應答，有一個表位擴散機制。

三、總結
本文鑒定了OMV作為兼具腫瘤靶向性、免疫佐劑活性和核酸遞送能力，他們說這個OMV是優(yōu)于LNPs的。并且他們構建的BROAD-CAR平臺能夠賦予CAR-T識別靶向抗原陰性腫瘤的能力，這算是很大的一個創(chuàng)新點。