學(xué)習(xí)筆記：實體瘤CAR-T設(shè)計方案

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

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

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

因此，根據(jù)基因組件的作用場景，將其分別構(gòu)建到不同的細胞中，協(xié)同發(fā)揮作用，將會是一種潛在的解決方案。在本方案中，我設(shè)想構(gòu)建了一個二級細胞治療體系。

其一，構(gòu)建一級調(diào)控細胞leader cell。該細胞表達具有識別殺傷功能的腫瘤特異性CAR分子，表達腫瘤特異的趨化因子受體，表達血管生長阻斷抗體，表達招募幼稚細胞的趨化因子。
其二，構(gòu)建二級效應(yīng)細胞effector cell。該細胞表達第二種腫瘤特異性CAR分子，阻斷PD1-PDL1信號通路，提供共刺激信號，表達有助于Th1類分化的細胞因子。

在這個方案中，leader cell主要發(fā)揮腫瘤浸潤與免疫細胞招募的作用。腫瘤特異的趨化因子受體，能使leader cell有效進入腫瘤部位；腫瘤血管生長阻斷或正常化可活化內(nèi)皮細胞，上調(diào)其選擇素表達，利于血液中淋巴細胞的黏附與遷出血管，改善腫瘤免疫環(huán)境；而趨化因子的表達則可以招募更多血液中的naive T以及NK等進入腫瘤內(nèi)部，另外當表型主要為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，便于leader cell激活后在腫瘤內(nèi)大量擴增，增強其效力�？梢钥闯觯琹eader cell在整個二級系統(tǒng)中充當了一個特洛伊木馬的角色。

二級的effector cell則主要發(fā)揮腫瘤殺傷與自體腫瘤免疫認識的作用。PD1信號通路的阻斷與共刺激信號的提供可同時進行，即可設(shè)計anti-PDL1-CD28的雙特異性分子，由于腫瘤內(nèi)的腫瘤細胞與MDSC等表達大量PDL1，雙特異性分子結(jié)合PDL1分子時，effector cell與體內(nèi)原有的腫瘤特異性T細胞就可以在識別靶抗原、MHC-mut_peptide的同時，接受由這些細胞提供的次級信號，原有的免疫抑制性腫瘤細胞、MDSC等此時就成為了APC，避免體內(nèi)原生腫瘤特異性細胞的活化清除與耗竭，促進腫瘤內(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表達的作用，增強這一APC功能。另外，研究表明PD1-PDL1信號通路阻斷與VEGF阻斷具有協(xié)同效應(yīng)，可激活腫瘤免疫。Th1類細胞因子的表達，可逆轉(zhuǎn)細胞的耗竭狀態(tài)，或增強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)控與免疫識別，降低復(fù)發(fā)；最后，其CAR分子優(yōu)先使用41BB共刺激信號，識別第二種腫瘤相關(guān)或腫瘤特異抗原，有效避免腫瘤抗原丟失逃逸、延長細胞在體內(nèi)的存活時長，增加建立自身腫瘤免疫識別的機率。

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