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(xué)醫(yī) 作者： 曲別針

一、關(guān)鍵科學(xué)問題
CAR-T在實(shí)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(xì)胞浸潤和效應(yīng)功能，二是腫瘤抗原異質(zhì)性，抗原表達(dá)不均一，以及治療中抗原丟失導(dǎo)致免疫逃逸。
他們用的遞送載體是細(xì)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(jié)構(gòu)，這是一種天然的佐劑，具有強(qiáng)效激活能力。并且OMV是一個(gè)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(qiáng)大的腫瘤靶向性。

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

二、內(nèi)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(dá)aPD-L1 scFv）中提取OMVs，通過電穿孔法將編碼HER2 ECD的質(zhì)粒載入OMVs。

在這里，POMVs具有兩個(gè)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(qiáng)CAR-T細(xì)胞浸潤和效應(yīng)功能。其次，OMV可以將HER2編碼質(zhì)粒遞送至抗原陰性腫瘤細(xì)胞，使其膜表面表達(dá)HER2，從而被抗HER2 CAR-T細(xì)胞識別殺傷。

接著，就是檢測POMVs的功能。

流式細(xì)胞術(shù)分析發(fā)現(xiàn)aPD-L1 scFv成功表達(dá)在OMV表面。對POMVs進(jìn)行共聚焦熒光成像，發(fā)現(xiàn)POMVs相比普通OMVs顯示出更強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞靶向結(jié)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(qiáng)CAR-T細(xì)胞功能
在POMVs體內(nèi)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(qiáng)，表明aPD-L1 scFv修飾增強(qiáng)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(xì)胞轉(zhuǎn)錄圖譜中，鑒定出POMV處理組中CD8+ T細(xì)胞簇和單核細(xì)胞群體顯著增加，表明其能有效重塑免疫細(xì)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(xì)胞響應(yīng)”、“先天免疫應(yīng)答調(diào)控”等條目，證實(shí)POMVs從功能層面系統(tǒng)性激活抗腫瘤免疫。

POMVs在異質(zhì)性實(shí)體瘤中的療效

數(shù)據(jù)量大的嘞。他們建立了異質(zhì)性4T1乳腺癌模型：50%HER2陽性細(xì)胞+50%野生型細(xì)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(dú)CAR-T或OMVs+CAR-T組信號持續(xù)存在。這證明了POMVs顯著增強(qiáng)CAR-T的體內(nèi)抗腫瘤效果。

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

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(qiáng)CAR-T療效，但無法完全控制異質(zhì)性腫瘤。因?yàn)闀�出現(xiàn)抗原陰性細(xì)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(shí)這個(gè)說法很標(biāo)題黨，應(yīng)該描述成CAR-T給腫瘤細(xì)胞貼抗原標(biāo)簽。這里采用的是HER2的標(biāo)簽。
POMVs特異性靶向腫瘤細(xì)胞，使它遞送編碼HER2 ECD的質(zhì)粒，而腫瘤細(xì)胞表面瞬時(shí)表達(dá)HER2抗原，激活抗HER2 CAR-T細(xì)胞，從而實(shí)現(xiàn)腫瘤殺傷的功能。他們把這個(gè)平臺命名為BROAD-CAR。

給模型小鼠皮下接種混合4T1腫瘤細(xì)胞（50% HER2陽性 + 50%野生型）。他們的實(shí)驗(yàn)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(xì)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(jī)制系統(tǒng)性改善TME。

做肺部轉(zhuǎn)移灶，肺轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)統(tǒng)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)BROAD-CAR平臺對轉(zhuǎn)移性腫瘤具有強(qiáng)大的抗轉(zhuǎn)移活性。這個(gè)系統(tǒng)不僅激活CAR-T，還激發(fā)內(nèi)源性抗腫瘤T細(xì)胞應(yīng)答，有一個(gè)表位擴(kuò)散機(jī)制。

三、總結(jié)
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(gè)OMV是優(yōu)于LNPs的。并且他們構(gòu)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(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。