经过mRNA工程改造的T淋巴细胞能够分泌具有治疗潜力的双特异性T细胞结合蛋白,这些蛋白在实体瘤治疗中具有应用价值
《Frontiers in Immunology》:mRNA-engineered T lymphocytes secreting bispecific T cell engagers with therapeutic potential in solid tumors
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时间:2025年11月19日
来源:Frontiers in Immunology 5.9
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EGFR靶向mRNA工程T细胞通过分泌双特异性T细胞engager(TCE)显著抑制体外及体内EGFR阳性实体瘤生长,且未观察到明显旁观者毒性。电穿孔递送mRNA编码的EGFR-LiTE到原代T细胞,分泌的TCE特异性激活并杀伤EGFR阳性靶细胞,并通过招募未修饰T细胞增强疗效。动物模型显示STAR-T细胞四次递注后有效控制HeLa和MDA-MB-231移植瘤,免疫组化证实肿瘤内CD8+和perforin+细胞显著增加,而其他器官无异常。本研究为实体瘤治疗提供了安全有效的mRNA工程T细胞疗法新策略。
在过去的十年中,CAR-T细胞疗法在血液系统恶性肿瘤的治疗中取得了革命性的进展,显著提升了患者的生存率和治疗效果。然而,当这一疗法应用于实体瘤时,其抗肿瘤效果仍然有限,且在寻找真正具有肿瘤特异性靶点方面存在困难,这导致了较高的“on-target/off-tumor”毒性风险。这种毒性是指T细胞虽然能够识别并攻击肿瘤细胞,但同时也可能对正常组织造成损害,因为这些组织也可能表达相同的靶点抗原。因此,为了改善CAR-T疗法的安全性和有效性,研究者们正在探索新的技术手段,如通过mRNA临时修饰T细胞,以替代传统的病毒载体转导方法。
mRNA修饰T细胞的方法正在迅速发展,成为一种具有潜力的替代策略。与病毒载体相比,mRNA技术具有多个优势,包括更快的生产周期、更低的成本、更简单的操作流程以及更少的监管要求。这些特点使得mRNA技术在临床转化过程中更具优势,同时,由于mRNA的表达是暂时的,它可能降低因长期表达而带来的潜在毒性风险。此外,mRNA修饰不会导致基因组的整合,从而避免了因基因改变而引发的恶性转化问题,这也是当前FDA对CAR-T疗法安全性关注的重要原因之一。
与此同时,T细胞分泌双特异性T细胞衔接器(TCEs)的策略也在不断进步。TCEs是能够同时结合肿瘤细胞和T细胞的可溶性分子,它们通过招募未修饰的旁观者T细胞,显著增强了抗肿瘤活性。与传统的CAR-T细胞相比,TCE分泌型T细胞(STAb-T)在动物模型中展现出更高的治疗效果,这使其成为一种值得深入研究的新型疗法。然而,目前关于mRNA修饰的TCE分泌型T细胞在实体瘤中的应用研究仍较为有限,尽管已有初步证据表明其在血液系统肿瘤中表现出良好的效果。
本研究首次报道了一种通过mRNA技术生成的STAR-EGFR-T细胞,这些细胞不表达CAR,而是通过分泌EGFR × CD3双特异性TCE(EGFR-LiTE)来实现对肿瘤细胞的定向杀伤。通过电穿孔的方式,将编码EGFR-LiTE的mRNA导入人类初级T细胞,成功地使这些T细胞能够分泌具有特异性识别能力的TCE分子。这些TCE分子能够在体外和体内激活T细胞,使其针对表达EGFR的肿瘤细胞进行有效的杀伤。研究还发现,STAR-EGFR-T细胞在体内能够显著抑制肿瘤生长,同时不会引发对正常组织的显著毒性,这表明其在治疗实体瘤方面具有良好的安全性和有效性。
在体外实验中,STAR-EGFR-T细胞能够分泌EGFR-LiTE,并通过与EGFR表达的肿瘤细胞结合,激活T细胞,使其发挥杀伤作用。在体内实验中,这些细胞被用于治疗植入人源性肿瘤细胞的免疫缺陷小鼠模型,结果显示,STAR-EGFR-T细胞能够有效控制肿瘤的生长,而不会引起体重下降或其他明显的副作用。通过组织病理学分析,研究人员进一步发现,STAR-EGFR-T细胞能够显著增加肿瘤组织中的CD3+和CD8+ T细胞数量,并且在肿瘤组织中观察到较高的穿孔素(perforin)表达,这表明其具有较强的细胞毒性作用。
此外,研究还发现,STAR-EGFR-T细胞的抗肿瘤效果并不完全依赖于其分泌的TCE水平,即使在mRNA表达量下降后,仍然能够维持一定的杀伤能力。这一发现为未来研究提供了新的思路,即可以通过优化TCE的结构和表达方式,提高其在体内的持久性和治疗效果。同时,研究也指出,由于mRNA表达的短暂性,需要通过多次输注来维持足够的治疗效果,这对于临床应用提出了新的挑战,但也为个性化治疗提供了可能。
在安全性方面,STAR-EGFR-T细胞展现出显著的优势。研究中未观察到明显的“on-target/off-tumor”毒性,这表明其在攻击肿瘤细胞的同时,不会对正常组织造成严重损害。此外,由于mRNA不整合到基因组中,因此也避免了潜在的基因突变风险。这些特性使得STAR-EGFR-T细胞成为一种更具前景的治疗策略,尤其是在实体瘤治疗领域。
未来的研究方向包括进一步优化mRNA修饰技术,提高TCE的表达效率和持续时间,以及探索其他可能的靶点抗原。此外,还需要评估STAR-EGFR-T细胞在免疫功能完整的动物模型中的效果,以更全面地了解其在真实临床环境中的表现。同时,研究还建议,结合多种抗原靶点的双靶向策略可能进一步提高治疗效果,减少肿瘤细胞因抗原丢失而产生的免疫逃逸现象。
总的来说,这项研究为mRNA修饰T细胞分泌TCE提供了一个可行的模型,并首次在实体瘤中验证了其治疗潜力。STAR-EGFR-T细胞不仅在体外和体内展现出良好的抗肿瘤活性,而且在安全性方面也优于传统的CAR-T细胞疗法。这一发现为实体瘤的免疫治疗提供了新的思路,也为未来临床试验和治疗方案的开发奠定了基础。
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