泊马度胺通过重塑免疫微环境与增强记忆表型提升CAR-T细胞疗效的机制研究
《Cancer Immunology, Immunotherapy》:Pomalidomide enhances CAR-T cell therapeutic efficacy and remodels immune microenvironment in lymphoid malignancies
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时间:2025年12月20日
来源:Cancer Immunology, Immunotherapy 4.6
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本研究针对CAR-T细胞疗法在淋巴恶性肿瘤中存在的持久性差与T细胞耗竭等瓶颈问题,系统探讨了免疫调节剂泊马度胺的协同增效机制。结果表明,泊马度胺通过激活依赖性方式增强CAR-T细胞增殖、细胞毒性及细胞因子分泌,促进中央记忆T细胞(Tcm)分化,并通过单细胞测序证实其可重塑免疫微环境,为临床联合策略提供重要理论依据。
在肿瘤免疫治疗领域,嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法为淋巴恶性肿瘤患者带来了革命性的希望,尤其在复发难治性病例中展现出显著疗效。然而,临床实践发现,CAR-T细胞在体内往往面临持久性不足与功能耗竭的挑战,导致长期疗效受限,多数患者仍面临复发风险。这一瓶颈促使科研人员不断探索能够增强CAR-T功能、延长其存活时间的联合治疗策略。
在此背景下,第三代免疫调节药物(IMiD)泊马度胺(Pomalidomide)进入研究视野。该药物已广泛应用于多发性骨髓瘤及淋巴瘤的治疗,尤其对来那度胺耐药患者仍具显著抗肿瘤活性。除直接诱导肿瘤细胞凋亡外,泊马度胺还被发现具有调节免疫微环境、增强T细胞功能的潜力。前期临床观察显示,泊马度胺与CAR-T疗法联用可进一步改善患者生存,但其协同作用的具体机制尚未明确。
为此,中南大学湘雅三医院血液科周毅、余艳等研究人员在《Cancer Immunology, Immunotherapy》上发表了最新成果,系统阐释了泊马度胺如何通过双管齐下的方式——直接增强CAR-T细胞功能与重塑免疫抑制微环境——提升治疗疗效。
在研究技术方法上,作者团队通过体外实验(CCK-8法、LDH释放法、qPCR、ELISA、流式细胞术)及体内小鼠骨髓瘤异种移植模型评价泊马度胺对CAR-T细胞的影响;利用批量RNA测序(bulk RNA-seq)分析转录组变化,并通过对一名淋巴瘤患者CAR-T/泊马度胺治疗后外周血单核细胞(PBMCs)进行单细胞RNA测序(scRNA-seq),深入解析免疫微环境的重塑过程。
Pomalidomide promotes proliferation via activation-dependent synergy and enhances cytotoxicity and cytokines production of CAR-T cells
研究发现,泊马度胺在活化依赖性方式下显著增强CAR-T细胞增殖:当CAR-T细胞经CD3/CD28抗体激活后,亚毒性浓度(2.5–5 μg/mL)的泊马度胺可进一步促进细胞增殖,而在静息状态下无此效果。预处理24小时后,CAR-T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力(以LDH释放衡量)明显提升,且干扰素-γ(IFN-γ)、白介素-2(IL-2)以及趋化因子CXCL9、CXCL10、CXCL11的mRNA与蛋白水平均显著上调,说明药物通过增强细胞因子分泌与免疫细胞招募能力强化CAR-T功能。
Pomalidomide synergizes with CAR-T cells to amplify anti-tumor efficacy in myeloma xenograft models
在U266多发性骨髓瘤小鼠模型中,联合治疗组较CAR-T单药组呈现显著肿瘤缩小与生存期延长。病理分析显示,联合组肿瘤内CD3+T细胞浸润增多,IL-2、IFN-γ等效应因子表达上升,而泊马度胺单药未展示明显抗肿瘤效果,说明其增效作用依赖于CAR-T细胞的存在。
Pomalidomide orchestrates CAR-T cell memory programming and subset readjusting
流式细胞术结果表明,泊马度胺可显著提升中央记忆T细胞(Tcm,表型为CCR7+CD45RA–)比例,在CD8+CAR-T细胞中Tcm比例从11.6%增至50.65%。同时,药物还能调整CD4+/CD8+比值,并维持CD25的高表达,提示其促进CAR-T细胞持续活化与记忆表型形成。
Pomalidomide enhances CAR-T cell immune function and regulates metabolism at the transcriptomic level
批量RNA测序显示,泊马度胺处理组CAR-T细胞在转录层面呈现代谢重编程与免疫功能增强特征:糖酵解、脂肪酸降解等代谢通路被激活,T细胞活化、炎症反应、细胞迁移等相关基因表达上调,而耗竭标志物如PD-1(PDCD1)、LAG3、TIGIT等表达下降。基因集富集分析(GSEA)进一步证实记忆T细胞特征信号显著增强。
Pomalidomide improves anti-tumor immunity through remodeling the tumor immune microenvironment
通过单细胞测序对一名淋巴瘤患者治疗前后外周血免疫细胞进行分析,发现随着泊马度胺用药时间延长,T细胞与NK细胞比例上升,单核/巨噬细胞比例下降。CD8+效应T细胞与CD4+初始/中央记忆T细胞(Tn/Tcm)比例增加,耗竭T细胞(Tex)及前体耗竭T细胞(Tpex)比例下降。NK细胞杀伤功能增强,单核/巨噬细胞中髓系来源抑制细胞(MDSC)特征评分显著降低,提示免疫抑制微环境得到重塑。
综上所述,本研究从细胞功能、表型分化、转录调控及微环境重塑多个层面阐明泊马度胺增强CAR-T疗效的双重机制:一方面直接优化CAR-T细胞的增殖、细胞因子分泌、记忆表型形成及代谢适应能力,减轻其耗竭趋势;另一方面通过提升T/NK细胞比例与功能、抑制MDSC活性,重塑肿瘤免疫微环境,从而协同增强抗肿瘤免疫应答。该研究不仅为泊马度胺与CAR-T联合应用提供了深入的理论基础,也为临床中制定用药时机与疗程方案带来重要启示,尤其对改善难治性淋巴瘤患者的长期预后具有积极意义。尽管当前研究仍存在模型局限性及样本量不足等问题,其多组学整合分析策略为未来免疫联合治疗的优化探索提供了有力范例。
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