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CAR T 细胞疗法存在原发性耐药和复发问题，肿瘤细胞凋亡抵抗是潜在原因。研究人员开展抗 BCMA CAR T 细胞过表达颗粒酶 B-NOXA 融合蛋白的研究，发现其可增强杀瘤效果，为 CAR T 疗法优化提供新方向。
在肿瘤免疫治疗领域，嵌合抗原受体 T 细胞（CAR T）疗法虽展现出令人鼓舞的临床响应，但原发性耐药和治疗后复发问题却像两座大山，阻碍着众多癌症患者实现持久缓解。以多发性骨髓瘤（MM）为例，尽管抗 B 细胞成熟抗原（BCMA）CAR T 细胞疗法能带来较高的完全缓解率，但几乎所有患者最终都会复发，这背后，肿瘤细胞的凋亡抵抗机制尤其是抗凋亡因子的过度表达，成为 CAR T 细胞发挥杀瘤效力的 “拦路虎”。比如，MCL-1 作为 B 细胞淋巴瘤 2（BCL-2）家族的重要成员，在多发性骨髓瘤细胞中常常过度表达，它就像肿瘤细胞的 “生存盾牌”，不仅帮助肿瘤细胞抵御凋亡，还与患者的高死亡率密切相关。然而，全身性抑制 MCL-1 会对健康细胞和组织造成严重毒性，使得开发安全有效的抗 MCL-1 药物困难重重。如何突破这一困境，提升 CAR T 细胞的杀瘤能力，成为亟待解决的科学难题。
为了攻克这一难题，荷兰乌得勒支大学医学中心（University Medical Center Utrecht）的研究人员开展了一项极具创新性的研究。他们将目光聚焦于凋亡调控机制，试图通过增强 CAR T 细胞诱导肿瘤细胞凋亡的能力，来克服肿瘤细胞的耐药性。研究团队设计了一种新型的抗 BCMA CAR T 细胞，使其过表达颗粒酶 B-NOXA 融合蛋白（NOXA 是一种天然的 MCL-1 抑制剂），并在体外和体内模型中验证了这种改造后的 CAR T 细胞的杀瘤效果。该研究成果发表在《Nature Communications》上，为 CAR T 细胞疗法的优化提供了全新的思路和策略。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先利用慢病毒载体构建了过表达颗粒酶 B-NOXA 融合蛋白的 CAR T 细胞；通过流式细胞术、共聚焦显微镜等技术，检测了 MCL-1 表达、细胞凋亡及蛋白定位情况；运用体外共培养实验，分析了 CAR T 细胞对多发性骨髓瘤细胞系和患者来源原代细胞的杀伤能力；借助免疫缺陷小鼠的异种移植（xenograft）模型，评估了改造后 CAR T 细胞在体内的抗肿瘤效果；还通过免疫沉淀、Western blot 等方法，探究了相关蛋白的相互作用和作用机制。此外，研究中使用了多发性骨髓瘤细胞系（如 NCI-H929、L363 等）以及患者来源的骨髓单核细胞样本。
MCL-1 表达限制抗 BCMA CAR T 细胞对 MM 细胞的杀伤
研究发现，与抗 BCMA CAR T 细胞共培养后，存活的多发性骨髓瘤细胞中 MCL-1 表达显著升高，而与非靶向的抗 CD19 CAR T 细胞共培养时则未观察到这种现象。当在共培养体系中加入 MCL-1 抑制剂 S63845（MCL-1i）时，抗 BCMA CAR T 细胞对多发性骨髓瘤细胞的杀伤效果明显增强，无论是细胞系还是患者来源的原代多发性骨髓瘤细胞均是如此。这表明 MCL-1 确实是限制抗 BCMA CAR T 细胞杀瘤效力的重要因素，抑制 MCL-1 有望成为增强 CAR T 细胞疗效的有效策略。
外源性 NOXA 诱导 L363 细胞凋亡
通过合成 NOXA 结合穿孔蛋白链霉溶血素 O（SLO）促进 NOXA 进入靶细胞的实验发现，荧光标记的 NOXA 能够进入多发性骨髓瘤细胞的细胞质，并与细胞内的 MCL-1 结合。而且，NOXA 诱导多发性骨髓瘤细胞凋亡呈现剂量依赖性，这说明将 NOXA 特异性递送至依赖 MCL-1 生存的肿瘤细胞内，足以诱导肿瘤细胞死亡，为通过 CAR T 细胞递送 NOXA 来靶向抑制 MCL-1 提供了理论依据。
抗 BCMA CAR T 细胞可配备荧光 cargo 并在细胞 - 细胞相互作用时转移至 MM 细胞
研究团队开发了一种将目的蛋白装载到 CAR T 细胞毒性颗粒中的策略，通过在颗粒酶 B 序列后克隆荧光蛋白（如 mScarlet、mNeonGreen），证实这些荧光蛋白能够定位于 CAR T 细胞的 LAMP-1 阳性毒性颗粒中，并且在与多发性骨髓瘤细胞共培养时，荧光蛋白会转移至靶细胞内。这表明该策略能够实现目的蛋白在 CAR T 细胞与肿瘤细胞接触时的定向递送，为后续递送 NOXA 等功能蛋白奠定了技术基础。
携带 NOXA 的抗 BCMA CAR T 细胞显示出改善的 MM 细胞杀伤能力
将 NOXA 序列克隆到颗粒酶 B 后构建的 NOXA-BCMA CAR T 细胞，在体外实验中对多发性骨髓瘤细胞系和原代细胞的凋亡诱导能力显著强于对照的 iNOXA-BCMA CAR T 细胞（iNOXA 为失活突变体）。在免疫缺陷小鼠异种移植模型中，注射 NOXA-BCMA CAR T 细胞的小鼠肿瘤生长明显延迟，证实了其在体内的抗肿瘤效果。进一步研究发现，NOXA 的表达不会影响 CAR T 细胞的存活、CD4+/CD8 + 比例及转录表达，也不会对非靶向的健康骨髓细胞和心肌细胞产生毒性，确保了该策略的安全性。
这项研究首次证明，通过在 CAR T 细胞中表达颗粒酶 B-NOXA 融合蛋白，能够将 NOXA 精准递送至多发性骨髓瘤细胞内，特异性抑制 MCL-1 并诱导肿瘤细胞凋亡，从而显著增强 CAR T 细胞的杀瘤效力。这种策略不仅克服了传统 MCL-1 抑制剂的全身毒性问题，还为解决 CAR T 细胞疗法中普遍存在的凋亡抵抗难题提供了通用的解决方案。从更广泛的意义上讲，该研究为 “武装” CAR T 细胞提供了一种全新的思路，即通过向 CAR T 细胞引入特定的功能蛋白，增强其直接杀伤肿瘤细胞的能力，这有望拓展到其他依赖抗凋亡蛋白生存的肿瘤类型，为推动 CAR T 细胞疗法在更多癌症治疗中的应用开辟新的道路。
