iPSC来源的三模态CAR-TCR-hnCD16 T细胞:攻克异质性肿瘤抗原逃逸的新策略

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Cell Reports Medicine 11.7

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  本研究开创性地将CAR(嵌合抗原受体)、TCR(T细胞受体)和hnCD16(高亲和力不可切割CD16变体)整合到iPSC(诱导多能干细胞)衍生的T细胞中,构建出"三模态"T细胞疗法。该疗法通过多靶点协同作用(CAR靶向表面抗原、TCR识别细胞内抗原、hnCD16介导ADCC),在体外和体内实验中均显著抑制异质性肿瘤生长,为解决肿瘤抗原逃逸难题提供了突破性方案。

  

iPSC来源的三模态T细胞工程化突破

肿瘤异质性和抗原逃逸是CAR-T细胞治疗面临的主要挑战。传统策略如多CAR共表达或CAR-T细胞组合疗法存在技术局限。本研究通过诱导多能干细胞(iPSC)平台,成功开发出同时表达CAR、TCR和hnCD16的"三模态"T细胞(iT细胞),为肿瘤免疫治疗带来新突破。

三模态iT细胞的成功构建

研究团队采用CRISPR技术在TRAC基因位点插入包含BCMA CAR和hnCD16的DNA片段,再通过慢病毒转导NYESO1特异性TCR(1G4 TCR),构建出三模态TiPSC细胞系。分化后的iT细胞显示:TRAC驱动的CAR与CD3ε共表达(>98%),证明成功定向T细胞谱系;流式细胞术证实CAR、TCR和hnCD16的均匀共表达;基因表达谱分析显示iT细胞与CD8+ T细胞高度相似。值得注意的是,hnCD16通过CD3ζ传递信号,在iT细胞中激活ZAP-70、LAT、SLP-76和ERK等下游通路,这在T细胞中尚属首次报道。

多模态协同作用的机制验证

在功能验证中,三模态iT细胞展现出令人振奋的特性:

  • 独立激活实验显示,BCMA CAR、NYESO1 TCR或hnCD16均能诱导IFNγ和TNFα分泌增加,CD107a/b表达上调
  • 长期连续杀伤实验中,三模态共激活组(CAR+TCR+ADCC)的肿瘤控制效果最佳,CD25上调程度显著高于单模态组
  • 在A549肿瘤模型中,MICA/B CAR单独作用时细胞毒性不完全,加入MR1 TCR后显著增强(p<0.0001),再联合抗EGFR抗体诱导ADCC后效果进一步提升
  • 细胞因子分析显示,三模态共激活时TNFα产量达到峰值(p<0.0001),证实协同效应

克服肿瘤异质性的动物实验证据

研究设计了三种Nalm6白血病模型验证三模态iT细胞的治疗效果:

  1. BCMA+与NYESO1+肿瘤1:1混合模型中,CAR+TCR组较CAR单用组显著延长生存期(p<0.0028)
  2. MICA+:CD38+:NYESO1+(1:3:16)混合模型中,CAR+TCR+ADCC组在第25天骨髓检测显示CD38+肿瘤完全清除(p=0.0468)
  3. 优化模型中,三模态组小鼠生存期延长至42天,而CAR+ADCC组仅28天。终点分析显示,三模态组有效控制所有肿瘤亚群,而CAR+ADCC组出现NYESO1+肿瘤逃逸

技术优势与临床转化前景

该研究的突破性体现在:

  1. iPSC平台确保工程化细胞的均一性,克服传统T细胞编辑的异质性问题
  2. hnCD16赋予"抗原靶向灵活性",可通过更换抗体适应不同肿瘤抗原
  3. 三模态协同作用实现"立体打击":CAR靶向表面抗原(如BCMA)、TCR识别细胞内抗原(如NYESO1)、hnCD16通过ADCC覆盖其他靶点(如CD38)

局限性包括:目前模型依赖过表达抗原;实体瘤模型需进一步验证;iT细胞体内持久性有待提高。研究者建议通过多次给药或持久性增强工程来解决这些问题。

这项研究为开发"通用型"细胞疗法奠定基础,三模态iT细胞有望成为对抗难治性、异质性肿瘤的有力武器,特别是对存在抗原丢失风险的恶性肿瘤提供新的治疗选择。

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