腫瘤會產生一種分子,該分子會激活T細胞上的P2RY8受體,如同一個煞車,從物理上阻止T細胞進入腫瘤。刪除P2RY8等於移除了這個煞車,導致T細胞大量湧入實體腫瘤,數量遠超從前 。P2RY8基因編碼一種G蛋白偶聯受體(GPCR),該受體一旦被激活,便會透過Gα13傳送信號,限制T細胞的遷移。透過破壞這條訊號路徑,研究人員使T細胞能夠在腫瘤內累積到標準CAR-T細胞無法達到的水平 。
一旦進入腫瘤內部,T細胞會面臨充滿抑制信號的惡劣微環境。GNAS(編碼Gαs蛋白)充當一個中央信號中樞,處理來自腫瘤微環境的多種抑制信號。刪除GNAS使T細胞在很大程度上對這些信號不再敏感,使它們能夠維持高水平干擾素-γ(IFN-γ)的產生,這是一種關鍵的抗腫瘤效應分子 。這使得T細胞能夠抵抗通常在實體腫瘤內削弱免疫功能的免疫抑制條件。
同時移除P2RY8和GNAS能產生協同效應:T細胞既能以更大數量進入腫瘤,又能在進入後保持高度活性。在一個肺癌小鼠模型中,即使使用極低劑量的CAR-T細胞,接受雙重編輯CAR-T細胞治療的小鼠中,有三分之二在實驗結束時體內已無腫瘤,而接受對照編輯CAR-T細胞的小鼠則無一例清除腫瘤 。
這些編輯的好處不僅限於肺癌。僅刪除GNAS的CAR-T細胞就能在多個實體腫瘤模型中縮小腫瘤,包括黑色素瘤、肺癌、胰腺癌、胃食管腺癌和子宮肉瘤 。當從卵巢癌和黑色素瘤患者身上提取的T細胞中測試這些組合編輯時,也觀察到同樣的效果,證實了其應用於患者來源細胞的可轉化性 。
在腫瘤清除後,對小鼠進行了超過六個月的追蹤,未觀察到長期副作用,這表明其安全性良好 。
對P2RY8和GNAS的識別,得益於由同一團隊開發的一種新型體內CRISPR篩選平台。該平台允許在帶有腫瘤的小鼠體內,對原代人類T細胞進行全基因組功能喪失篩選,克服了以往CRISPR篩選僅限於體外環境或需要大量動物的限制 。該系統涉及在腫瘤細胞上過度表現CD3 scFv,以實現對浸潤腫瘤的T細胞的高效回收,從而在使用相對較少動物的情況下進行全面分析 。
這些發現代表著在使CAR-T細胞療法對抗實體腫瘤方面邁出了重要一步,而實體腫瘤占所有癌症的絕大多數。這種雙重編輯策略解決了實體腫瘤免疫療法的兩個最關鍵障礙:T細胞浸潤能力差和免疫抑制性腫瘤微環境。在長期小鼠研究中觀察到的良好安全性,也支持了其進一步發展以邁向臨床測試 。
腫瘤會產生一種分子,該分子會激活T細胞上的P2RY8受體,如同一個煞車,從物理上阻止T細胞進入腫瘤。刪除P2RY8等於移除了這個煞車,導致T細胞大量湧入實體腫瘤,數量遠超從前 。P2RY8基因編碼一種G蛋白偶聯受體(GPCR),該受體一旦被激活,便會透過Gα13傳送信號,限制T細胞的遷移。透過破壞這條訊號路徑,研究人員使T細胞能夠在腫瘤內累積到標準CAR-T細胞無法達到的水平 。
一旦進入腫瘤內部,T細胞會面臨充滿抑制信號的惡劣微環境。GNAS(編碼Gαs蛋白)充當一個中央信號中樞,處理來自腫瘤微環境的多種抑制信號。刪除GNAS使T細胞在很大程度上對這些信號不再敏感,使它們能夠維持高水平干擾素-γ(IFN-γ)的產生,這是一種關鍵的抗腫瘤效應分子 。這使得T細胞能夠抵抗通常在實體腫瘤內削弱免疫功能的免疫抑制條件。
同時移除P2RY8和GNAS能產生協同效應:T細胞既能以更大數量進入腫瘤,又能在進入後保持高度活性。在一個肺癌小鼠模型中,即使使用極低劑量的CAR-T細胞,接受雙重編輯CAR-T細胞治療的小鼠中,有三分之二在實驗結束時體內已無腫瘤,而接受對照編輯CAR-T細胞的小鼠則無一例清除腫瘤 。
這些編輯的好處不僅限於肺癌。僅刪除GNAS的CAR-T細胞就能在多個實體腫瘤模型中縮小腫瘤,包括黑色素瘤、肺癌、胰腺癌、胃食管腺癌和子宮肉瘤 。當從卵巢癌和黑色素瘤患者身上提取的T細胞中測試這些組合編輯時,也觀察到同樣的效果,證實了其應用於患者來源細胞的可轉化性 。
在腫瘤清除後,對小鼠進行了超過六個月的追蹤,未觀察到長期副作用,這表明其安全性良好 。
對P2RY8和GNAS的識別,得益於由同一團隊開發的一種新型體內CRISPR篩選平台。該平台允許在帶有腫瘤的小鼠體內,對原代人類T細胞進行全基因組功能喪失篩選,克服了以往CRISPR篩選僅限於體外環境或需要大量動物的限制 。該系統涉及在腫瘤細胞上過度表現CD3 scFv,以實現對浸潤腫瘤的T細胞的高效回收,從而在使用相對較少動物的情況下進行全面分析 。
這些發現代表著在使CAR-T細胞療法對抗實體腫瘤方面邁出了重要一步,而實體腫瘤占所有癌症的絕大多數。這種雙重編輯策略解決了實體腫瘤免疫療法的兩個最關鍵障礙:T細胞浸潤能力差和免疫抑制性腫瘤微環境。在長期小鼠研究中觀察到的良好安全性,也支持了其進一步發展以邁向臨床測試 。