模型|《細胞》:CAR-T“變身”,意在躺平!( 二 )


模型|《細胞》:CAR-T“變身”,意在躺平!
文章圖片

▲ CD8+ CAR-T被特異性抗原刺激了26天之后(before rest) , 在加了IL-15的培養液中休息一天(After rest+IL-15) , 裂解腫瘤的能力得到恢復
代表CAR-T功能異常的模型構建好了 , 那跟以往的耗竭模型相比 , 有什么異同呢?
首先來做個bulk RNAseq , 比對一下 沒受過刺激的(Day 0)細胞和 刺激后第28天的CD8+ CAR-T細胞吧 。 獲得這個異常模型的轉錄變化特征之后 , 把它和兩個耗竭模型外加四組病人中失效的CD8+ TIL RNAseq數據進行比較 , 得出它們之間有一部分上調的基因顯著重疊 , 其中就包括T細胞耗竭的相關基因[3 , 4] 。
向老模型確認過眼神之后 , 下面再來說說這個研究中的新發現 。 研究人員用通路分析軟件IPA來進一步分析RNAseq數據 , 探索表達失調的基因所在信號通路的生物學意義 。
除了眾所周知的T細胞耗竭信號PD-1/PD-L1和CTLA4之外 ,與NK細胞有關的一些通路也出現在了持續抗原刺激CD8+ CAR-T的上調基因清單中 , 包括一眾NK受體:KLRC1、KLRC2、KLRC3、KLRB1、KLRD1和KIR2DL4 。
單細胞RNAseq也提供了重要的證據支持 。 和 沒受過刺激(Day 0)相比 , 經過慢性刺激了20天的CAR-T中顯示出兩個組群(Cluster1/4) , 和bulk RNAseq中上調的基因顯著重合 ,都包括NK相關基因 。 在這兩個代表異常CAR-T的組群中 , 選出表達變化最大的30個基因 , 暫定為異常CAR-T的特征基因 。 這樣就從整體以及單細胞的轉錄層面 , 找出了CAR-T異常的一組共性特征 。

模型|《細胞》:CAR-T“變身”,意在躺平!
文章圖片

▲ 在刺激了20天的CAR-T細胞中 , 異常特征基因的表達上升 。
點圖中的每列代表單細胞測序中發現的一個組群
小鼠模型中是這樣 , 那么在病人中如何呢?
在彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)的臨床試驗中 , CAR-T在大部分病人體內是能正常擴增的 , 除了3/17的病人在回輸CAR-T的10天內出現了大量這種像NK的CAR-T細胞 。 其中 ,NK狀CAR-T細胞最多的病人甚至對CAR-T治療沒有反應 。 總之 , 以上體內實驗和病人數據 , 實錘了NK狀CAR-T和功能失調的相關性 。

模型|《細胞》:CAR-T“變身”,意在躺平!
文章圖片

在蛋白層面 ,CD8+CAR-T細胞中 , NK受體確實隨持續抗原刺激時間變化而上升了 , 而且并不屬于NKT細胞 。 質譜流式細胞數據表示 , 有一小撮 沒受過刺激(Day 0)的T細胞隨著慢性刺激 , 逐漸演變成像NK的 T細胞。
那么問題來了:這個像NK的T細胞是本來就有 , 在持續抗原刺激中以壓倒性優勢增長勝出的呢 , 還是由其他細胞轉化而來的呢?
為了回答這個問題 , 他們首先確定了NK狀T細胞的特征標記: 有兩組共表達T細胞和NK細胞特征的標記 , CD3+CD56+或者CD3+KLRB1+ 。 敲除CD56+基本相當于去掉了NK細胞和NK狀T細胞 。
接下來為了驗證細胞的來源 ,從沒受過刺激(Day 0)的CAR-T細胞中敲除CD56+ , 然后重復持續抗原刺激實驗 , 結果和沒刪除CD56+的實驗并沒有什么不同 。 從源頭上刪了所有跟NK相關的細胞 , 刺激之后還能再有 , 那就只能是從T細胞轉換過來的了 。

模型|《細胞》:CAR-T“變身”,意在躺平!
文章圖片

▲ 左圖是敲除CD56前后 , 初始的(Day0)CAR-T中NK狀T細胞(CD3+CD56+)的出現頻率 。
右圖是無論初始狀態有無CD56 , 慢性抗原刺激之下 , 都會產生同等數量的NK狀T細胞 。