重大突破！浙江大学联合西湖大学开发“二合一”策略，强化“根除”肿瘤机制

7月23日，浙江大学孙洁、汤永民、曾浔联合西湖大学高晓飞在《Advanced Science》上发表题为“CD38-Specific CAR Integrated into CD38 Locus Driven by Different Promoters Causes Distinct Antitumor Activities of T and NK Cells”，的研究论文，开发了一种“二合一”基因编辑策略，以产生抗自相残杀的基因座特异性CAR-T/NK细胞，并证明“二合一”策略可以解决自相残杀并增强肿瘤根除，为临床转化铺平道路。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202207394

研究背景

到目前为止，许多研究已经探索了靶向CD7，CD5，CD4，CD1a和T细胞受体的CAR-T疗法β恒定1（TRBC1）治疗T-ALL。CD5在恶性T细胞表面的表达，而不是造血干细胞的表达，使其成为T-ALL的良好靶标。然而，CD5在ETP-ALL表面的表达水平通常较低，因此需要寻找新的靶标。T-ALL原始细胞（包括ETP-ALL）中高表达的CD7被认为是ETP-ALL的更好靶标，CD7 CAR-T细胞的许多临床前研究和临床试验正在进行中。此外，当患者在CD19 CAR-T治疗后出现CD19阴性复发时，靶向CD22或BAFF-R的CAR-T细胞可以消除对CD19 CAR-T细胞耐药的复发肿瘤。因此，为T-ALL寻找新的CAR靶点在临床上将是有用的。

CD38是一种单程II型跨膜糖蛋白，参与细胞粘附、信号转导、钙调节和许多其他功能。CD38已被发现在许多血液系统恶性肿瘤中表达，包括多发性骨髓瘤（MM），ALL，慢性淋巴细胞白血病（CLL）和急性髓系白血病（AML），使其成为免疫治疗的有吸引力的靶标。此外，CD38在成人和儿童T-ALL患者的肿瘤细胞中以高水平定期稳定表达。Daratumumab是一种靶向CD38的单克隆抗体（mAb），于2015年被FDA批准用于治疗MM，在临床前研究中对T-ALL的治疗显示出令人鼓舞的结果。目前，正在进行Daratumumab治疗r / r T-ALL患者的两项临床试验。基于抗CD38 mAb的治疗的安全性和有希望的疗效促使人们使用CD38特异性CAR-T或CAR-NK疗法来治疗T-ALL。由于CD38也由T细胞和NK细胞表达，导致自相残杀，因此之前的一项研究使用抗CD38抗体通过交联抗CD38 CAR与内在CD38来减少自相残杀。或者，通过CRISPR / Cas9进行基因编辑用于破坏NK细胞的CD38基因，以减少AML治疗期间的兄弟相残。除了 T 细胞和 NK 细胞外，CD38 还在其他血液细胞中表达，如前体 B 细胞、浆细胞和非血液组织。据报道，CD38 CAR的亲和力优化可以减少靶向MM时的“靶向，肿瘤外”效应。尽管CD38 CAR靶向MM，AML和B-ALL取得了成功，但CD38 CAR-T细胞在T-ALL治疗中的应用很少。

研究策略

在这项研究中，我们研究了使用CD38 CAR-T-T/NK细胞靶向T-ALL的可行性。我们利用CRISPR/Cas9基因编辑平台在CAR转导前破坏CD38的表达，防止了自相残杀，促进了CD38 CAR-T细胞的扩增。然后，我们设计了一种有效的“二合一”KO/KI（敲除和敲入）策略，将CD38 CAR整合到CD38基因座中，同时敲除CD38基因。为了确定CD38 CAR表达水平对CD38 CAR-T/NK细胞功能的重要性，我们在二合一框架内测试了两种设计，一种使用内源性CD38位点调节元件，另一种使用外源性EF1α启动子。

我们发现，将CD38 CAR插入CD38位点并由EF1α启动子驱动的T细胞在体外和T-ALL小鼠模型中更有效地消除肿瘤。相反，表达CD38 CAR的NK细胞在CD38内源性启动子的控制下表现出更好的肿瘤控制。进一步的研究表明，NK细胞表达的CD38水平高于T细胞，CD38 CAR在NK细胞中的表达也更高。因此，T细胞和NK细胞中CD38位点的调节似乎不同，导致最佳CAR-T/NK功效的启动子强度要求不同。

研究意义

总而言之，我们证明了CD38 CAR-T/NK细胞靶向T-ALL的可行性。我们独特的“二合一”策略可以解决自相残杀并增强肿瘤排斥反应，从而支持未来的临床研究。此外，我们意外地发现，CD38 CAR整合到由内源性和外源性启动子调控的CD38位点中，导致T细胞和NK细胞具有明显的抗肿瘤活性，这表明CAR在不同细胞中的表达水平可以微调以最大化其治疗潜力。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202207394

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。