Molecular Therapy | 浙江大学研究团队通过融合超抗原以提高T细胞衔接器在实体瘤中的疗效
T细胞衔接器(T cell engager, TCE)是一种能同时结合肿瘤抗原和T细胞CD3ε抗原的双特异性抗体,可招募T细胞特异性杀伤肿瘤细胞,在一些血液瘤中展现出良好的临床效果。T细胞是TCE发挥活性的核心效应细胞,其活性被认为是TCE疗效最关键的影响因素之一。然而,实体瘤中复杂、多变的微环境导致T细胞的功能受到严重抑制,造成TCE难以有效地激活T细胞,很大程度限制了TCE疗法在实体瘤中的疗效。因此,保持TCE肿瘤特异性的同时增强其激活T细胞的能力,是提高TCE临床效果的重要途径之一,但是目前在临床实践中缺乏有效策略。
针对这一问题,浙江大学药学院、智能创新药物研究院团队提出了强效免疫激活剂(超抗原)和TCE协同增效的新思路,设计了融合超抗原金黄色葡萄球菌肠毒素A(SEA)的新型TCE,为提高TCE临床疗效提供潜在策略。该研究近日以“Superantigen-fused T cell engagers for tumor antigen-mediated robust T cell activation and tumor cell killing”为题在Molecular Therapy期刊发表。论文第一作者为浙江大学药学院、智能创新药物研究院赵文彬博士和沈莹博士,陈枢青教授和周展副教授为论文通讯作者。
团队利用SEA能高效刺激T细胞激活与增殖的特点,设计了SEA融合的TCE(图1),其与抗原阳性肿瘤细胞及外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)共孵育后,杀伤肿瘤活性显著强于其他对照分子,且其活性依赖于肿瘤抗原的表达。进一步研究发现,SEA融合的TCE能够显著促进T细胞表面激活标志(CD69和CD25)的表达,进而刺激T细胞大量增殖并分泌IFN-γ 、IL-2和granzyme B等多种细胞因子杀伤阳性肿瘤细胞,提示SEA融合的TCE特异性抗肿瘤活性的提高主要源于抗原依赖的T细胞强效激活与增殖。
图1 SEA融合的TCE设计
为深入探究SEA增强TCE活性的机制,团队在阳性肿瘤细胞存在下,将PBMCs分别与SEA融合的TCE或TCE共孵育后的基因表达变化进行分析,发现SEA融合的TCE显著上调CD69, CD25和 granzyme B等T细胞活化相关基因的表达,同时显著下调VSIG4等免疫检查点基因的表达,且SEA融合的TCE组与TCE组在趋化功能方面存在显著差异,提示SEA融合TCE有潜在增强T细胞浸润的能力。
此外,团队通过多个荷瘤小鼠模型表明SEA融合的TCE与对照组相比具有更好的抑瘤效果与更高的生存率,其中人源CD3ε转基因小鼠的荷瘤模型表明SEA融合的TCE所产生的细胞因子风暴并不强烈,提示SEA融合的TCE在体内具有较好的抗肿瘤活性及良好的安全性。
综上,该研究设计了新型SEA融合的TCE,其不仅具备超抗原强大的T细胞激活能力,还保留了TCE对肿瘤抗原的依赖性,实现了两种药物优势的巧妙结合,并证明其在体外和体内具有良好的特异性抗肿瘤活性。此外,SEA融合的TCE还可以诱导T细胞趋化信号的激活,这可能促进T细胞的浸润,并进一步为改善实体瘤中TCE的疗效提供保障。
原文链接:https://www.cell.com/molecular-therapy-family/molecular-therapy/fulltext/S1525-0016(23)00674-3?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1525001623006743%3Fshowall%3Dtrue
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