CAR-T細(xì)胞是免疫細(xì)胞中的戰(zhàn)神，但缺點(diǎn)是持久性差。血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者接受CAR-T細(xì)胞治療后，約50%患者會(huì)復(fù)發(fā)。復(fù)發(fā)機(jī)制有兩方面，一方面是CAR-T缺乏持久性，另一方面是一些惡性腫瘤細(xì)胞常常表達(dá)過高的抗凋亡蛋白，使其能夠逃避凋亡而持續(xù)存活。細(xì)胞凋亡途徑主要有線粒體凋亡途徑（內(nèi)源性）和死亡受體途徑（外源性），其中Bcl-2蛋白家族調(diào)控著細(xì)胞凋亡的內(nèi)源性途徑。BCL-2蛋白家族非常龐大，按功能可分為促凋亡蛋白（如BH3-only）和抗凋亡蛋白（如Bcl-2、Bcl-xL）。6月5日，哈佛醫(yī)學(xué)院Marcela V. Maus教授課題組在Science Translational Medicine雜志發(fā)表了其最新成果，他們開發(fā)了過表達(dá)Bcl-2家族成員的CAR-T細(xì)胞，結(jié)果顯示，Bcl-xL的過表達(dá)顯著改善了CAR-T細(xì)胞在體內(nèi)的持久性和功能，并且可以與BH3模擬物維奈托克（一種已上市的Bcl-2抑制劑，BH3擬肽）結(jié)合使用，進(jìn)一步改善小鼠的腫瘤生長(zhǎng)情況。這些數(shù)據(jù)表明，將BH3模擬物與CAR-T細(xì)胞療法聯(lián)合使用，是改善CAR-T細(xì)胞抗癌持久性的潛在策略。研究人員首先假設(shè)，CAR-T細(xì)胞療法的兩個(gè)復(fù)發(fā)機(jī)制（CAR-T喪失持久性，腫瘤逃避細(xì)胞凋亡）可以通過在CAR-T細(xì)胞中過表達(dá)一種或多種Bcl-2家族蛋白，來降低它們對(duì)細(xì)胞凋亡的易感性，激活惡性細(xì)胞中的凋亡機(jī)制。接下來，他們?nèi)嫜芯苛瞬煌珺cl-2家族蛋白在具有不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)結(jié)構(gòu)域，以及不同腫瘤類型的CAR-T細(xì)胞中的過表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Bcl-xL和Bcl-2在CAR-T細(xì)胞中過表達(dá)，會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)增和抗腫瘤活性增加、耗竭減少和凋亡啟動(dòng)減少。此外，在淋巴瘤和白血病的小鼠異種移植模型中，無(wú)論是否存在BH3類似物維奈托克，表達(dá)Bcl-xL或維奈托克耐藥Bcl-2變異型的CAR-T細(xì)胞均增強(qiáng)抗腫瘤療效，并延長(zhǎng)生存期。
圖1.無(wú)論是否有BH3模擬物，Bcl-2過表達(dá)均可減少CAR-T細(xì)胞凋亡接下來，研究人員在沒有BH3模擬物的情況下，測(cè)試了Bcl-2家族蛋白的過表達(dá)如何影響體內(nèi)腫瘤細(xì)胞的CAR-T細(xì)胞裂解。結(jié)果顯示，Bcl-xL過表達(dá)CAR-T細(xì)胞可抑制腫瘤生長(zhǎng)，并提高體內(nèi)淋巴瘤和白血病模型的存活率。
圖2. Bcl-xL過表達(dá)CAR-T細(xì)胞的抗腫瘤活性鑒于Bcl-xL和Bcl-2分別過表達(dá)的CAR-T細(xì)胞都會(huì)增強(qiáng)抗腫瘤作用，于是研究人員決定評(píng)估Bcl-xL和Bcl-2的雙重過表達(dá)是否可行。但結(jié)果顯示，具有Bcl-xL和Bcl-2雙過表達(dá)的CAR-T細(xì)胞，在體內(nèi)的表現(xiàn)并不優(yōu)于Bcl-xL過表達(dá)的CAR-T細(xì)胞。所以與僅過表達(dá)Bcl-xL的CAR-T細(xì)胞相比，雙過表達(dá)CAR-T細(xì)胞并沒有優(yōu)勢(shì)。
圖3. Bcl-xL和Bcl-2雙過表達(dá)的CAR-T細(xì)胞在體內(nèi)抗腫瘤活性然后，為了克服CAR-T細(xì)胞在體內(nèi)對(duì)Nalm6腫瘤的局限性，并確定將Bcl-2家族過表達(dá)與BH3模擬物相結(jié)合是否可以提高其抗腫瘤活性，研究人員又測(cè)試了CAR-T細(xì)胞與維奈托克的組合。結(jié)果顯示，Bcl-xL過表達(dá)的CAR-T細(xì)胞與維奈托克聯(lián)合使用時(shí)，顯示出有效的腫瘤細(xì)胞清除率和持久性，提高總生存期。圖4. Bcl-xL過表達(dá)的CAR-T細(xì)胞與維奈托克聯(lián)用可提高總生存期上述發(fā)現(xiàn)表明，通過過表達(dá)Bcl-xL來優(yōu)化CAR-T細(xì)胞，可增強(qiáng)其持久性。此外，CAR-T細(xì)胞與BH3模擬物的結(jié)合可能為侵襲性血液癌患者提供了治療機(jī)會(huì)。Felix Korell et al. Comparative analysis of Bcl-2 family protein overexpression in CAR T cells alone and in combination with BH3 mimetics. Science Translational Medicine（2024）
https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adk7640
