Усиление адоптивной клеточной терапии с использованием синтетического ИЛ

Nature, том 607, страницы 360–365 (2022 г.) Процитировать эту статью

20 тысяч доступов

14 цитат

247 Альтметрика

Подробности о метриках

Исправление издателя к этой статье было опубликовано 15 ноября 2022 г.

Эта статья была обновлена

Передача сигналов синтетического рецептора потенциально может наделить адоптивно перенесенные Т-клетки новыми функциями, которые позволят преодолеть основные препятствия в лечении солидных опухолей, включая необходимость кондиционирующей химиотерапии1,2. Здесь мы разработали химерные рецепторы, которые имеют ортогональный внеклеточный домен рецептора IL-2 (ECD), слитый с внутриклеточным доменом (ICD) рецепторов для общих цитокинов γ-цепи (γc) IL-4, IL-7, IL-9 и IL. -21 так, что ортогональный цитокин IL-2 вызывает соответствующий сигнал цитокина γc. Из них Т-клетки, передающие сигнал через химерный ортогональный IL-2Rβ-ECD–IL-9R-ICD (o9R), отличаются одновременной активацией STAT1, STAT3 и STAT5 и приобретают характеристики памяти стволовых клеток и эффекторных Т-клеток. По сравнению с Т-клетками o2R, Т-клетки o9R обладают превосходной противоопухолевой эффективностью в двух моделях солидных опухолей сингенных мышей, меланоме и раке поджелудочной железы, и эффективны даже при отсутствии кондиционирующей лимфодеплеции. Таким образом, перепрофилируя передачу сигналов IL-9R с использованием химерного ортогонального цитокинового рецептора, Т-клетки приобретают новые функции, и это приводит к улучшению противоопухолевой активности при трудно поддающихся лечению солидных опухолях.

Терапия, в которой используются адоптивно перенесенные генно-инженерные Т-клетки, продемонстрировала значительную противоопухолевую активность у пациентов с гемопоэтическими злокачественными новообразованиями, но имеет ограниченную пользу у пациентов с солидными опухолями. Одним из основных ограничений является плохая экспансия in vivo и персистенция адоптивно перенесенных Т-клеток, что делает необходимым проведение лимфодеплетирующей кондиционирующей химиотерапии — токсичного режима, ограничивающего участие пациентов в программе. Даже те Т-клетки, которые разрастаются и сохраняются, становятся окончательно дифференцированными и дисфункциональными3,4. Передача сигналов синтетического цитокинового рецептора может перепрограммировать Т-клетки со стволоподобным фенотипом, который может преодолеть эти ограничения и проявить улучшенную противоопухолевую активность на моделях мышей и людей5,6. Существующие терапевтические манипуляции по отбору или размножению стволоподобных Т-клеток7,8 могут использоваться только на этапе производства клеток, поскольку им не хватает специфичности для адоптивно перенесенных клеток in vivo.

Ортогональный цитокиновый рецептор представляет собой мутантную форму нативного цитокинового рецептора, которая избирательно связывается с мутантной формой нативного цитокина. Это было продемонстрировано на ортогональной паре цитокин-рецептор мышиного IL-2 (oIL-2 и o2R), которая позволяет селективно модулировать in vivo адоптивно перенесенные Т-клетки для иммунотерапии рака9. Ортогональный мышиный рецептор IL-2 (o2R) состоит из цепи IL-2Rβ с модифицированной ECD, которая селективно связывает oIL-2, но не IL-2 дикого типа (рис. 1а). Аналогично, oIL-2 не может связываться с рецептором IL-2 дикого типа. Для передачи сигнала как ортогональный рецептор IL-2, так и рецептор IL-2 дикого типа взаимодействуют с γc дикого типа.

а. Схема химерных ортогональных рецепторных комплексов IL-2Rβ дикого типа, ортогональных IL-2Rβ или семейства γc (создано с помощью Biorender.com). б. Репрезентативная гистограмма и количественная оценка передачи сигналов pSTAT в Т-клетках, экспрессирующих химерный ортогональный рецептор (YFP+) или нетрансдуцированных (UTD), стимулированных MSA-IL-2 (100 нМ) (незакрашенный цвет) или MSA-oIL-2 (5). мкМ) (закрашенный цвет) в течение 20 мин. Данные показаны как средняя интенсивность флуоресценции (MFI). c, кривые «доза-реакция» передачи сигналов pSTAT в Т-клетках, трансдуцированных YFP+ o2R (красный) или o9R (синий), стимулированных MSA-oIL-2, MSA-IL-2 или IL-9 в течение 20 минут. d–f, Уровни поверхностных маркеров CD62L (c), Fas (CD95) (e) и Sca-1 (f) Т-клеток, экспрессирующих химерный ортогональный рецептор, культивированных с MSA-IL-2 (100 нМ) или MSA. -oIL-2 (5 мкМ) в течение двух дней. НС – незначительно; *P <0,05, ***P <0,001, ****P <0,0001 (ANOVA). g, кривые «доза-реакция» клеток YFP+ o2R или o9R, которые подверглись по крайней мере одному делению после четырех дней культивирования в MSA-oIL-2 или MSA-IL-2. Данные показаны в процентах. Данные представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка с n = 3 биологическими повторами, если не указано иное.