Частицы ферритина на поверхности CAR T-клеток улучшают распознавание антигенов

Несмотря на многообещающие результаты, CAR T-терапия лейкозов сталкивается с проблемой модуляции антигенов. Более чем 30% случаев рецидивов связаны с подавлением экспрессии CD19 — антигена раковых клеток, к которому специфичен химерный антигенный рецептор. Чтобы усилить связывание CAR T-клеток с мишенями, авторы статьи в Cell сконструировали клеточный активатор FACE. Он способен прикрепляться к поверхности CAR T-клеток, направлять их к опухолевым клеткам и облегчать распознавание антигенов.

Проанализировав клинические данные, ученые обнаружили, что в лейкозных клетках и нацеленных на них CAR T-клетках повышена экспрессия CD71 — рецептора ферритина. Они предложили использовать ферритин для того, чтобы улучшить связывание CAR T-клеток с мишенями, однако отдельные наночастицы ферритина могут поглощаться клетками после связывания с CD71. Поэтому ученые сконструировали агрегаты, слишком крупные для интернализации, используя сшивки из биосовместимого бис-N-гидроксисукцинимид полиэтиленгликоля. Диаметр полученных сфер составил около 600 нм, и они стабильно заякоривались на поверхности CD19-CAR T-клеток. Частицы получили название FACE. 

Затем авторы оценили активность FACE-CAR Т-клеток in vitro. Как CD4+, так и CD8+ субпопуляции пролиферировали примерно вдвое быстрее, чем обычные CAR T-клетки. Кроме того, они активнее продуцировали гранзим B и интерферон γ (IFN-γ). В соотношении 1:1 оба варианта полностью лизировали клетки-мишени, полученные от пациентов, но при разбавлении (соотношение эффекторов к мишеням составило 1:8) обычные CAR T-клетки лизировали менее 40% клеток пациентов, а FACE-CAR T-клетки — более 61%. 

Стабильность и безопасность новой платформы ученые подтвердили in vitro, на образцах пациентов с лейкозом, и in vivo, на мышах, в том числе на ксенографтной гуманизированной модели с CD71 человека. У мышей, которым вводили обычные CD19 CAR T-клетки в низкой дозе — 1 млн клеток — количество лейкозных бластов (незрелых опухолевых клеток) сокращалось с 10-го по 15-й день, но быстро восстанавливалось к 20-му дню. В отличие от них, FACE-CAR T-клетки полностью элиминировали опухолевые клетки к 30-му дню лечения. Для достижения того же эффекта потребовалась в пять раз более высокая доза обычных CD19 CAR-T. 

Исследователи также отслеживали уровни IL-2, TNF и IFN-γ, связанных с синдромом высвобождения цитокинов у пациентов, получающих CAR T-терапию. У мышей, которых лечили FACE-CAR T-клетками, уровни этих цитокинов были ниже; авторы связывают это в первую очередь с меньшей популяцией терапевтических клеток. 

Кроме того, авторы показали, что в ферритиновые частицы можно загружать химиотерапевтические препараты (например, триоксид мышьяка, который используется при острых лимфобластных лейкозах). Иными словами, платформа FACE обеспечивает возможность комбинированной терапии.

Дальнейшие опыты показали, что FACE обеспечивает активацию и цитотоксичность CAR-Т-клеток при низкой плотности антигена. Это повышает вероятность успеха такой терапии у пациентов с модуляцией антигена, опухолевые клетки которых могут уклоняться от обычных CAR T-клеток. 

Таким образом, разработанная платформа  — простой и универсальный подход к повышению эффективности CAR Т-клеточной терапии. Связывание с мишенями, усиленное за счет частиц FACE, может снизить риск рецидива лейкоза и при этом повысить безопасность терапии, так как для эффективного лечения требуются менее высокие дозы, чем при введении CAR T-клеток без заякоренных на поверхности ферритиновых частиц. 

Новый вариант CAR T-терапии уничтожает злокачественные В-клетки и сохраняет нормальные