Мезенхимальные стромальные клетки с CAR могут применяться для терапевтической иммуносупрессии

Мезенхимальные стромальные клетки (МСК) — мультипотентные клетки, обладающие иммуносупрессивными и ранозаживляющими свойствами. Они присутствуют в различных тканях организма, включая костный мозг, жир, пуповинную кровь, и относительно легко выделяются. Доклинические исследования показали, что МСК можно использовать для предотвращения реакции «трансплантат против хозяина» (РТПХ), а также для терапии сепсиса, астмы и воспалительных заболеваний кишечника. Терапия аллогенными МСК, направленная на подавление иммунного ответа, в клинических испытаниях показала себя безопасной, но малоэффективной. Американские ученые продемонстрировали, что иммуносупрессивные свойства МСК можно повысить за счет экспрессии в них химерных антигенных рецепторов (CAR). Результаты работы опубликованы в Nature Biomedical Engineering.

Первичные МСК для исследования были выделены из жировой ткани здорового донора. Авторы исследования сконцентрировались на получении МСК, эффективно подавляющих РТПХ. Важный этап РТПХ — атака T-клетками донора эпителиальных тканей реципиента за счет взаимодействия интегринов T-клеток с E-кадгерином, белком клеточной адгезии, который экспрессируют клетки пищеварительного тракта. Поэтому ученые получили CAR, эффективно связывающий E-кадгерин. С помощью фагового дисплея они подобрали оптимальный фрагмент CAR, взаимодействующий непосредственно с мишенью в клетках человека, а также мыши и собаки, чтобы получить адекватные модели для преклинических исследований. В качестве сигнального домена CAR выбрали домен CD28ζ, который уже был опробован для получения регуляторных T-клеток, экспрессирующих химерные антигенные рецепторы и эффективно предотвращающих РТПХ.

Далее исследователи показали, что экспрессия CAR не вызывает нежелательной дифференцировки МСК и они сохраняют свойства стволовых клеток. В экспериментах in vitro МСК, экспрессирующие CAR против E-кадгерина, успешно подавляли активацию T-клеток, но только если в культуре присутствовали клетки, экспрессирующие E-кадгерин. Авторы показали, что в МСК, экспрессирующих CAR, действительно активируется сигнальный домен CD28ζ.

После этого иммуносупрессивные свойства CAR-МСК оценили на ксенографтной модели опухоли, а именно опухоли, развившейся после подсадки мышам клеток линии NALM6, экспрессирующим, помимо E-кадгерина, антиген CD19. Дальнейшие эксперименты подтвердили, что CAR-МСК подавляют активность CAR-T-клеток, нацеленных против CD19, в отношении клеток NALM6, продуцирующих E-кадгерин. На ксенографтной модели также подтвердили, что CAR-МСК действительно подавляют РТПХ, причем CAR-МСК, нацеленные против Е-кадгерина, могут перемещаться в направлении экспрессирующих его клеток.

Детальное исследование молекулярного фенотипа CAR-МСК показало, что их стимуляция при связывании антигена, который является мишенью CAR, усиливает их иммуносупрессивные свойства. Эти свойства опосредованы, в частности, секрецией иммуносупрессивных цитокинов, а также экспрессией ингибирующих белков на поверхности МСК.

Наконец, иммуносупрессивные свойства CAR-МСК в отношении РТПХ проверили в ксенографтной модели, включающей вливание мышам CD3⁺ Т-клеток человека. CAR-МСК снизили количество этих клеток в кровотоке мышей; через две недели в периферической крови возросло количество CD4⁺ Т-клеток человека, а также человеческих регуляторных T-клеток. Авторы показали, что домен CD28ζ абсолютно необходим для достижения иммуносупрессивных свойств CAR-МСК.

Исследователи выражают надежду, что технология, основанная на CAR-МСК, скоро найдет применение в клинике. Результаты экспериментов на мышах позволяют считать ее достаточно безопасной.

Выбран оптимальный режим иммуносупрессии при пересадке свиных почек человеку