Модификация CAR-T клеток препятствует их истощению

В CAR-T терапии, одобренной FDA, CAR включает внутриклеточный активирующий домен, который представлен ζ-цепью (дзета) Т-клеточного рецептора (ТКР). Международный коллектив ученых продемонстрировал, что CAR, содержащие альтернативные активирующие домены, а именно, CD3δ, CD3ε и CD3γ, по многим параметрам превосходят стандартные рецепторы.

Сначала ученые показали, что домены CD3δ/ε/γ можно использовать для получения функциональных CAR-T клеток. Они создали CAR второго поколения, содержащие 4-1BB в качестве трансактивационного домена и CD3δ/ε/γ в качестве внутриклеточных цитоплазматических доменов. Полученные рецепторы авторы работы обозначили как BBδ, BBε и BBγ, а стандартный рецептор – BBζ.

Активность терапии оценивали на клетках линии NALM6, поскольку они экспрессируют антиген, который распознается новыми CAR — CD19. Эти клетки вживили мышам, а зачем животным вводили низкие концентрации Т-клеток, экспрессирующих разные CAR. Было показано, что клетки BBδ/ε/γ персистируют в организме мышей существенно дольше, чем BBζ, а самую лучшую противоопухолевую активность показал рецептор BBδ.

В условиях in vitro тонический сигналинг CAR (в отсутствие настоящего сигнала) вызывал экспрессию активирующих маркеров (CD25, 4-1BB и CD69). Но это было показано для всех CAR. CAR-T клетки кокультивировали с Nalm6 в течение 24 часов. BBε и BBζ CAR-T клетки чаще были активированными, чем BBγ и BBδ. BBζ чаще дифференцировались после контакта с клетками-мишенями, среди них было меньше наивных T-клеток. То, что среди BBδ/ε/γ CAR-T клеток было больше недифференцированных, может объяснить их лучшую эффективность и персистентность. Отмечено, что несущие BBγ и BBδ T-клетки выделяют меньше цитокинов, чем классические CAR-T клетки, и это может снизить или устранить один из опасных эффектов терапии — синдрома выброса цитокинов.

Дальнейшие исследования показали, что T-клетки с новыми рецепторами по транскриптомным профилям отличаются от классических клеток не так уж сильно, хотя некоторые отличия все же есть. В частности, несущие BBε-рецептор клетки продемонстрировали самую низкую тоническую активность, и только у них повысилась активность гликолиза. При столкновении с мишенью (клетками Nalm6) у всех BB-CAR-T клеток изменялся профиль экспрессии более чем 400 генов, затрагивающие разные пути T-клеточного иммунитета.

Еще одна сложность, связанная с CAR-T-клетками, — их истощение. Авторы работы показали, что клетки, экспрессирующие BBδ, дольше сохраняли способность убивать злокачественные клетки, а у несущих BBε и BBγ клеток цитотоксические функции были менее выражены.

Поддержание популяции клеток-прекурсоров с высоким уровнем экспрессии транскрипционного фактора TCR-1 коррелирует с долговременной работой иммунотерапии. В клетках, экспрессирующих BBδ, была наиболее высока активность экспрессии TCF-1.

В природе ζζ существует в виде гомодимера, а CD3ε–CD3δ и CD3ε–CD3γ — в виде гетеродимеров. Образование димеров повысило эффективность всех CAR. Мотивы CD3ε, отвечающие за привлечение белка Lck, важны также для активации T-клеток и цитотоксичности.

Редактирование эпитопов защитит от CAR-T-клеток здоровые клетки и сами CAR-T-клетки