Повышение эффективности CAR-T-лимфоцитов с помощью интерлейкина-23

Одним из наиболее значимых достижений в терапии онкологических заболеваний за последнее десятилетие стало создание технологии CAR-T-лимфоцитов. CAR-T-лимфоциты несут химерный антигенный рецептор (англ: chimeric antigen receptor; CAR), специфичный к определенному маркеру опухоли. В настоящее время в технологию вводятся многочисленные улучшения, позволяющие повысить устойчивость клеток к подавляющему действию опухолевого микроокружения. В новой работе ученые с помощью трансдукции поместили в CAR-T-клетки ген одного из доменов интерлейкина-23 (IL-23). Это сделало возможным его регулируемый синтез, а также повысило эффективность действия и устойчивость Т-лимфоцитов в ксенотрансплантатных и сингенных мышиных опухолях.

IL-23 — цитокин, стимулирующий деление иммунных клеток. Молекула IL-23 представляет собой гетеродимер и состоит из двух доменов: p19 и p40. Ученые обнаружили, что при активации Т-лимфоцитов через Т-клеточный либо химерный антигенный рецепторы (TCR/CAR) происходит экспрессия домена p19 и рецептора IL23R, но не домена p40. Инженерная интеграция p40 в Т-лимфоциты привела к индуцируемому синтезу активного IL-23 в ответ на активацию TCR/CAR. При активации p40-трансдуцированных лимфоцитов повышалась экспрессия генов сигнального пути STAT3, через который действует IL-23.

Эффективность полученных CAR-T-клеток была подтверждена in vitro путем их совместного культивирования с клеточными линиями нейробластомы человека. Модифицированные CAR-T-клетки сохраняли противоопухолевую активность к третьему раунду кокультивирования, тогда как контрольные CAR-T-клетки, не имеющие модификации по гену p40, теряли активность в первом раунде. Помимо этого, трансдуцированные клетки имели менее выраженную экспрессию маркеров истощения PD1 и CD101.

Далее противоопухолевую активность трансдуцированных CAR-T-клеток подтвердили in vivo в мышиной модели метастазирующей нейробластомы. У мышей, которым вводили модифицированные лимфоциты, наблюдалась повышенная выживаемость по сравнению с контрольной группой. Подобная эффективность была подтверждена и в мышиных моделях сингенных и ксенотрансплантатных опухолей.

Для выяснения механизма действия IL-23, продуцируемого CAR-T-клетками, ученые собрали флуоресцентный комплекс p40-GFP. Мембранная локализация белка p40-GFP показала, что IL-23 преимущественно связывается с производящими его Т-клетками и имеет аутокринный механизм действия.

Сравнение действия трансдуцированных Т-клеток с похожими моделями, задействующими другие цитокины (IL-18 и IL-15), показало, что клетки, производящие IL-23, безопаснее, так как их пролиферация происходила только в опухолевом микроокружении в ответ на стимуляцию TCR. Кроме того, p40-трансдуцированные клетки обладали более длительной противоопухолевой активностью.

Т клетки — активные участники противоопухолевого ответа с высокой специфичностью к уничтожаемым мишеням. Новая инженерная модификация повышает и эффективность, и жизнеспособность Т-клеток.