CAR-T细胞疗法作为一种革命性的靶向药手段,在治疗复发/难治性B系急性淋巴细胞白血病(B-ALL)方面取得了显著成效,特别是针对CD19靶点的CAR-T细胞,其缓解率可高达70%至90%。然而,高频率的疾病复发仍然是限制其长期疗效的主要挑战。复发的原因多种多样,包括CAR-T细胞在体内持久性不足,导致肿瘤细胞卷土重来;以及癌细胞发生靶抗原表位缺失或谱系转换,产生CD19阴性白血病细胞。
为了应对CD19阴性复发,研究人员开发了靶向CD22的CAR-T细胞。但新的问题随之出现:部分白血病患者的癌细胞CD22表达水平较低,未能达到激活CD22 CAR-T细胞所需的阈值,导致CAR-T细胞在体内无法有效控制肿瘤生长,出现低抗原耐药。
揭示CAR-T细胞对低抗原反应不佳的机制
近日,美国科罗拉多大学安舒茨医学院的Kohler团队在国际知名期刊《Cancer Cell》上发表了一项重要研究,深入探讨了CAR-T细胞在低抗原刺激下功能受损的机制。研究人员通过对CD22 CAR-T细胞进行磷酸蛋白质组学分析发现,低抗原刺激显著削弱了T细胞激活连接蛋白(LAT)下游的信号传导。LAT在T细胞信号通路中扮演着关键角色,其磷酸化不足和下游信号受损是导致CAR-T细胞对低抗原肿瘤细胞反应低效的重要原因。


图1:低抗原刺激导致 LAT 激活效率低下,下游信号传导受损
新型ALA-CAR T平台:增强疗效与持久性
基于对LAT信号重要性的发现,研究团队创新性地设计了辅助性LAT激活CAR-T细胞(ALA-CART)平台。该平台旨在恢复CAR-T细胞在低抗原环境下的LAT活性,从而增强其对低抗原白血病细胞的敏感性、杀伤能力和体内持久性。
研究人员构建了同时靶向CD19和CD22的22x19ALA-CART细胞。体外实验显示,与传统的二代CAR-T细胞相比,22x19ALA-CART细胞在与野生型NALM6细胞和低表达CD22的NALM6细胞共培养时,表现出更高的LAT磷酸化水平,并显著增强了PLCγ的磷酸化和体外杀伤能力。体内实验进一步证实,22x19ALA-CART细胞能够完全清除小鼠体内的白血病细胞,并显著延长其生存时间。

图2:22x19ALA-CART平台逆转了二代CAR-T杀伤低表达CD22白血病的功能缺陷
为了验证单独靶向CD22的ALA-CART效果,研究人员还设计了22ALA-CART。结果表明,22ALA-CART在体外对低表达CD22 NALM6细胞的杀伤能力显著增强。在体内模型中,22ALA-CART成功根除了低表达CD22的白血病细胞,延长了小鼠生存期。更令人鼓舞的是,在患者来源的异种移植模型中,22ALA-CART也展现出良好的疗效,并且这种疗效的提升并未增加毒性。

图3:ALA-CART细胞能够清除CD22低表达B-ALL细胞
机制探索:ALA-CAR T为何更持久有效?
研究团队进一步利用转录组学测序等技术,深入探究了ALA-CART疗效提升的内在机制。转录组分析发现,与传统CAR-T细胞相比,22ALA-CART细胞在培养后保留了更多的幼稚T细胞特征,如更高比例的TSCM(干细胞样记忆T细胞)表型。这种表型通常与更好的体内持久性和扩增能力相关。激活22ALA-CART后,细胞发生了广泛的转录变化,涉及MAPK信号通路、AP-1等多个关键通路。这些变化不仅增强了细胞的即时杀伤功能,还重塑了细胞的分化状态和持久性,使得22ALA-CART细胞在体内能够更长时间地发挥抗肿瘤作用。
结语:克服CAR-T治疗瓶颈的新希望
这项研究成功揭示了低抗原刺激导致CAR-T细胞LAT激活不足、下游信号传导受损,进而影响其对低抗原白血病反应的机制。为解决这一关键问题,研究人员开发的ALA-CART平台通过恢复LAT活性,显著增强了CAR-T细胞的功能、疗效和持久性,为克服当前CAR-T细胞治疗面临的耐药和复发挑战提供了有前景的新策略。
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