嵌合抗原受体T细胞疗法（CAR-T）已经在血液肿瘤中取得了喜人的成效，但是对实体瘤，它却总显得乏力。
其中的原因之一就是，可供CAR-T识别的抗原不足。一方面肿瘤的高异质性使得并非所有的癌细胞都表达CAR靶向的抗原，另一方面，治疗过程中也会发生抗原丢失。
今日，MIT团队在《细胞》杂志刊登新论文，研究者开发了一种疫苗增强型CAR-T方法，通过CAR配体激活CAR-T细胞扩增、增强抗肿瘤能力。
意外之喜是，研究者发现这还能诱发抗原扩散（AS），激活原有免疫系统的抗肿瘤免疫，大大增强了抗癌效果。
论文题图
研究中使用的“疫苗”是CAR配体与两亲性聚合物脂质尾部偶联+佐剂形成的，注射后配体可以结合白蛋白被转运至引流淋巴结（dLN），并被装饰到巨噬细胞和树突状细胞表面。随后这些细胞与CAR-T相遇，在共刺激受体信号和细胞因子的刺激作用下，增强了CAR-T的增殖和抗肿瘤免疫功能。
这个方法研究者们早在2019年就已经完成，当时他们就发现，不仅CAR-T细胞的抗肿瘤能力得到了增强，识别非CAR-T靶点的内源性T细胞活性也大大增加了。
疫苗增强型CAR-T作用原理
为了搞清楚其中的机制，研究者在EGFRvIII+CT-2A胶质母细胞瘤小鼠模型中测试了疫苗增强型CAR-T的效果，CAR-T靶向EGFR。在完成疫苗和CAR-T注射后，实验第21天分离小鼠脾细胞，与EGFRvIII-CT-2A细胞共培养，以此检测针对非CAR-T靶向的内源性T细胞反应。
从图中可以看出，CAR-T+疫苗的组合不知为何的确给原住民们大大打了一波儿气，可见显著的内源T细胞反应。
CAR-T+疫苗激活了内源T细胞的反应
在B16F10黑色素瘤小鼠模型中进行同样的实验也能观察到类似结果。显然，CAR-T+疫苗的组合诱发了抗原扩散（AS）。
研究者还分析了CAR-T+疫苗后内源性T细胞表型和功能的变化，发现肿瘤浸润淋巴细胞中CD8和CD4 T细胞显著增加，此外Treg比例略有降低。转录组分析获得的5个主要T细胞亚群比例变化可见下图。
5个主要T细胞亚群变化
基因差异表达分析则发现，CAR-T+疫苗组的CD8 T细胞与细胞毒性和T细胞活化的转录本显著上调，IFN-γ、颗粒酶B、TNF-α表达增加。而CD4 T细胞中与Th1功能相关的转录本升高。
这说明，CART+疫苗能够增强肿瘤浸润CD8 T细胞的抗肿瘤能力，并促进CD4 T细胞向Th1表型分化。
研究者继续分析了CAR-T+疫苗带来的AS对复发的影响。
在携带mEGFRvIII+CT-2A的RAG1−/−免疫缺陷小鼠中，虽然CAR-T+疫苗起初也能带来很好的治疗效果，但是大多数动物在治疗后20-50天复发。分析复发肿瘤可以发现，EGFR表达的缺失或下调是主要的免疫逃逸机制。
相较野生型，免疫缺陷小鼠治疗后更易复发
研究者们也尝试用CAR-T+疫苗来治疗具有异质性的肿瘤。
将EGFRvIII+CT-2A和EGFRvIII-CT-2A细胞按照不同比例混合移植给小鼠，当100%细胞表达EGFRvIII时，小鼠能响应CAR-T+疫苗治疗并表现出长期缓解；当EGFRvIII-CT-2A细胞比例达到20%，仍有50%的小鼠能够实现完全缓解。
不同比例的混合肿瘤治疗效果
进一步分析发现，CAR-T细胞产生的IFN-γ对于诱导AS至关重要。IFN-γ在促进CAR-T细胞毒性杀伤的同时，也促进了树突状细胞的募集和抗原摄取，使其分泌IL-12，IL-12又能反过来增强T细胞的IFN-γ表达和细胞毒性活性。
总而言之，抗原异质性和抗原丢失是CAR-T疗法中肿瘤免疫逃逸和耐药的关键机制，这篇论文提出的疫苗增强型CAR-T则通过抗原扩散提出了新的解决办法，这为设计新的CAR-T临床试验提供了方向。
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参考资料：
[1]https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00642-6
本文作者丨代丝雨
