Nat Biotech | 針對腫瘤抗原異質性問題，提出CAR-T與BiTEs聯合的免疫療法，產生強有力的特異性抗腫瘤效應

撰文 | 小飛飛

責編 | 兮

腫瘤免疫療法是一種強有力的腫瘤治療手段，目前主要包括兩大類，一是免疫檢查點阻斷療法，通過釋放免疫系統的剎車器來提高自身對腫瘤的殺傷力；另一種嵌合抗原受體（chimeric antigen receptors，CAR）T細胞療法，通過改造T細胞提高其對腫瘤細胞的抗原識別和殺傷能力。同時還有一種免疫療法也值得關注，雙特異性抗體（bispecific T-cell engager, BiTE）治療，BiTE抗體分子由兩種單克隆抗體的單鏈可變結構域（single-chain fragment variables; scFvs）組成，分別可特異性識別靶細胞表面的抗原和T細胞表面的CD3分子，BiTE在結合靶細胞表面抗原和T細胞的CD3之後，可激活多克隆的細胞毒性T細胞的增殖，發揮細胞毒性作用進而殺傷靶細胞，且這種細胞毒性作用隻依賴於靶細胞的存在與否，而不依賴TCR的特異性，共刺激分子或者抗原提呈的存在與否【1】。BiTE也是腫瘤免疫治療的有效手段之一，但和CART療法類似，兩者在血液系統腫瘤方面治療比較有效，但對實體腫瘤的作用有限，如何提高CART或BiTE在實體瘤中的療法是值得研究的問題。

2019年7月22日，來自美國哈佛大學醫學院麻省總醫院的Marcela V. Maus團隊在Nature Biotechnology上發表題為CAR-T cells secreting BiTEs circumvent antigen escape without detectable toxicity的文章，從膠質母細胞瘤 (glioblastoma, GBM) 模型入手，通過對CAR-T細胞的基因改造發現，由CAR-T細胞分泌的BiTEs能產生強有力的特異性抗腫瘤效應。

膠質母細胞瘤（Glioblastoma , GBM) 是最常見的腦部惡性腫瘤，同時也是致死率最高的。目前對膠質母細胞瘤的治療有手術、放療和化療，但這些都隻產生了部分療效，且具有較強的毒副作用【2】。一些針對GBM的CART免疫治療試驗正在進行，但由於GBM腫瘤抗原的異質性效果並不穩定【3】。Marcela V. Maus團隊前期也以表皮生長因子致癌突變EGFRvIII為靶點設計CAR-T細胞，在臨床試驗中，研究團隊發現外周血回輸CART-EGFRvIII可導致病人表達EGFRvIII腫瘤膠質母細胞的減少，但是表達野生型EGFR的腫瘤細胞依然存在【4】。

為解決腫瘤抗原異質性問題，提高機體對GBM的抗腫瘤效應，Marcela V. Maus團隊在CART-EGFRvIII中引入抗野生型EGFR的BiTE（CART.BiTE）。研究團隊以第二代CART-EGFRvIII為骨架，設計了兩種CART.BiTE（如圖1），兩種BiTEs分別抗野生型EGFR或CD19，其中後者作為陰性對照，研究團隊在體外證實設計改造CART分泌的BiTEs能結合相應靶標抗原上。

圖1 CART.BiTE基因結構設計示意圖

之後研究人員在NSG免疫缺陷小鼠腦中注入EGFRvIII陽性和野生型 U87膠質瘤細胞，構建EGFR抗原異質性GBM腫瘤模型。與對照組相比，小鼠腦室內注射CART-EGFRvIII.BiTE-EGFR細胞實驗組中，腫瘤細胞的生長明顯降低。隨後研究團隊通過一系列的體外和小鼠模型試驗，機制水準上發現CAR-T細胞分泌的BiTEs可以招募到旁觀T細胞（未轉導CART.BiTEs 的T細胞），並促進其發揮抗腫瘤功能。同時，BiTEs和CARs的共同刺激可使轉導CART.BiTEs的T細胞更多向Tcm發育，且表達更低水準的衰竭分子如PD-1，TIM-3和LAG-3，CARs和BiTEs起到協同抗腫瘤作用。同時利用人皮膚異體移植試驗，研究人員發現與CART-EGFR相比，CART-EGFRvIII.BiTE-EGFR組T細胞在組織中的浸潤更少，展示了CART-EGFRvIII.BiTE-EGFR一定的安全性。

圖2 CAR.BiTE作用示意圖。與傳統的CAR-EGFRvIII隻識別EGFRvIII陽性腫瘤相比，CART-EGFRvIII.BiTE-EGFR不僅可以識別EGFRvIII陽性腫瘤還可以識別野生型EGFR陽性腫瘤細胞，同時也可招募旁觀T細胞進一步發揮抗腫瘤效應。

總之，本研究將CARs和BiTEs兩種腫瘤免疫療法結合起來，並在臨床前試驗證實了其具有良好的抗腫瘤效果，為今後的抗腫瘤免疫療法的基礎研究和臨床試驗都提供了不錯思路和基礎。

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參考文獻

1. Stieglmaier, J., J. Benjamin, and D. Nagorsen, Utilizing the BiTE (bispecific T-cell engager) platform for immunotherapy of cancer. Expert Opin Biol Ther, 2015. 15(8): p. 1093-9.

2. Imperato, J.P., N.A. Paleologos, and N.A. Vick, Effects of treatment on long-term survivors with malignant astrocytomas. 1990. 28(6): p. 818-822.

3. Brown, C.E., et al., Regression of Glioblastoma after Chimeric Antigen Receptor T-Cell Therapy. 2016. 375(26): p. 2561-2569.

4. O』Rourke, D.M., et al., A single dose of peripherally infused EGFRvIII-directed CAR T cells mediates antigen loss and induces adaptive resistance in patients with recurrent glioblastoma. 2017. 9(399): p. eaaa0984.

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