膵臓悪性腫瘍を正確に排除するためのデュアルカー修飾Tリンパ球の組換え

背景：キメラ抗原受容体（CAR）を伴うT細胞の治療的適用は、特に膵臓癌の治療において、固形腫瘍に対する「標的、腫瘍外」毒性に直面しています。私たちの最良の知識のために、膵臓癌細胞株ASPC-1は、しばしば、カルチノ・エムブリック抗原（CEA）やメソテリン（MSLN）などのいくつかの明確な腫瘍関連抗原を高度に発現しました。したがって、この研究では、ASPC-1細胞に対して有効かつ安全な細胞毒性を発揮するデュアル受容体の自動化T細胞（DCAR-T）を特徴づけました。 方法：野生T細胞の二重シグナル伝達経路に基づいて、CEAおよびMSLNに特異的な新しいDCAR図を設計しました。これは、従来のCar-T細胞（CEA-CAR TまたはMSLN-CAR T）のそれと比較して同等の活性を達成しました。このDCARでは、2つの物理的に分離された構造であるCEA-CD3ζおよびMSLN-4/1BBシグナル伝達ドメインを含むタンデムコンストラクトを、それぞれ腫瘍抗原CEAおよびMSLNで効果的に制御しました。最後に、DCAR-T細胞の活性は、in vitroおよびin vivo実験を介して検証されています。 結果：CEAとMSLNの両方を発現する同族腫瘍細胞（ASPC-1）の存在下で、DCAR-T細胞は、1つのシグナル伝達経路のみを持つ他の単一受容体CAR-T細胞の抗腫瘍活性と比較して高抗腫瘍活性を発揮しました（例：cζカーおよびMBB-CAR）。異種移植モデルでは、DCAR-T細胞はASPC-1細胞の成長を有意に阻害しましたが、非共感腫瘍細胞の成長には影響しませんでした。さらに、マウスにおける放出されたサイトカインとT細胞の持続性は、従来のCAR-T細胞のそれに匹敵し、特異的で制御可能な細胞毒性を得ています。 結論：DCAR-Tと呼ばれる新規タイプのCAR-T細胞は、特定の活性、つまり2つの抗原陽性腫瘍細胞の有意な細胞毒性で設計されましたが、単一抗原陽性腫瘍細胞の細胞毒性はありません。デュアル標的CAR-T細胞は腫瘍部位に正確に局在し、腫瘍細胞に対する高い細胞毒性を発揮し、「ターゲット、腫瘍外」毒性を緩和し、CAR-T細胞療法の正確な適用を可能にすることができます。

BACKGROUND: The therapeutic application of T cells endowing with chimeric antigen receptors (CARs) is faced with "on-target, off-tumor" toxicity against solid tumors, particularly in the treatment of the pancreatic cancer. To our best knowledge, the pancreatic cancer cell line AsPC-1 often highly expressed some distinct tumor-associated antigens, such as carcino-embryonic antigen (CEA) and mesothelin (MSLN). Therefore, in this research, we have characterized dual-receptor CAR-modified T cells (dCAR-T) that exert effective and safe cytotoxicity against AsPC-1 cells. METHODS: Based on the dual signaling pathway of wild T cells, we designed a novel dCAR diagram specific for CEA and MSLN, which achieved comparable activity relative to that of conventional CAR-T cells (CEA-CAR T or MSLN-CAR T). In this dCAR, a tandem construct containing two physically separate structures, CEA-CD3ζ and MSLN-4/1BB signaling domains were effectively controlled with tumor antigens CEA and MSLN, respectively. Finally, the activity of dCAR-T cells has been verified via in vitro and in vivo experiments. RESULTS: In the presence of cognate tumor cells (AsPC-1) expressing both CEA and MSLN, dCAR-T cells exerted high anti-tumor activity relative to that of other single-receptor CAR-T cells bearing only one signaling pathway (e.g., Cζ-CAR and MBB-CAR). In a xenograft model, dCAR-T cells significantly inhibited the growth of AsPC-1 cells yet no effect on the growth of non-cognate tumor cells. Furthermore, the released cytokines and T cell persistence in mice were comparable with that of conventional CAR-T cells, obtaining specific and controllable cytotoxicity. CONCLUSIONS: A novel type of CAR-T cells, termed dCAR-T, was designed with specific activities, that is, significant cytotoxicity for two antigen-positive tumor cells yet no cytotoxicity for single antigen-positive tumor cells. Dual-targeted CAR-T cells can be precisely localized at the tumor site and can exert high cytotoxicity against tumor cells, alleviating "on-target, off-tumor" toxicity and enabling accurate application of CAR-T cell therapy.