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B7H3靶向嵌合抗原受体修饰增强Vγ9Vδ2 T细胞在胶质母细胞瘤中的抗肿瘤效果

期刊:journal of translational medicineDOI:10.1186/s12967-023-04514-8

这篇文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告:


作者及机构
本研究由Yi Wang(第一作者)等来自北京天坛医院(Beijing Tiantan Hospital)、清华大学、苏州大学等机构的研究团队完成,发表于*Journal of Translational Medicine*(2023年,卷21,页672)。通讯作者为Yonghui Zhang、Liwei Zhang和Tao Sun。


学术背景
研究领域:本研究聚焦于胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)的免疫治疗,属于肿瘤免疫学与神经肿瘤学的交叉领域。
研究动机:GBM是恶性程度最高的原发性脑肿瘤,标准治疗(手术、放疗、化疗)后患者中位生存期仅15-20个月,5年生存率不足5.4%。尽管免疫治疗在实体瘤中取得进展,但基于αβ T细胞的CAR-T疗法对GBM效果有限,亟需开发新策略。
背景知识
1. γδ T细胞:Vγ9Vδ2 T细胞是外周血中主要的γδ T亚群,可通过T细胞受体(TCR)识别肿瘤细胞表面分子BTN2A1/BTN3A1或磷酸抗原(如IPP/DMAPP),无需MHC限制性。
2. B7-H3:一种在70%以上GBM中高表达的免疫检查点分子,是潜在的CAR-T靶点。
研究目标:探索Vγ9Vδ2 T细胞对GBM的治疗潜力,并通过基因工程改造(CAR-B7H3)增强其疗效。


研究流程
1. Vγ9Vδ2 T细胞的制备与体外功能验证
- 样本来源:从健康供者外周血单核细胞(PBMCs)中扩增Vγ9Vδ2 T细胞,使用含唑来膦酸(Zol)和IL-2的无血清培养基,10天后纯度达90%(流式细胞术检测TCR Vδ2表达)。
- 体外杀伤实验:以不同效靶比(E:T)将Vγ9Vδ2 T细胞与GBM细胞系(U-87MG、TJ905、HTB15)共培养18-20小时,通过荧光素酶活性检测肿瘤细胞存活率,ELISA检测IFN-γ和TNF-α分泌。结果显示,Vγ9Vδ2 T细胞以剂量依赖性方式抑制GBM增殖(p<0.05),且U-87MG最敏感。

2. 患者来源肿瘤细胞簇(PTCs)模型验证
- 样本:26例不同级别胶质瘤患者的PTCs(6例II级、5例III级、15例GBM)。
- 分组:根据Vγ9Vδ2 T细胞对PTCs的杀伤效果分为强效组(SAT,6例)和弱效组(WAT,20例)。
- 机制分析
- 免疫组化(IHC):SAT组BTN2A1/BTN3A1蛋白表达显著高于WAT组(p<0.05)。
- RNA测序:SAT组富集脂质代谢(如PPAR信号通路)和炎症相关通路(如TGF-β)。

3. WAT组的增敏策略
- 方法:在WAT原代细胞(如TT-LS、TT-YZJ)中加入Zol(抑制FPPS)或BTN3A1激动抗体(20.1)。
- 结果:两种处理均显著提升Vγ9Vδ2 T细胞的杀伤效果(p<0.05),证实TCR-BTN通路的关键作用。

4. CAR-B7H3-γδT细胞的构建与验证
- 载体设计:第三代CAR结构(含B7-H3 scFv、CD28/4-1BB/CD3ζ共刺激域),通过慢病毒转导Vγ9Vδ2 T细胞,纯度达69.5%。
- 功能验证
- 体外:CAR-B7H3-γδT细胞对B7-H3高表达的WAT原代细胞(阳性率>90%)杀伤效果优于未改造细胞(p<0.05),且分泌更多IFN-γ/TNF-α。
- 体内:在NSG小鼠GBM模型中,脑室内注射CAR-B7H3-γδT细胞比Vγ9Vδ2 T细胞更显著抑制肿瘤生长(p<0.0001),延长生存期(44天 vs. 38天)。

5. 安全性评估
- 动物实验:高剂量(5×10^6细胞)注射未引起肝、肺等器官病理损伤或细胞因子风暴(多重荧光检测证实)。
- 细胞浸润:多色免疫荧光显示,CAR-B7H3-γδT细胞在肿瘤中浸润峰值出现在注射后第7天。


主要结果
1. Vγ9Vδ2 T细胞的异质性疗效:26例PTCs中,23.1%对Vγ9Vδ2 T细胞敏感(SAT),其BTN2A1/BTN3A1表达显著高于WAT组(IHC评分>10)。
2. 增敏机制:Zol或BTN3A1抗体可通过激活TCR-BTN通路增强WAT组的杀伤效果。
3. CAR改造的优势:CAR-B7H3-γδT细胞兼具B7-H3靶向性和天然γδ T细胞功能,对B7-H3高表达GBM效果更优(体外杀伤率提升50%,小鼠生存期延长16%)。


结论与价值
1. 科学意义:首次系统评估Vγ9Vδ2 T细胞在GBM中的疗效异质性,揭示BTN2A1/BTN3A1作为疗效预测标志物的潜力,并阐明脂质代谢通路与免疫响应的关联。
2. 应用价值:CAR-B7H3-γδT细胞为GBM提供了一种新型“双靶向”疗法(同时靶向B7-H3和磷酸抗原),且脑室内注射安全性良好,具有临床转化前景。


研究亮点
1. 创新模型:采用PTCs模拟患者肿瘤微环境,优于传统细胞系模型。
2. 双轨增敏策略:结合小分子药物(Zol)和基因工程(CAR),克服了单一疗法的局限性。
3. 跨学科方法:整合免疫组化、RNA-seq、多色荧光等技术,全面解析疗效差异的分子机制。

其他价值
研究提出的“BTN2A1/BTN3A1筛查- CAR改造-脑室给药”策略,为其他实体瘤的γδ T细胞疗法提供了范式。

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