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利用嵌合自身抗体受体T细胞靶向治疗自身免疫性疾病

期刊:ScienceDOI:10.1126/science.aaf6756

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作者及机构
本研究由Christoph T. Ellebrecht(第一作者)、Vijay G. Bhoj等共同完成,主要作者来自美国宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)皮肤病学系、病理与检验医学系,以及意大利罗马IDI-IRCCS研究所和瑞士生物医学研究所。研究发表于2016年7月的《Science》期刊(卷353,期6295,DOI:10.1126/science.aaf6756)。


学术背景
研究领域为自身免疫疾病的靶向治疗,聚焦于抗体介导的自身免疫病——寻常型天疱疮(Pemphigus Vulgaris, PV)。PV由针对角质细胞黏附蛋白Desmoglein 3(Dsg3)的自身抗体引发,传统疗法如CD20靶向B细胞清除虽能短期缓解,但存在复发率高(81%)和感染风险。研究团队提出利用嵌合自身抗体受体(Chimeric Autoantibody Receptor, CAAR)改造T细胞,特异性清除致病性B细胞,避免全身免疫抑制。研究目标是验证CAAR-T细胞在PV模型中的疗效与安全性。


研究流程
1. CAAR设计与构建
- 以Dsg3的胞外域(EC1-3/EC1-4/EC1-5)作为CAAR的靶向部分,融合CD8α跨膜域和CD137-CD3ζ信号域(图1a)。
- 通过慢病毒载体转导人原代T细胞,验证不同截短体(EC1-3/EC1-4/EC1-5)的表达效率(图S1b-d),最终选择EC1-4为最优构型。

  1. 体外功能验证

    • 使用表达抗Dsg3 BCR的杂交瘤细胞(AK23/EC1、AK19/EC2、AK18/EC3-4)和PV患者来源的B细胞(F779/EC1、PVB28/EC2)作为靶细胞。
    • 通过干扰素-γ(IFN-γ)分泌实验和51Cr释放实验(图1b-c),证实Dsg3 CAAR-T细胞能特异性杀伤抗Dsg3 BCR+细胞,且EC1-4构型覆盖最广的抗原表位。
    • 在可溶性自身抗体存在下,CAAR-T仍保持细胞毒性(图2a-d),其活性受抗体亲和力与结合动力学调控(图2e-h)。
  2. 机制研究

    • 全内反射荧光显微镜显示,CAAR-T与靶细胞形成免疫突触(图S5a),CD45被排除于激活微簇外(图S5b),符合动力学分离模型。
  3. 体内疗效评估

    • PV小鼠模型:NSG小鼠注射混合杂交瘤(AK18/19/23)后,CAAR-T治疗显著降低血清抗Dsg3抗体(图3a),阻止黏膜水疱形成(图3b-c),并延迟肿瘤生长(图3d)。
    • NALM-6 B细胞模型:CAAR-T清除表达患者来源BCR的B细胞,疗效与CD19 CAR-T相当(图3e-g)。
    • 可溶性抗体未导致CAAR-T的Fc介导清除(图S8k),且CAAR-T在无靶细胞时仍能持续存在(图S8l)。
  4. 安全性验证

    • CAAR-T不激活角质细胞(图4a-b),体外无脱靶毒性(图4c)。
    • 人皮肤异种移植模型中,CAAR-T无表皮浸润(图4d-e),且未影响其他组织(图S9)。
    • FcγR+细胞(如中性粒细胞)未被误伤(图S10)。

主要结果
1. 靶向特异性:Dsg3 CAAR-T仅杀伤表达抗Dsg3 BCR的细胞,对正常组织无影响。
2. 克服抗体干扰:可溶性自身抗体部分抑制但未完全阻断CAAR-T功能,低亲和力抗体甚至增强其活性(图2g-h)。
3. 持久性:CAAR-T在体内长期存活,无需持续靶细胞刺激。
4. 安全性:无脱靶毒性或细胞因子释放综合征风险。


结论与价值
1. 科学意义:首次将CAR-T技术应用于自身免疫病,提出“以自身抗原为靶标”的新策略,为抗体介导的自身免疫病提供通用治疗框架。
2. 应用价值:CAAR-T可精准清除致病B细胞,避免传统免疫抑制的感染风险,尤其适用于PV等复发率高、治疗棘手的疾病。
3. 扩展性:该技术可推广至其他自身抗体介导的疾病(如重症肌无力),通过组合多抗原CAAR提升疗效。


研究亮点
1. 创新性设计:利用自身抗原(而非抗体)作为CAR的靶向域,突破传统CAR-T的癌症治疗范畴。
2. 机制深度:阐明可溶性抗体对CAAR-T功能的复杂调控,为临床方案优化提供依据。
3. 转化潜力:临床前数据全面,从体外到体内模型均验证了安全性与有效性。


其他价值
研究团队已申请专利(PCT/US15/28872),并计划扩展至其他自身抗原(如VRC01 CAR)。实验涉及的载体与细胞系可通过材料转移协议获取,促进学术合作。

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