撰文 | 小飛飛
責編 | 兮
嵌合抗原受體（Chimeric antigen receptor，CAR）T細胞療法對血液系統的惡性腫瘤有不錯的療效，但是CAR T細胞在實體腫瘤中的應用有限，一方面是實體腫瘤中缺乏腫瘤特異性的靶標，另一方面CAR-T細胞難以持續性的存在【1】。尋找腫瘤特異性的分子靶標和提高CAR T細胞在體內的存活和擴增，將提高CAR T療法在實體腫瘤中的應用。
近日，來自德國Biopharmaceutical New Technologies(BioNTech)Corporation公司Ugur Sahin團隊在Science上發表題為An RNA vaccine drives expansion and efficacy of claudin-CAR-T cells against solid tumors的文章，發現CLDN6可以作為實體瘤中的一個CAR靶標，同時利用一個納米顆粒運載的RNA載體疫苗，可以刺激回輸CAR T細胞擴增，提高CAR T對實體瘤的療效。
研究團隊從他們最近報導的claudin (CLDN) 6，一個和緊密連接形成相關的四跨膜蛋白入手，分析其在正常組織和腫瘤中的表達量，來判斷其是否可以作為實體瘤CAR T的靶標。在小鼠中，通過免疫組化染色發現，CLDN6在胎鼠器官中廣泛表達，但在在成年鼠大多數器官中表達降低。在人組織中，CLDN6轉錄本可以在胎兒組織中高表達，而在50多種成人非惡性組織樣本中，CLDN6通過定量RT-PCR並未檢測到，但在多種不同的人實體瘤中如睪丸，卵巢，子宮以及肺惡性腫瘤中，CLDN6都有較高的轉錄水平，免疫組化染色也證明了CLDN6在人惡性實體瘤中的特異性高表達。
這些數據表明，CLDN6可以作為實體瘤CAR T治療靶標。之後研究團隊設計了包含4-1BB共刺激結構域的第二代CLDN6-CAR，結構如圖1。研究人員首先在體外評估CLDN6-CAR T細胞的能力，CLDN6-CAR T能夠有效識別並裂解轉染了CLDN6 RNA的CLDN6neg人COLO699N肺腺癌細胞。和CLDN6pos腫瘤細胞系共培養之後，CLDN6-CAR T細胞分泌IFNγ升高，並上調T細胞活化分子。在NSG免疫缺陷小鼠中構建OV90腫瘤模型，和對照處理相比，CLDN6-CAR T細胞處理能使腫瘤在2周內消退。
圖1 CLDN6-CAR結構示意圖
CAR T細胞回輸之後，能否在體內持續長期存在對於其臨床效應的發揮有重要作用。在血液系統惡性腫瘤中，CAR T細胞能直接識別正常或者惡性B細胞上的抗原，它們可作為抗原提呈細胞為CAR T細胞提供強的增殖信號並促進CAR T細胞的存活。然而，在實體瘤中，由於CAR T細胞很難到達實體瘤內部，且即使CAR T細胞識別到腫瘤細胞，但在腫瘤免疫抑制性的微環境中缺乏有效的增殖信號，所以實體瘤中CAR T細胞通常衰減很快。
因此，研究團隊假設將CAR 靶標表達在淋巴組織中的專職提呈細胞中，將會在以適度激活的免疫環境中為相對應CAR T細胞提供增殖活化信號。研究團隊從脂質體運載的RNA疫苗（liposomal antigen-encoding RNA，RNA-LPX)入手，來驗證這種策略能否被應用於增強CAR T細胞的擴增（CAR-T cell Amplifying RNA Vaccine，CARVac）。體外實驗表明編碼CLDN6的 RNA-LPX（CLDN6-LPX）能被樹突狀細胞攝取在樹突狀細胞表面表達，誘導CLDN6 CAR-T細胞分泌細胞因子和增殖。體內尾靜脈注射CLDN6 LPX，可以在脾臟樹突狀細胞和巨噬細胞表面而不是淋巴細胞表面檢測到CLDN6的表達，也可以促進CLDN6-CAR-T細胞的增殖。
隨後研究人員通過系列的體內實驗證明，低劑量的CLDN6-LPX也可以有效地誘導CLDN6-CAR-T的大量擴增，且擴增的CLDN6-CAR-T細胞是具有完整功能的，具有較強的細胞因子分泌能力和細胞殺傷能力。最後，通過在小鼠中構建小鼠或者人腫瘤模型，研究人員發現CARVac都能有效地增強CAR T細胞對實體瘤的治療效果，且CARVac可以減少CAR T細胞治療的劑量，在減少毒性的同時維持CAR T細胞的存活，延長治療起效時間（圖2）。
圖2 CARVac可以有效增強CAR T治療的療效
總之，本研究證明CLDN6作為一個癌症細胞表面的抗原，可以作為實體瘤CAR T細胞治療的靶點，同時CARVac RNA疫苗可以有效地改善CAR T細胞的在實體瘤中的抗腫瘤效應。