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研究背景:人磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(Glypican-3,GPC3)是一种高表达于肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)表面的糖蛋白,而其在正常组织中不表达或低表达,使其成为肝细胞癌免疫治疗的理想靶点。近些年,嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor-T cell,CAR-T)在血液肿瘤的治疗中取得了令人瞩目的成果,并逐步在各种实体肿瘤中开展临床试验。其中,用CAR-T治疗肝细胞癌的临床试验中,多数是以GPC3为靶点。然而,由于嵌合受体的刚性结构,传统的CAR-T细胞有一些内在的局限性,如无法控制的过度激活和诱发严重的细胞因子释放综合征等,使得CAR-T细胞在治疗实体瘤的过程中有很大的安全风险,严重阻碍了 CAR-T细胞在临床上的广发应用。如何提高CAR-T细胞治疗的安全性并维持其有效性,并阐明其机制是亟待解决的问题。研究目的:本研究旨在探讨通过构建新型、分裂式、双组分嵌合抗原受体,使胞外的抗原识别结构域与胞内的信号传导结构域分开,从而可以通过调节胞外游离的抗原识别结构来调节CAR-T细胞的活化和增殖,达到提高CAR-T细胞临床治疗安全性的目的。研究方法:我们将传统CAR分为两部分,重新设计了 hGPC3专用的CAR。通过使用共培养测定法和异种移植小鼠模型,针对各种HCC细胞系,对分离抗hGPC3 CAR-T细胞的体外和体内细胞毒性和细胞因子释放进行了评价,与传统的CAR-T细胞进行对比。研究结果:体外实验结果表明,我们构建的新型分裂式GPC3特异性CAR-T细胞能以剂量依赖的方式识别和裂解GPC3+的HepG2和Huh7细胞。更重要的是:与传统CAR-T细胞相比,我们构建的GPC3特异性CAR-T细胞活化后产生的炎症细胞因子(包括IFN-α、TNF-α、IL-6和GM-CSF)要低得多。免疫缺陷小鼠体内实验结果显示:皮下接种HepG2细胞后,我们的分裂式GPC3特异性CAR-T细胞可以有效抑制肝细胞癌的生长,但释放的细胞因子水平明显低于传统的CAR-T细胞。研究结论:在本研究中,我们首次描述了使用分裂式GPC3特异性CAR-T细胞来治疗HCC,它可以抑制肿瘤生长并减少细胞因子释放,为提高CAR-T细胞在临床治疗中的安全性提供了新的思路。