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嵌合抗原受体T细胞(Chimeric antigen receptor T-cells, CAR-T)治疗技术是指通过基因工程等手段改造 T 淋巴细胞使其表达特定的能够识别肿瘤表面抗原的嵌合抗原受体(CAR),改造后的CAR-T细胞具有不依赖主要组织相容性复合体(MHC)限制性的肿瘤识别和杀伤能力。近年来不断累积的临床数据证实了 CAR-T 细胞在血液系统肿瘤治疗中的安全性与有效性,但 CAR-T 疗法在实体瘤治疗方面却进展甚微,其中一个重要原因就是实体肿瘤的生物学特性更为复杂,高肿瘤异质性等特点使 CAR-T 细胞的靶点选择充满挑战。共刺激分子B7-H3是2001年发现的一个B7免疫调控家族成员,作为B7-CD28检查点通路的新成员, 在肿瘤免疫过程中起到了极其重要的作用。虽然B7-H3的mRNA广泛分布于组织细胞中,但其接受包括多种miRNA在内的转录后调控,使其蛋白表达谱非常局限,在正常组织中不表达或极低表达。最近大量研究表明, B7-H3在多种实体肿瘤中高表达,并与肿瘤的免疫逃逸、黏连、侵袭和转移存在密切联系。尽管 B7-H3在肿瘤发生过程中的确切分子机制尚未明确, 但是, 其在肿瘤组织中特异性高表达特征为以B7-H3为靶点的抗肿瘤治疗提供了分子基础。最近靶向B7-H3的抗体8H9在治疗小儿中枢神经系统/闭锁转移瘤(CNS/LM)的临床试验取得了良好的结果,被 FDA 授予突破性治疗称号,这一结果更加凸显了靶向B7-H3在肿瘤治疗中的潜力。因此本研究拟探讨靶向B7-H3的嵌合抗原受体T细胞对高表达B7-H3的胃癌细胞SGC-7901的体外和体内特异性杀伤作用。
本研究首先以8H9抗体序列为基础,设计靶向B7-H3的scFv,并以此scFv为CAR的胞外抗原结合区,以CD28和CD137为共刺激分子,以CD3ζ链为胞内信号传导区,通过融合PCR构建CAR编码序列,之后通过同源重组将CAR编码序列插入至慢病毒表达载体,通过电泳及测序结果验证慢病毒表达载体序列构建成功。然后使用慢病毒感染T细胞以制备anti-B7H3-CAR-T细胞,我们通过荧光显微镜和蛋白质免疫印迹法观察到 anti-B7H3-CAR 蛋白在 T 细胞中成功表达,并且通过流式细胞术分析得到 anti-B7H3-CAR-T细胞的阳性率为26%。之后,我们进一步探索anti-B7H3-CAR-T细胞在体内和体外对B7H3-SGC细胞的杀伤作用。在体外实验中,anti-B7H3-CAR-T细胞能够特异性地杀伤 B7H3-SGC 细胞并分泌大量的 IL-2 和 IFN-γ。在体内实验中, anti-B7H3-CAR-T细胞能有效地抑制肿瘤细胞的过快增长并延长小鼠的生存时间,肿瘤组织切片的免疫组化和HE染色结果显示anti-B7H3-CAR-T细胞能够有效浸润到肿瘤组织内部并产生杀伤性作用,且对小鼠的肝和肾组织无严重的不良反应。因此,本研究首次系统探讨了以B7-H3为靶点的CAR-T细胞的体外和体内抗肿瘤作用,这一方法有望成为治疗B7-H3高表达实体瘤的新策略。
本研究首先以8H9抗体序列为基础,设计靶向B7-H3的scFv,并以此scFv为CAR的胞外抗原结合区,以CD28和CD137为共刺激分子,以CD3ζ链为胞内信号传导区,通过融合PCR构建CAR编码序列,之后通过同源重组将CAR编码序列插入至慢病毒表达载体,通过电泳及测序结果验证慢病毒表达载体序列构建成功。然后使用慢病毒感染T细胞以制备anti-B7H3-CAR-T细胞,我们通过荧光显微镜和蛋白质免疫印迹法观察到 anti-B7H3-CAR 蛋白在 T 细胞中成功表达,并且通过流式细胞术分析得到 anti-B7H3-CAR-T细胞的阳性率为26%。之后,我们进一步探索anti-B7H3-CAR-T细胞在体内和体外对B7H3-SGC细胞的杀伤作用。在体外实验中,anti-B7H3-CAR-T细胞能够特异性地杀伤 B7H3-SGC 细胞并分泌大量的 IL-2 和 IFN-γ。在体内实验中, anti-B7H3-CAR-T细胞能有效地抑制肿瘤细胞的过快增长并延长小鼠的生存时间,肿瘤组织切片的免疫组化和HE染色结果显示anti-B7H3-CAR-T细胞能够有效浸润到肿瘤组织内部并产生杀伤性作用,且对小鼠的肝和肾组织无严重的不良反应。因此,本研究首次系统探讨了以B7-H3为靶点的CAR-T细胞的体外和体内抗肿瘤作用,这一方法有望成为治疗B7-H3高表达实体瘤的新策略。