腫瘍微小環境中の免疫抑制性シグナルを変換する新規CAR-T療法の開発

开发在肿瘤微环境中转导免疫抑制信号的新型 CAR-T 疗法

• 批准号: 22K15575
• 负责人: 伊藤 雄介
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15575/
• 关键词: CAR-T細胞療法; キメラ受容体; IL-7; IL-6; TGF-β; 腫瘍微小環境

キメラ抗原受容体（CAR: Chimeric antigen receptor）導入T細胞療法（CAR-T療法）の登場により、がん治療の成績は向上してきたが、がん免疫療法の有効性は未だ限定的であり、主な原因の一つとして腫瘍微小環境中の免疫抑制シグナルが挙げられる。本研究では、TGF-βなどのサイトカインに着目した。TGF-β受容体の細胞外ドメインと、IL-7やIL-21といったT細胞機能を高めるサイトカイン受容体の細胞内ドメインを連結させた新規の人工受容体を設計し、CAR-T細胞に搭載することを考案した。このT細胞にTGF-βを添加したところ、TGF-βの本来の下流シグナルであるSMAD2、SMAD3のリン酸化が起こらなくなり、代わりにIL-7の下流シグナルであるSTAT5や、IL-21の下流シグナルであるSTAT3のリン酸化が生じることを示した。一方、CAR-T細胞療法の副作用としてサイトカイン放出症候群（CRS: cytokine release syndrome）が重要である。IL-6が原因と考えられ、IL-6抗体がCRSの治療に用いられる。我々は、CRSを予防する機能をCAR-T細胞に搭載するため、IL-6の受容体であるIL-6R、gp130の細胞外ドメインを繋げ、これにIL-7受容体の細胞内ドメインを連結させた。加えて、IL-7受容体の活性化変異体を用いることで、IL-7シグナルを恒常的に賦与させた。このキメラ受容体を搭載したT細胞にIL-6を添加したところ、IL-6を捕捉した後に受容体がinternalizationを起こし、培地中のIL-6濃度を速やかに減少することを示した。また、IL-7シグナルにより、T細胞の増殖能を長期間維持することが可能となった。

随着嵌合抗原受体（CAR）T细胞疗法（CAR-T疗法）的出现，癌症治疗的效果有所改善，但癌症免疫疗法的有效性仍然有限，主要原因之一是肿瘤微环境中的免疫抑制信号。 。在这项研究中，我们重点关注 TGF-β 等细胞因子。我们设计了一种新型人工受体，将 TGF-β 受体的胞外结构域与增强 T 细胞功能的细胞因子受体（例如 IL-7 和 IL-21）的胞内结构域连接起来，并将其加载到我设计的 CAR-T 细胞上。有事可做。当将TGF-β添加到这些T细胞中时，TGF-β的原始下游信号SMAD​​2和SMAD3并未发生磷酸化，而是IL-7下游信号STAT5和下游信号STAT5发生磷酸化。我们发现 STAT3（一种信号）发生磷酸化。另一方面，细胞因子释放综合征（CRS）是CAR-T细胞疗法的一个重要副作用。 IL-6被认为是病因，IL-6抗体被用来治疗CRS。为了让CAR-T细胞具备预防CRS的能力，我们将IL-6受体IL-6R和gp130的胞外结构域连接起来，并将它们与IL-7受体的胞内结构域连接起来。此外，通过使用IL-7受体的激活突变体，组成型地传递IL-7信号。当将IL-6添加到装载有这种嵌合受体的T细胞中时，受体在捕获IL-6后内化，迅速降低培养基中的IL-6浓度。此外，IL-7信号使得T细胞长期维持增殖能力成为可能。