《Experimental Hematology & Oncology 》shRNA 介导 TET2 基因沉默:增强 CD19 CAR-T 细胞抗肿瘤活性的新策略

【字体: 时间:2025年02月27日 来源:Experimental Hematology & Oncology 9.4

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  为解决 CAR-T 细胞疗法长期缓解率低的问题,研究人员通过 shRNA 介导 TET2 基因沉默,增强了 CD19 CAR-T 细胞抗肿瘤活性,为免疫治疗提供新选择。

  

一、研究背景

嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T)疗法在血液癌症治疗领域掀起了一阵 “风暴”,给众多患者带来了新的希望。这种疗法就像是给 T 细胞装上了精确制导的 “导航仪”,让它们能够精准地识别并攻击癌细胞。然而,随着时间的推移,人们发现 CAR-T 疗法并非完美无缺。长期随访研究显示,接受 CD19 CAR-T 细胞治疗的患者,3 年后仅有 50% 能维持完全缓解状态。这就好比一场战斗,虽然初期取得了一定胜利,但后续却难以持续巩固成果,肿瘤复发的阴影依然笼罩着患者。

为了突破这一困境,全球的科研人员都在积极探索。此时,一个意外的发现引起了大家的关注。Fraietta 等人发现,在一位慢性淋巴细胞白血病(CLL)患者中,CAR 基因插入无意间破坏了 Ten-Eleven Translocation-2(TET2)基因,结果 CD19 CAR-T 细胞的疗效却显著增强了。TET2 基因编码的甲基胞嘧啶双加氧酶(methylcytosine dioxygenase)在 DNA 去甲基化过程中起着关键作用,但它与 CAR-T 细胞疗效之间的联系此前却并不十分清楚。基于此,研究人员希望通过深入研究,探索能否人为地调控 TET2 基因,来提升 CAR-T 细胞的抗肿瘤活性,从而为血液癌症患者带来更好的治疗效果。

二、研究概况

本次研究由相关研究人员开展,致力于探索增强 CD19 CAR-T 细胞抗肿瘤活性的新策略。研究发现,通过 shRNA 介导 TET2 基因沉默,能够显著提升 CD19 CAR-T 细胞在临床前模型中的抗肿瘤活性,为免疫治疗提供了一种新的可选方案。该研究成果为血液癌症治疗领域带来了新的思路和希望,相关论文发表在未提及具体期刊的文献中 。

研究人员采用了多种关键技术方法来开展研究。在基因载体构建方面,设计并构建了共表达 CD19 CAR 和 TET2 shRNA 的一体化载体。细胞实验技术上,将不同的 shRNA 通过慢病毒载体转导至 293T 细胞,筛选出最有效的 TET2-shRNA-1 序列;同时对 CD19 CAR-T 细胞和 TET2-1-CD19 CAR-T 细胞进行体外细胞毒性、细胞因子分泌等功能检测。动物实验技术上,利用 NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ(NSG)小鼠建立异种移植小鼠模型,评估 TET2-1-CD19 CAR-T 细胞的体内抗肿瘤活性。

三、研究结果

  1. 筛选有效沉默 TET2 基因的 shRNA 序列:研究人员设计了多种针对 TET2 基因的 shRNA,其中 TET2-shRNA-1 序列来自已发表文献,TET2-shRNA-2 至 7 则通过 BLOCK-iT? RNAi Designer 工具获得。将这些 shRNA 分别通过慢病毒载体转导至 293T 细胞后发现,TET2-shRNA-1、4、6 和 7 都能降低 TET2 基因的表达,而 TET2-shRNA-1 的沉默效果最为显著。

  2. TET2 基因沉默对 CD19 CAR-T 细胞体外功能的影响:研究人员评估了 TET2-1-CD19 CAR-T 细胞对 CD19 阳性表达萤火虫荧光素酶的 Nalm6 细胞(Nalm6-Luc)的细胞毒性。结果显示,与传统 CD19 CAR-T 细胞相比,TET2-1-CD19 CAR-T 细胞对 Nalm6-Luc 细胞的细胞毒性并未减弱。在对另一种 CD19 阳性表达萤火虫荧光素酶的 Daudi 细胞(Daudi-Luc)的裂解实验中,也得到了类似结果。在细胞因子分泌功能检测方面,当识别 CD19 抗原后,TET2-1-CD19 CAR-T 细胞分泌的 IFN-γ、TNF-α、GM-CSF、IL-2 和颗粒酶 B(Granzyme B)等细胞因子浓度与 CD19 CAR-T 细胞相当。此外,TET2 基因沉默也未明显改变 CAR-T 细胞表面的表型(如 CD4 和 CD8)和耗竭(如 PD-1、Tim-3 和 LAG-3)标记物的表达水平。这表明 TET2 基因沉默在体外不会对 CD19 CAR-T 细胞依赖 CAR 的细胞毒性功能或细胞因子分泌产生不利影响。

  3. TET2-1-CD19 CAR-T 细胞在异种移植小鼠模型中的抗肿瘤活性:研究人员利用 NSG 小鼠建立异种移植小鼠模型,将注射了 Nalm6-Luc 细胞的小鼠分为四组,分别静脉注射 PBS、未转导的 T 细胞(NTD)、CD19 CAR-T 细胞和 TET2-1-CD19 CAR-T 细胞。结果显示,与其他组相比,接受 TET2-1-CD19 CAR-T 细胞治疗的小鼠生存率显著提高,体内肿瘤的生物发光明显降低,这表明 TET2-1-CD19 CAR-T 细胞能有效减轻肿瘤负担,显著提高小鼠生存率。

四、研究结论与意义

本研究通过 shRNA 介导 TET2 基因沉默,成功增强了 CD19 CAR-T 细胞在临床前模型中的抗肿瘤活性。这一研究成果为改善 CAR-T 细胞疗法提供了新的策略,有望提高血液癌症患者的治疗效果。虽然 shRNA 介导的 TET2 基因沉默作为一种表观遗传编程方法,可能存在与 CRISPR-Cas9 介导的 TET2 基因敲除类似的潜在风险,如 CAR-T 细胞的无节制增殖,但由于 shRNA 介导的是 mRNA 下调而非基因敲除,因此可作为 CRISPR-Cas9 介导的 TET2 基因敲除的替代表观遗传编程方法,为免疫治疗领域提供了新的研究方向和潜在治疗手段。

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