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PARP 抑制剂（PARPi）用于癌症治疗时，其与免疫检查点阻断（ICB）联合疗法效果不佳。研究人员针对此开展 PARPi 对 T 细胞影响的研究。结果发现 PARPi 会损伤 T 细胞 DNA，通过工程改造 T 细胞的 PARP1 可提升 PARPi 疗效，为改善治疗提供新思路。
在癌症治疗的战场上，PARP 抑制剂（PARPi）曾是一颗闪耀的新星。它针对癌细胞同源重组缺陷（HRD）这一特性，能诱导癌细胞 DNA 双链断裂，成为上皮性卵巢癌（EOC）等多种实体瘤的标准治疗方案。PARPi 不仅能抑制癌细胞的 DNA 损伤修复，还能调节抗肿瘤免疫反应，本以为这会成为攻克癌症的 “神助攻”。可现实却给了人们重重一击，PARPi 与免疫检查点阻断（ICB）的联合疗法在临床试验中效果令人失望，背后的原因却一直成谜。为了揭开这层面纱，华中科技大学同济医学院的研究人员挺身而出，开展了深入研究。最终他们发现，PARPi 在治疗过程中会损伤 T 细胞的 DNA，而这一损伤正是导致联合疗法效果不佳的关键因素。通过一系列研究，他们还找到了改善 PARPi 疗效的方法，这一成果发表在《Science Translational Medicine》上，为癌症治疗带来了新的希望。
研究人员在此次研究中运用了多种技术方法。利用单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）分析临床样本中 T 细胞的变化；通过 CRISPR-Cas9 基因编辑技术，在全基因组范围内筛选确定 PARP1 在 T 细胞 DNA 损伤中的作用；构建多种小鼠模型，包括转基因小鼠肿瘤模型、细胞系来源的异种移植（CDX）模型和患者来源的异种移植（PDX）模型，用于评估不同治疗策略的效果。
新辅助尼拉帕利治疗后肿瘤浸润 T 细胞 DNA 损伤增加
研究人员对 “NANT” 临床试验中 12 名患者的 24 对肿瘤样本进行单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）分析，发现尼拉帕利治疗后，CD8+和 CD4+ T 细胞中增殖亚型比例减少，肿瘤蛋白 53（TP53）靶向的细胞凋亡和 DNA 损伤检查点通路富集评分升高，T 细胞增殖减少。免疫组化染色也证实了 T 细胞 DNA 损伤增加、细胞凋亡增多和增殖减少。而且，T 细胞 DNA 损伤与患者临床反应和无进展生存期（PFS）相关，DNA 损伤严重的患者 CA125 降低更少、客观缓解率更差、PFS 更短。
PARP 抑制剂诱导 T 细胞生长抑制、活力丧失和 DNA 损伤
为确定 T 细胞 DNA 损伤是否由 PARP 抑制剂直接引起，研究人员用奥拉帕利、尼拉帕利和卢卡帕利这三种 FDA 批准用于 EOC 维持治疗的 PARP 抑制剂处理原代人 T 细胞。结果显示，PARP 抑制剂处理后，T 细胞增殖和活力下降，Ki67+ T 细胞比例减少，TUNEL 染色阳性细胞增多，γH2AX 表达增加，表明 DNA 损伤增加。RNA 表达谱和蛋白质阵列分析也进一步证实了 PARP 抑制剂处理后 T 细胞中 DNA 损伤和凋亡通路的富集。
PARP1 是 PARP 抑制剂诱导 T 细胞 DNA 损伤的关键因素
为探究 PARP 抑制剂诱导 T 细胞 DNA 损伤的机制，研究人员进行全基因组 CRISPR-Cas9 敲除筛选，发现 PARP1 在奥拉帕利处理后的人 T 细胞中显著缺失。体外敲除 PARP1 后，T 细胞的 DNA 损伤、凋亡、活力丧失和增殖抑制均得到缓解。使用选择性 PARP1 抑制剂 AZD5305 进一步验证，结果表明 PARP1 在 T 细胞 DNA 损伤中起关键作用，而敲除 PARP2 对奥拉帕利的作用无明显影响。
T 细胞中 PARP1 突变减少 PARP 抑制剂诱导的 DNA 损伤
研究人员通过胞嘧啶碱基编辑技术在原代人 T 细胞的 PARP1 基因上引入非同义突变，设计 9 种靶向 PARP1 不同位点的 sgRNA 进行编辑。结果显示，携带 PARP1 突变的 T 细胞对奥拉帕利的抗性增强，DNA 损伤和凋亡减少，且突变未显著改变 T 细胞的免疫表型。
减轻 T 细胞中 PARP 抑制剂诱导的 DNA 损伤可增强肿瘤对 PARP 抑制剂治疗的反应
研究人员利用 T 细胞特异性 cre 表达小鼠构建携带 Parp1S588F突变的小鼠模型。在奥拉帕利治疗后，与对照小鼠相比，携带突变的小鼠肿瘤负担减轻，肿瘤浸润的 CD8+ T 细胞数量增加，T 细胞增殖改善，DNA 损伤减少。在联合抗 PD-1 单抗治疗的实验中，携带突变的小鼠肿瘤控制效果更好，生存期延长，表明减轻 T 细胞 DNA 损伤可提高 PARP 抑制剂单药及联合 ICB 治疗的疗效。
PARP1 工程化的 CAR T 细胞在 PARP 抑制剂治疗期间 DNA 损伤更少，抗肿瘤活性更强
研究人员构建了靶向间皮素的 CAR T 细胞，并对 PARP1 进行工程改造。结果显示，PARP1 突变的 CAR T 细胞在奥拉帕利处理后活力提高，DNA 损伤减少，细胞因子分泌和体外杀伤效率不受影响。在体内实验中，与对照组相比，PARP1 突变的 CAR T 细胞联合奥拉帕利治疗能更有效地抑制肿瘤生长，延长小鼠生存期，且无明显毒性。
PARP1 突变的 CAR T 细胞与 PARP 抑制剂联合给药可提高对 EOC 的治疗效果
在两种 EOC 患者来源的异种移植（PDX）模型中，研究人员评估了 PARP1 工程化的 CAR T 细胞与奥拉帕利联合治疗的效果。结果显示，在不同遗传背景的 PDX 模型中，联合治疗均能显著提高治疗效果，表现为肿瘤生长减缓、肿瘤体积和重量减小、肿瘤浸润的 CD8+ T 细胞增多、CAR T 细胞增殖改善和 DNA 损伤减少。
在讨论部分，研究人员指出，缓解 T 细胞在 PARP 抑制剂治疗期间的 DNA 损伤，可增强 PARP 抑制剂单药或联合 ICB 治疗的疗效。通过工程改造产生的 PARP 抑制剂耐受的 CAR T 细胞，在与 PARP 抑制剂联合使用时展现出强大的抗肿瘤功效，为未来临床治疗提供了极具潜力的策略。不过，该研究也存在一些局限性，如临床试验尚未完成，PARP 抑制剂对其他免疫细胞的影响以及经历过化疗的 T 细胞对 PARP 抑制剂的反应等问题，都有待进一步研究。但无论如何，这项研究为癌症治疗领域开辟了新的方向，有望为更多癌症患者带来新的生机与希望。
