靶向芳香烃受体(AHR):优化癌症 T 细胞疗法的新希望

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Cancer Immunology, Immunotherapy 4.6

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  为解决 CAR-T 疗法在癌症治疗中面临的 T 细胞功能障碍等问题,研究人员开展了以芳香烃受体(AHR)为潜在靶点优化癌症 T 细胞疗法的研究。结果发现敲除 AHR 可增强 T 细胞功能和持久性,这为优化癌症 T 细胞疗法提供了新方向。

  在癌症治疗的战场上,嵌合抗原受体 T 细胞疗法(CAR-T 疗法)曾被寄予厚望。它就像一群装备精良的特种部队,能精准地识别并攻击癌细胞,在治疗血液系统恶性肿瘤方面取得了一定成果,部分药物已获批用于治疗 B 细胞急性淋巴细胞白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤 。但现实却给了这一疗法沉重一击,很多患者对其没有反应,还有不少患者出现复发,在攻克实体肿瘤方面更是困难重重。原来,肿瘤微环境就像癌细胞的 “坚固堡垒”,里面充满了各种免疫抑制因子,持续的抗原刺激也让 T 细胞疲惫不堪,逐渐失去战斗力,出现功能障碍,这使得 CAR-T 疗法的效果大打折扣。
为了突破这一困境,法国的研究人员决定深入探索。他们将目光聚焦在芳香烃受体(AHR)上,AHR 原本是作为外源性物质传感器被发现的,后来研究人员发现它在免疫细胞的基因调控中扮演着重要角色,尤其是在肿瘤免疫方面,AHR 似乎在暗中 “帮助” 癌细胞,抑制抗肿瘤 T 细胞的功能。在小鼠实验中,AHR 的这种负面作用已经得到证实,但在人类 T 细胞中,AHR 的作用却存在争议。于是,研究人员决心全面剖析 AHR 在人类 T 细胞中的作用机制,希望能为优化 CAR-T 疗法找到新的突破口,相关研究成果发表在《Cancer Immunology, Immunotherapy》杂志上。

研究人员采用了多种关键技术。他们从健康供体采集外周血,分离出单核细胞,再激活和扩增 T 细胞。运用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术,将靶向 AHR 的 sgRNA/Cas9 核糖核蛋白(RNP)复合物导入 T 细胞,实现对 AHR 基因的敲除。利用慢病毒转导技术制备靶向 CD123 抗原的 CAR-T 细胞。通过 RNA 测序、定量实时 PCR(qPCR)、流式细胞术、蛋白质免疫印迹(Western blot)分析和细胞毒性实验等多种方法,对 T 细胞和 CAR-T 细胞的功能、基因表达和蛋白水平等进行检测 。

研究结果如下:

  • AHR 在 T 细胞激活和慢性刺激中的变化:通过 Western blot 检测发现,T 细胞激活后,AHR 表达迅速上升,在第 3 天达到高峰,随后下降,到第 6 天降至最低。在慢性刺激实验中,AHR 的表达一直维持在较高水平,不受短期再刺激和长期慢性刺激的影响,这表明 AHR 在 T 细胞再次受到刺激时高度表达。
  • 慢性刺激诱导 T 细胞功能障碍:体外慢性刺激实验显示,T 细胞的增殖能力和活力显著下降。RNA 测序分析发现,慢性刺激后的 T 细胞与短期再刺激的 T 细胞在基因表达上有明显差异,慢性刺激的 T 细胞中耗竭样标记物表达增加。同时,慢性刺激还使 T 细胞表面的抑制性受体 CD39、PD-1/TIM-3 和 PD-1/TIGIT 的表达逐渐上升,这些都表明慢性刺激诱导了 T 细胞的功能障碍 。
  • AHR 敲除促进 T 细胞向效应和记忆样表型分化:RNA 测序结果表明,AHR 敲除后,免疫效应过程和 T 细胞激活相关的信号通路被显著富集,效应相关基因和记忆相关基因的表达上调。RT-qPCR 进一步验证了这一结果,同时,敲除 AHR 的 T 细胞产生 IL-2 的能力增强,尽管 IFN-γ+和 TNF-α+产生的 T 细胞略有减少,但整体上 AHR 敲除促进了 T 细胞向效应和记忆样表型分化 。
  • AHR 敲除抑制慢性刺激下 CD39 的表达:RNA 测序发现,AHR 敲除导致 CD101、TIGIT 和编码 CD39 的 ENTPD1 基因表达下调。流式细胞术检测显示,敲除 AHR 后,慢性刺激下 CD39+T 细胞的比例和 CD39 的平均荧光强度均显著降低,TIGIT 的表达和平均荧光强度也呈下降趋势,不过对 PD-1 和 TIM-3 的表达没有显著影响 。
  • AHR 敲除的 CAR-T 细胞功能正常且持久性增强:将 AHR 敲除技术应用于靶向 CD123 抗原的 CAR-T 细胞模型中,发现敲除 AHR 不影响 CAR-T 细胞的细胞毒性和脱颗粒能力,同时还能抑制 CD4+和 CD8+CAR-T 细胞中 CD39 的上调。体外慢性刺激实验表明,AHR 敲除的 CAR-T 细胞在与肿瘤细胞共培养时,比野生型 CAR-T 细胞的持续时间更长,且在多次肿瘤再挑战后,其功能障碍的程度更轻 。

研究结论和讨论部分指出,本研究通过多种实验方法,全面地揭示了 AHR 在人类 T 细胞和 CAR-T 细胞中的重要作用。AHR 敲除增强了 T 细胞的激活能力,促进了效应和记忆相关基因的表达,维持了 CAR-T 细胞的细胞毒性,延长了其在肿瘤微环境中的存活时间。这表明 AHR 有望成为优化癌症 T 细胞疗法的关键靶点,为未来癌症治疗的发展提供了新的方向和理论依据 。不过,目前研究仍存在一些局限性,比如体外实验模型与体内实际情况可能存在差异,AHR 在腺苷通路中的具体作用机制还需进一步明确等。但这并不影响该研究的重要意义,它为后续深入研究和开发更有效的癌症免疫治疗策略奠定了坚实基础,有望在未来帮助更多癌症患者战胜病魔。

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