肿瘤定向表达A1R增强CAR-T细胞功能并提高实体瘤疗效的机制研究

本研究针对实体瘤微环境中腺苷介导的免疫抑制难题，创新性地通过CRISPR/Cas9同源定向修复技术实现A1受体（A1R）的肿瘤位点特异性表达。研究发现A1R的时空可控表达能逆转A2AR-cAMP轴的免疫抑制效应，显著提升CAR-T细胞的细胞因子分泌（IFNγ/TNF）和抗肿瘤活性，同时通过IRF8依赖的转录重编程维持T干细胞记忆亚群（TSCM）。该成果为克服实体瘤免疫抑制微环境提供了新型基因编辑策略，发表于《Nature Communications》。

　　

在肿瘤免疫治疗领域，CAR-T细胞疗法虽在血液肿瘤中成效显著，却在实体瘤治疗中屡屡受挫。究其原因，肿瘤微环境（TME）中高浓度的细胞外腺苷（eADO）通过激活T细胞表面的A_2A受体（A_2AR）引发cAMP积累，导致T细胞功能抑制。更棘手的是，传统A_2AR阻断策略虽能缓解抑制，却无法逆转信号传导。面对这一困境，Peter MacCallum癌症中心的研究团队独辟蹊径，提出通过表达反向信号受体A₁R来重编程腺苷应答，相关成果发表于《Nature Communications》。

研究采用CRISPR/Cas9介导的同源定向修复技术，将A₁R基因敲入NR4A2启动子下游，实现肿瘤抗原依赖的时空特异性表达。通过小鼠和人源CAR-T模型，结合转录组（RNA-seq）、表观组（ATAC-seq）和加权基因共表达网络分析（WGCNA），系统解析了A₁R的作用机制。

A₁R表达增强抗肿瘤功能
组成型表达A₁R的CAR-T细胞在体外展现出更强的IFNγ/TNF分泌能力，但持续性激活导致T_SCM（CD62L⁺CD44^dim）亚群丢失。单细胞分析揭示这类细胞高表达耗竭标志物（PD-1^hiTCF-1^-），且与效应T细胞（T_eff）特征基因模块显著相关。

肿瘤位点特异性表达策略
基于NR4A2启动子的HDR系统使A₁R仅在肿瘤抗原刺激后表达。这种设计既保留了T_SCM比例（较组成型提高3倍），又通过IRF8依赖的转录激活增强了效应功能。ATAC-seq显示激活后染色质开放区域富集NFAT/AP-1通路 motifs，与体内观察到的Teff扩增（占比提升40%）相吻合。

A₁R与A_2AR的差异化调控
比较转录组发现A₁R通过独特机制发挥作用：不同于A_2AR敲除仅阻断抑制信号，A₁R激活诱导了包含221个基因的"红色模块"，其中IRF8作为核心转录因子驱动CXCL9/CCL3等效应分子表达。CRISPR敲除IRF8可逆转70%的A₁R增强效应。

这项研究开创性地提出"信号反转"策略，通过精准控制免疫调节受体的时空表达，解决了CAR-T疗法中效应功能与持久性不可兼得的矛盾。更值得注意的是，IRF8在T细胞分化中的新角色为免疫代谢研究提供了新视角。该技术框架可拓展至其他促效因子的肿瘤定向表达，为实体瘤免疫治疗带来突破性进展。