2022 EHA中国之声 | 具有新型抗原结合域的CD123-CD33复合CAR-T细胞为急性髓系白血病治疗带来新希望

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CAR-T疗法在髓系恶性肿瘤中的治疗仍旧需要优化。由抗原逃逸介导的CAR-T治疗后复发是造成CAR-T疗效不持久的重要机制。同时靶向CD33和CD123可以覆盖几乎所有的急性髓系白血病（AML）患者。CD123 CAR-T和CD33 CAR-T的脱靶细胞毒性，尤其是在造血干/祖细胞（HSPCs）上的脱靶细胞毒性一直备受关注。有研究者对此进行了探讨，但研究结论并不一致。基于此，中国医学科学院血液病医院王建祥教授团队进行了有一项有关新型抗原结合域的CD123-CD33复合CAR-T细胞在AML中治疗的研究，旨在改善复发/难治（R/R）AML患者的预后，并探讨CD123-CD33 CAR-T对造血功能的影响。该研究入选了2022 EHA口头报告部分。小编将其主要内容整理如下。

研究方法

研究者采用杂交瘤技术开发出了一组抗CD123单克隆抗体（mAbs），命名为6E11、8D7、12H7和13C3，并将4个单抗的单链抗体可变区片段（scFvs）分别融合进4-1BB/CD3ζ信号结构域，生成4个第二代CARs（图1）。T细胞被慢病毒上清液感染以生成CAR-T细胞。从CAR蛋白的表达特性、体外和体内抗白血病疗效进行对比分析，筛选出最佳的候选CD123 CAR。随后，以一种复合的方式生成了CD123-CD33双靶向CAR。建立逃逸模拟模型来探索复合CAR-T是否可以降低与抗原丢失相关的复发风险。使用流式细胞术（FCM）、CFU检测和单细胞RNA测序（scRNA-seq）探究CD123-CD33 CAR-T对造血功能的影响。

图1

研究结果

4种不同的新型scFvs的构建的CD123 CAR的CAR蛋白表达比例不同。除8D7 CAR-T外，另外3组CAR-T细胞在遇到靶细胞后，CAR蛋白的变化趋势由下降变为上升。从基本和动态表达的角度来看，13C3 CAR的结构是最合适的。具有不同scFvs的CD123 CAR-T细胞在体外和体内介导的抗白血病效应是可变的（图2-3）。CD123 CAR和CD33 CAR蛋白在复合CAR-T细胞表面高效表达，无需密码子优化（图4）。复合CAR-T在抗原逃逸小鼠模型中表现出治疗优势（图5）。

图2

图3

图4

图5

FCM分析显示，NCT组与复合CAR-T组中残留CD34+细胞比例无显著差异（图6）。scRNA-seq分析显示，未分化的造血干细胞（HSC）群体在各组间几乎没有变化（图7）。GSEA分析显示，与NCT组相比，复合CAR-T组的HSC群体在细胞休眠、细胞周期、G2M检查点相关基因的富集程度无差异（图8）。此外，与NCT组相比，复合CAR-T组未观察到TGF-β信号通路/PI3K-AKT-mTOR信号通路的下调/富集（图8）。CFU检测显示，在复合CAR-T治疗组仍有相当数量的造血细胞集落形成（图9）。

图6

图7

图8

图9

研究结论

在此研究中，研究者在4种新型抗CD123 mAb的基础上开发了一组具有新型scFvs的第二代CD123 CARs。其中，具有新型scFvs的12H7和13C3 CAR-T具有较强的抗AML作用。证明了无论是在最初的还是动态的表达中，scFvs序列部分影响对CAR蛋白的表达，且进一步影响了CAR-T功能，提示了scFvs发展在改进CAR-T疗法中的重要性。此外，复合CAR-T在抗原丢失小鼠模型中具有治疗优势。复合CAR-T保质保量的保留了造血干细胞群，因此保留了造血功能。CD123-CD33复合CAR-T与新型scFvs为R/R AML患者提供了新希望。

参考来源：

1. Zhenzhen Wang, et al. CD123-CD33 COMPOUND CAR-T CELLS WITH NOVEL ANTIGEN BINDING DOMAINS PROVIDE A NEW HOPE FOR THE TREATMENT OF ACUTE MYELOID LEUKEMIA. 2022 EHA. Abstract S121.