我们都知道,嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法在治疗癌症方面已取得显著的成功,目前已有六种针对不同恶性肿瘤的CAR-T细胞产品上市:①Kymriah (tisagenlecleucel);
②Yescarta (axicabtagene ciloleucel);
③Breyanzi (lisocabtagene maraleucel) ;
④Tecartus (brexucabtagene autoleucel)(靶向CD19 抗原);
⑤Abecma (idecabtagene vicleucel) ;
⑥Carvykti (ciltacabtagene autoleucel)(靶向 B 细胞成熟抗原)。
然而,CAR-T具有其局限性,研究人员正在探索基于其他免疫细胞的疗法。其中,CAR NK细胞作为一种异体细胞疗法,提供了一种经济、安全、有效的替代方法。NK细胞表现出安全的细胞因子特征,副作用较小,并且可以从健康供体转移到患者(同种异体),从而可以作为现成产品使用。
为了改进CAR研究,加强对细胞疗法的体内监测,研究者迫切需要一种简单、可靠且多功能的CAR检测试剂。大多数现有的CAR包含一个单链可变片段(scFv),通过特定的连接子(linker)连接重链和轻链,因此,研究人员提出问题,针对这些连接子的单克隆抗体(mAbs)是否可以更广泛地检测CAR?最终结果展示,这些连接子特异性单克隆抗体可以高特异、高灵敏地检测体外不同CAR-NK细胞,为基于scFv的CAR检测提供了一种有效且通用的替代方法。
研究者首先通过流式细胞术检测了使用不同CAR构建体转导的原代NK细胞的CAR表达。比较了针对G4S连接子和Whitlow连接子的单克隆抗体(分别记为a-G4S mAb和a-Whitlow mAb)与其他常用的检测方法——抗人F(ab')2多克隆抗体、抗鼠F(ab')2多克隆抗体和重组人蛋白(rh-protein)GFP染色的检测效果(图1A)。研究结果表明,a-G4S mAb和a-Whitlow mAb能够可靠地检测所有含有Whitlow或G4S连接子的CAR-NK细胞,且与GFP表达水平相当,显示出高特异性和灵敏度(图1B)。
图1 CARNK细胞可以在体外用连接子特异性单克隆抗体进行检测
接着,研究者在体外进行功能性测试,评估了这些连接子特异性mAbs激活NK细胞的能力,证实了这些mAbs可以激活NK细胞,并且激活效果与使用rh-protein相当(图2)。
图2 NK细胞上表达的CAR功能可以在体外使用连接子特异性mAb进行评估
另外,研究人员发现,使用连接子特异性mAbs进行的磁珠分离可以显著提高CAR+ NK细胞的比例,尽管恢复率有待提高,但纯化过程并没有影响细胞的活性和杀伤功能。说明此类单抗在纯化CAR NK细胞方面也具有潜力(图3)。
图3 连接子特异性单克隆抗体可用于体外CAR NK 细胞的纯化
最后,CAR-NK 细胞未来的临床应用主要是能够在全血或瘤内可靠地检测到它们,以确定 CAR-NK 细胞计数和持久性。因此,研究人员将 CAR-NK 细胞与或不与全血或患者来源的肿瘤球体共培养 24 小时,展示了连接子特异性mAbs在全血样本和乳腺癌肿瘤球体中检测CAR -NK细胞的能力(图4)。
图4 连接子特异性mAb可用于检测全血样本及乳腺癌肿瘤球体中的CAR
NK细胞当然,尽管连接子特异性mAbs在本研究中显示出了巨大的潜力,但同样存在一些限制,比如:所使用的CAR构建体的设计可能影响连接子的可及性,从而影响抗体的结合能力。未来的研究需要考虑不同的CAR设计,以进一步验证这些mAbs作为通用CAR检测试剂的潜力。
本研究开发了一种通用、可重复的CAR检测方法,即基于scFv连接子的特异性单克隆抗体,这种方法不仅提高了检测的特异性和灵敏度,对于临床医生监测CAR-NK细胞的命运以及质量控制至关重要,而且具有成本效益,易于管理,并可能作为研究工具,有助于加快新型CAR-NK细胞疗法的开发。整体而言,本研究为CAR-NK细胞疗法的实施和临床应用提供了重要的方法学贡献,并为未来的研究和治疗监测提供了新的思路。