Cancer Discov：过表达BCL-2的CAR-T细胞治疗，“抗癌利器”疗效再提升！

自2017年首款CAR-T细胞疗法上市以来，细胞治疗时代正式开启，在多种肿瘤治疗中取得了很好的临床效果，B细胞淋巴瘤就是其中一种。但是，需要注意的是，并不是所有患者都能获得良好的治疗效果。超过60%的复发难治性B细胞淋巴瘤患者要么对CAR-T疗法不响应，要么治疗后产生耐受，导致疾病复发。因此，CAR-T疗法的抗肿瘤效果亟待提升。

近日，来自宾夕法尼亚大学的研究团队展开了CAR-T疗法抗肿瘤效果提升的探索，他们发现，抗凋亡蛋白BCL-2抑制剂能够与CAR-T疗法产生协同作用，进而对B细胞淋巴瘤产生更加有效的治疗效果（单独CAR-T治疗对肿瘤的杀伤力在47%-63%，而BCL-2抑制剂与CAR-T联用对肿瘤的杀伤力在75%-88%）。同时，他们也设计制造了过表达BCL-2或者BCL-2(F104L)突变的CAR-T细胞，发现过表达BCL-2不仅可以提升CAR-T细胞对BCL-2抑制剂毒性的抵抗能力，还能增强其抗肿瘤能力。相关研究成果以“Modulation of BCL-2 in both T Cells and Tumor Cells to Enhance Chimeric Antigen Receptor T cell Immunotherapy against Cancer”为题，发表在权威期刊Cancer Discovery上。

图1 研究成果（图源：[1]）

在这项研究中，研究人员通过在B细胞前体白血病细胞系（NALM6）中对29个促凋亡药物进行定向筛查，他们发现BCL-2抑制剂是CAR-T细胞疗法的毒性增强剂，能够显著提升CAR-T细胞的肿瘤杀伤功能。在这其中，美国FDA批准的药物venetoclax提升CAR-T细胞肿瘤杀伤能力的作用最强，单独CAR-T对肿瘤的杀伤力在47%-63%，而BCL-2抑制剂与CAR-T联用对肿瘤的杀伤力在75%-88%[1]。

为了研究给药是否会增强CAR-T细胞介导的肿瘤杀伤能力，研究人员使用了两种不同的B细胞淋巴瘤细胞系和一种白血病细胞系OCI-Ly18，这些细胞对venetoclax有不同的敏感性。将CAR-T细胞与DMSO或venetoclax共培养，并在48小时检测细胞毒性，结果表明，venetoclax联合CAR-T治疗导致了肿瘤杀伤能力的大幅提升。

图2 venetoclax与CAR-T联合治疗增强了CAR-T介导的肿瘤杀伤能力（图源：[1]）

通过对比接受CAR-T和接受CAR-T/venetoclax联合治疗的动物肿瘤细胞的转录组，研究数据表明，联合治疗通过促进肿瘤细胞凋亡和抑制癌细胞周期来增强CAR-T介导的肿瘤杀伤能力。对此，研究人员表示，联合使用venetoclax和CAR-T细胞可能是改善CAR-T 19治疗venetoclax敏感淋巴瘤的临床结果的一种有希望的策略。

在实验中，研究人员发现高剂量venetoclax的使用会导致对CAR-T细胞的毒性，导致CAR-T细胞抗肿瘤能力不断下降直至消失。为了改变这种情况，研究人员设计出了过表达BCL-2或者BCL-2(F104L)突变的CAR-T细胞，调节CAR-T细胞对venetoclax的耐受力，结果表明过表达BCL-2或者BCL-2(F104L)突变的CAR-T细胞比CAR-T细胞对venetoclax引起的细胞毒性具有更显著的抗性。

在不使用venetoclax的情况下，单独使用过表达BCL-2的CAR-T细胞比常规的CAR-T细胞能产生更强的肿瘤杀伤作用，但是效果不如venetoclax和CAR-T联用的效果明显。在后续实验中，研究人员发现除了降低venetoclax的毒性外，BCL-2(F104L)在CAR-T细胞中的过表达固有地增强了它们在没有venetoclax的情况下控制肿瘤的能力。

图3 单独使用过表达BCL-2的CAR-T细胞也能控制肿瘤发展（图源：[1]）

为了弄清楚BCL-2过表达可能提高CAR-T细胞抗肿瘤活性的机制，研究人员进行了体外和体内CAR-T细胞的功能研究。研究人员发现，BCL-2过表达可以在缺乏细胞因子产生的生存信号的情况下保护CAR-T细胞，可能是通过增强的JAK-STAT生存信号通路。也即，BCL-2介导的细胞凋亡通路，对CAR-T细胞疗法的抗肿瘤能力具有非常重要的调节作用。

此外，研究人员表示，尽管BCL-2过表达使得CAR-T细胞抗淋巴瘤活性的显著提升，但这种方法的关键问题在于其长期安全性。为了解决安全性问题，研究人员设计了一种带有基于抗体介导的自杀基因控制元件的BCL-2过表达CAR-T细胞，同时也证明了其有效性。

综上所述，研究人员提出并证实了通过调节CAR-T细胞和肿瘤细胞的BCL-2信号通路，来提高CAR-T细胞抗肿瘤效果这一新的治疗思路。

参考资料：

[1]Lee YG, Guruprasad P, Ghilardi G, et al. Modulation of BCL-2 in both T Cells and Tumor Cells to Enhance Chimeric Antigen Receptor T cell Immunotherapy against Cancer. Cancer Discov. 2022 Jul 29:CD-21-1026. doi: 10.1158/2159-8290.CD-21-1026. Epub ahead of print. PMID: 35904479.