Az „affinitáshangolt” HER2-specifikus CAR T sejtek tumorellenes hatást mutatnak in vitro emlőtumor modellben

Abstract

A kiméra antigénreceptorokkal (CAR) módosított T sejtek alkalmazásának egy jelentős korlátja az úgynevezett on-target/off-tumor hatás, melyben a CAR T sejtek citotoxikus választ indukálnak a tumor-asszociált antigént (TAA) kismértékben kifejező normál szövet ellen. Azt feltételezzük, hogy a CAR receptorok „affinitáshangolásával” elő lehet állítani olyan effektorokat, amelyek még felismerik a tumort, ugyanakkor már nem aktiválódnak a normál sejtekre jellemző kis TAA denzitás mellett. Ennek érdekében jelen kutatásunkban különböző affinitású HER2 specifikus CAR-okkal módosítottuk a T sejteket, majd vizsgáltuk in vitro hatékonyságukat HER2 target jelenlétében. Kísérleteinkben a humán PBMC-t retrovirális transzdukcióval módosítottuk különböző affinitású II. generációs HER2 specifikus CAR-okkal (HER25+-; HER24+-; HER23+-; HER22+-; HER2+- CARok). A konstruktok hasonló mértékben (~20%) expresszálódtak a T sejtek felszínén. Ezt követően klasszikus immunológiai módszerekkel vizsgáltuk a különböző affinitású HER2-CAR T sejtek aktiválódását (IFNγ és IL-2 ELISA) és tumorellenes hatását (ölési esszé) immobilizált HER2, illetve HER2-t expresszáló MDA-HER2 és JIMT-1 emlőtumor sejtvonalak jelenlétében. Kontroll targetként HER2 negatív MDA, kontroll effektorként nem módosított T sejteket használtunk. Megállapítottuk, hogy 1µg/ml immobilizált HER2 jelenlétében a CAR T sejtek által szekretált IFNγ mennyisége a konstruktok affinitásával arányosan nőtt. Ugyanakkor, az IL-2 koncentrációt vizsgálva azt találtuk, hogy az affinitás növelésével az IL-2 szekréció szaturálódott (HER23+, HER24+ és HER25+-CAR kultúrák). A HER2-pozitív MDA-HER2 és JIMT-1 emlőtumor sejtvonalak jelenlétében hasonló tendenciákat láttunk azzal a különbséggel, hogy a HER23+- CAR-ok rendre magasabb fokú citokin szekréciót indukáltak, mint az affinisebb HER24+-CARok. Végezetül megállapítottuk, hogy a legkisebb affinitású HER2+-CAR T sejt kivételével az összes vizsgált konstrukt sikeresen eliminálta a target sejteket, ugyanakkor, az ölési hatékonyságok nem különböztek szignifikánsan. Kísérleteinkben sikeresen állítottunk elő különböző affinitású HER2 specifikus CAR-okat kifejező humán T sejt készítményeket, amelyek egy kivételéven (HER2+-CAR) felismerték és eliminálták a HER2-t kifejező tumorsejteket. Jelen eredményeinkre alapozva a jövőben szeretnénk az effektor sejtek aktiválódását a HER2-t kismértékben expresszáló normál szöveti sejtek ellen is vizsgálni, majd eredményeinket állatkísérletes modellben validálni.