Абляция RASA2 в Т-клетках повышает чувствительность к антигенам и продлевает срок службы.

Nature, том 609, страницы 174–182 (2022 г.) Процитировать эту статью

51 тыс. доступов

18 цитат

303 Альтметрика

Подробности о метриках

Эффективность адоптивной Т-клеточной терапии для лечения рака может быть ограничена подавляющими сигналами как внешних факторов, так и внутренних тормозных контрольных точек1,2. Целенаправленное редактирование генов может преодолеть эти ограничения и улучшить терапевтическую функцию Т-клеток3,4,5,6,7,8,9,10. Здесь мы провели несколько полногеномных нокаут-скринов CRISPR в различных иммуносупрессивных условиях, чтобы идентифицировать гены, на которые можно воздействовать для предотвращения дисфункции Т-клеток. Эти скрининги сошлись на RASA2, белке, активирующем ГТФазу RAS (RasGAP), который мы идентифицируем как контрольную точку передачи сигналов в Т-клетках человека, активность которого снижается при острой стимуляции рецепторов Т-клеток и может постепенно увеличиваться при хроническом воздействии антигена. Абляция RASA2 усиливала передачу сигналов MAPK и цитолитическую активность Т-клеток химерного антигенного рецептора (CAR) в ответ на целевой антиген. Повторные стимуляции опухолевым антигеном in vitro показали, что Т-клетки с дефицитом RASA2 демонстрируют повышенную активацию, выработку цитокинов и метаболическую активность по сравнению с контрольными клетками, а также демонстрируют заметное преимущество в стойком уничтожении раковых клеток. Т-клетки CAR с нокаутом RASA2 имели конкурентное преимущество в приспособленности перед контрольными клетками в костном мозге на мышиной модели лейкемии. Абляция RASA2 в множественных доклинических моделях Т-клеточного рецептора и CAR-Т-клеточной терапии продлила выживаемость у мышей с ксенотрансплантатами либо с жидкими, либо с твердыми опухолями. В совокупности наши результаты подчеркивают, что RASA2 является многообещающей мишенью для улучшения как персистенции, так и эффекторной функции при Т-клеточной терапии для лечения рака.

CAR-Т-клетки оказали трансформационное воздействие при некоторых агрессивных гематологических злокачественных новообразованиях, а трансгенные Т-клеточные рецепторы (TCR)-Т-клетки (TCR-Т-клетки) показали многообещающие результаты в ранних клинических исследованиях солидных опухолей1. Однако многие виды рака, особенно солидные опухоли, не реагируют на современные методы лечения Т-клетками или быстро прогрессируют после первоначального ответа. Внутри опухолевой массы иммуносупрессорное микроокружение представляет собой существенный барьер для эффективности противоопухолевого иммунитета2,11. Кроме того, постоянное воздействие антигена может привести к дисфункции Т-клеток, что подчеркивает необходимость сбалансировать эффекторную функцию и долгосрочную персистенцию в сконструированных Т-клетках3,12. Целенаправленное манипулирование избранными генами тестируется как стратегия повышения эффективности адоптивной Т-клеточной терапии5,6,7. Однако оптимальные гены-мишени в Т-клетках человека систематически не исследовались. Крупномасштабные скрининги CRISPR могут ускорить обнаружение генетических нарушений, которые могут повысить эффективность сконструированных Т-клеток3,8,9,10. Ранее мы разработали платформу для открытия первичных Т-клеток человека и применили ее для идентификации новых генетических регуляторов пролиферации Т-клеток13. Здесь мы описываем беспристрастный генетический скрининг, проведенный в условиях нескольких иммуносупрессивных состояний, обычно встречающихся в микроокружении опухоли (TME), который выявил абляцию гена RASA2 как стратегию для Т-клеток по преодолению множественных ингибирующих сигналов. Мы обнаружили, что абляция RASA2 повышает чувствительность к антигену и улучшает как эффекторную функцию, так и персистенцию CAR T и TCR T клеток. Наконец, мы показываем, что абляция RASA2 в антигенспецифических Т-клетках может улучшить контроль над опухолью и продлить выживаемость на многочисленных доклинических моделях жидких и солидных опухолей.

Супрессирующие ТМЕ и внутренние контрольные точки Т-клеток могут влиять на эффективность сконструированных Т-клеток, воздействующих на солидные опухоли14. Мы разработали систематический подход для выявления генетических нарушений, которые могут сделать Т-клетки устойчивыми к ряду ингибирующих сигналов, встречающихся в ТМЭ. Ранее мы использовали CGS-21680, агонист аденозина13, для моделирования повышенной ингибирующей передачи сигналов аденозина A2A в ответ на высокие уровни аденозина в гипоксическом TME15. Здесь мы расширили эту стратегию, чтобы смоделировать многочисленные проблемы с функцией Т-клеток в TME. Чтобы смоделировать внутренние сигналы контрольных точек, мы сосредоточились на ингибиторах передачи сигналов кальция и кальциневрина (такролимус и циклоспорин), которые являются критическим путем активации Т-клеток, который часто подавляется в инфильтрирующих опухоль Т-клетках16. Чтобы имитировать выраженный внешний ингибирующий сигнал в TME, мы использовали TGFβ, канонический супрессорный цитокин, который ограничивает функцию Т-клеток в опухолях17. Наконец, поскольку Т-регуляторные клетки (Treg-клетки) являются важными медиаторами дисфункции Т-клеток при нескольких типах опухолей18, мы адаптировали нашу платформу скрининга для анализа межклеточных взаимодействий и тем самым выявляем гены, которые придают устойчивость к подавлению эффекторных Т-клеток Treg-клетками.