嵌合抗原受体和PD-1阻断在三阴性乳腺癌T细胞过继治疗中的协同作用

High curative potential of adoptive cell transfer (ACT) in patients with metastatic melanoma and more recently B-lineage malignancies has stimulated attempts to apply this approach to treat other cancer types. Triple negative breast cancers are largely unresponsive to clinically available targeted therapies, and frequently have the worse prognosis among breast tumor subtypes. Multiple studies had shown antigen mesothelin and c-Met are overexpressed in TNBCs and correlated with disease progress. We postulate here that developing potent T cells with chimeric antigen receptor targeting Mesothelin and c-MET individually would benefit breast cancer, particularly TNBCs’ treatment. To address the immune escaping to T cells, we will also study whether interfering PD-1’s suppression utilizing in vitro and in vivo breast cancer tumor model could prevent T cell exhaustion and benefit Meso or c-MET CAR transduced T cells’ effector function. Our purpose of this study is to provide new targets in triple negative breast cancer controlling and eradicating, and further to benefit patients bearing TNBCs.

利用T细胞过继治疗肿瘤已被证明是一种对某些肿瘤类型具有显著临床治疗效果的抗肿瘤疗法。三阴性乳腺癌（占乳腺癌病例15-20％）临床上表现为发病年龄早、易转移、预后差和生存期短，急需寻找有效的抗肿瘤治疗策略。大量研究结果表明了抗原间皮素Mesothelin和肝细胞生长因子受体c-MET在三阴性乳腺癌高表达。本项目将在前期工作基础上以三阴性乳腺癌为研究对象，利用特异靶向Mesothelin和c-MET的嵌合抗原受体CAR激活T细胞，探讨此特异激活的T细胞在体内外对三阴性乳腺癌细胞的杀伤效果；同时针对肿瘤对T细胞免疫逃逸的机制，阻断或者改变免疫逃逸相关基因PD-1(Program death-1) 的信号通路，研究CAR激活与PD-1阻断或改变是否对T细胞杀伤肿瘤有协同作用，并且对CAR信号通路差异和Ｔ细胞功能关系做深入研究，以期对乳腺癌过继免疫治疗提供参考和评价标准。

本项目以三阴性乳腺癌（Triple Negative Breast Cancer, TNBC）为研究对象，评价靶向三阴性乳腺癌表面抗原间皮素Mesothelin和肝细胞生长因子c-MET (mesenchymal–epithelial transition factor) 特异嵌合抗原受体（CAR）对三阴性乳腺癌细胞的作用，同时联合阻断免疫逃逸相关基因PD-1（Program death-1），对嵌合抗原受体信号通路差异和Ｔ细胞功能关系做深入研究。研究结果表明肝细胞生长因子和间皮素在人类三阴性乳腺癌细胞中高表达。间皮素靶向特异的CAR T细胞能够控制三阴性乳腺癌细胞的生长。我们使用多种方法阻断PD-1以研究其对CAR T细胞的功能影响。其中利用CRISPR/Cas9技术敲除人原代T细胞PD-1基因，可以观察到PD-1hi细胞群的明显减少且不影响T细胞表达CAR T分子。PD-1的阻断虽然不能提高CAR T细胞的增殖，但能显著增强CAR T细胞细胞因子的生产能力以及对靶肿瘤细胞的细胞毒性。PD-1敲除的CAR T细胞在体内实验中也显示出了增强的肿瘤控制能力及降低肿瘤的复发，其增效作用较CAR T细胞联合PD-1抗体阻断更强。我们的研究结果提示了CAR T细胞联合PD-1敲除对实体肿瘤的治疗有意义，并为过继转移治疗中的T细胞策略提供了一个可行的替代方案。本项目的研究成果以论文方式在国内外期刊中发表，并多次参加学术会议交流。