GD2-B7H3 SynNotch CAR-T的臨床前評估

提高 CAR-T 細胞治療實體瘤成功率的障礙是多方面的。這些挑戰之一是識別腫瘤相關抗原 (TAA) 并具有最小的腫瘤外副作用。迄今為止，針對成人實體瘤的 CAR-T 細胞臨床試驗與嚴重毒性相關或療效甚微。與這些療法相關的毒性導致了終止開關的設計，當被激活時，可以有效地消除 CAR-T 細胞，但以降低功效為代價。

為了尋求更好的CAR，生成了一個SynNotch門控 CAR-T，GD2-B7H3，將GD2識別為門，將B7H3識別為目標。GD2-B7H3 CAR-T細胞在體外和轉移性異種移植小鼠模型中控制神經母細胞瘤的生長，具有高特異性和有效性。這些改善部分來自GD2-B7H3 CAR-T細胞更好的代謝適應性，其幼稚的T樣細胞毒性后氧化代謝和較低的耗竭曲線證明了這一點。

提高 CAR-T 細胞治療實體瘤成功率的障礙是多方面的。這些挑戰之一是識別腫瘤相關抗原(TAA)并具有最小的腫瘤外副作用。與 CD19 CAR-T細胞不同，正常 B 細胞的消除可以在醫學上得到支持，而其他正常組織中TAA的低表達會在存在不易修復的強效T細胞的情況下引發破壞性影響。迄今為止，針對成人實體瘤的 CAR-T 細胞臨床試驗與嚴重毒性相關或療效甚微。與這些療法相關的毒性導致了終止開關的設計，當被激活時，可以有效地消除CAR-T細胞，但以降低功效為代價。

一種使用合成 Notch (SynNotch) 設計的新方法最近被描述為一種門控策略，其中一個TAA的CAR表達依賴于另一個TAA的反式激活信號的啟動。這種方法將針對TAA的單鏈可變片段(scFv)與SynNotch受體融合，從而產生門。

在非門控CAR與第一個TAA結合后，SynNotch位點被切割，釋放細胞內核仁結合的轉錄激活劑，誘導CAR針對第二個TAA進行門控表達。門控CAR的表達由上游激活序列(UAS)啟動，該序列具有SynNotch轉錄激活因子的專有結合位點。因此，第二個 CAR的表達取決于它的門，而最大的CAR-T細胞毒活性取決于第二個 TAA的存在。從門控抗原脫離后，門控CAR的表達將衰減。

本研究構建了一個針對NBL的門控CAR-T細胞，并評估了它對NBL細胞系和小鼠模型的安全性、特異性和有效性。鑒于NBL中 GD2 表達的高流行率，鑒定具有提高療效的高親和力抗GD2(E101K)scFv以及避免潛在神經毒性的需要，我們選擇GD2作為門控TAA構建我們的SynNotch受體.

本研究表明用鼠GD2 CAR-T細胞治療的小鼠的致命神經毒性取決于其構建體中使用的共刺激域。

圖 1：GD2-28z小鼠CAR-T細胞對免疫功能正常的小鼠造成致命的神經毒性。

圖 2：GD2-28z小鼠CAR-T細胞在免疫缺陷小鼠中引起致命的神經毒性。

圖 3：B7H3 CAR-T細胞在幾種NBL模型中顯示出有效的抗腫瘤活性。

使用 SynNotch 策略的更安全的GD2和B7H3 CAR-T細胞在體外和體內顯示出顯著程度的治療歧視，在根除GD2+B7H3+ NBL細胞的同時保留單抗原“旁觀者”細胞。

圖 4：高度特異性和有效的GD2-B7H3 T細胞的構建。

與傳統的B7H3 CAR-T細胞相比，GD2-B7H3 CAR-T細胞保持與靜息T細胞相當的高代謝適應性，更能抵抗衰竭，并且在衰竭后具有更好的體內功效。

圖 5：GD2-B7H3 T細胞的富集提高了對抗NBL的功效。

這項研究證明了門控CAR-T細胞在實體瘤中的安全性和功能優勢，其中傳統CAR-T細胞的毒性是一個主要問題。

圖 6：GD2-B7H3具有代謝適應性和對體內和體外衰竭的彈性。

總之，本文介紹了一種基于SynNotch的GD2-B7H3 CAR-T細胞的開發策略，并證明了它對NBL的特異性和有效性。觀察到門控 CAR-T 細胞具有更高的代謝適應性和更低的耗竭曲線，這可能比傳統的 CAR-T細胞具有更多優勢。此外，GD2-B7H3 CAR-T細胞構建體在實體瘤模型中的功效和安全性應鼓勵該技術在治療實體瘤方面的臨床前和臨床應用。