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【2022ASH·中国之声】浙江大学附属第一医院参与的研究入选Oral

2022年11月08日

编译：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

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【Oral 253】MEK抑制通过下调C-Fos和JunB缓解CAR-T细胞的衰竭和末端分化

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研究背景：

MEK 抑制剂 (MEKIs) 在 CAR-T 细胞中的作用知之甚少，仍存在争议。一些研究小组表明，MEKIs在体外可以损害 CAR-T 细胞的功能。然而，另一个研究小组报道 MEKIs 可以与 GD2 CAR-T 细胞结合提供额外的疗效。然而，这种联合作用的机制尚不清楚。考虑到 CAR 信号通路与 TCR 相似，均涉及 MAPK 信号的激活。研究者假设 MEKIs 可能通过减少多余的 CAR 信号来减轻 CAR-T 细胞的耗竭和终末分化。因此，该研究旨在系统评价 MEK 抑制剂对 CAR-T 细胞的作用和机制。

研究方法和结果：

为了探索 MEKIs 是否可以减轻抗原非依赖性 CAR 紧张性信号传导的不利影响，研究者在CD19.28z CAR-T细胞的培养基中加入3种 FDA 批准的MEKIs：trametinib、cobimetinib和binimetinib，浓度接近其临床可耐受的血药峰浓度，分别培养9天。研究者发现3种 MEKIs 均能降低 CAR-T 细胞的终末分化，并抑制耗竭和活化标志物的表达。其中，trametinib的作用最强，因为它可以在最低浓度下达到与 cobimetinib 和 binimetinib 相当的效果。因此，研究者选择 trametinib 做进一步研究。

研究者证实，与7.5 nM和 30 nM 的浓度相比，15 nM是 trametinib 的最佳浓度，对 CAR-T 细胞的增殖有轻度抑制作用，对 CAR-T 细胞的表型有强效作用。trametinib 预处理不影响CD19.28z CAR-T细胞的体外细胞毒性。随着治疗时间和剂量的增加，trametinib的上述作用更加显著。在CD19.4-1BBz和GD2.28z CAR-T细胞的类似实验中也可以获得类似的结果。

有趣的是，用 trametinib 培养的GD2.28z CAR-T细胞具有更好的增殖和杀伤能力，因为它们比CD19.28z CAR-T细胞耗尽更多。使用Nalm-6-bearing白血病异种移植模型，研究者发现，与 DMSO 预处理的CD19.28z CAR-T细胞相比，trametinib预处理的CD19.28z CAR-T细胞发挥了更强效的抗白血病活性，表现出更少的耗竭和分化状态，增殖更好，并进一步延长了小鼠生存期 (图1)。

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图1 小鼠存活率的Kaplan-Meier分析

在CD19.4-1BBz CAR-T细胞的类似体内实验中也可获得相似的结果。为了评价 trametinib 是否可以保护 CAR-T 细胞免受抗原刺激引发的耗竭和终末分化，研究者将CD19.28z CAR-T细胞与 Nalm-6 细胞在含或不含 trametinib 的培养基中共培养。研究证明，在抗原刺激下，trametinib可以有效抑制 CAR-T 细胞的活化、耗竭、凋亡、终末分化和 ERK 的磷酸化，从而促进总 CAR-T 细胞和 CD8 CAR-T 细胞的增殖。此外，在重复抗原刺激后，trametinib可以挽救 CAR-T 细胞的功能耗竭，提高 CAR-T 细胞的体外细胞毒性。

机制上，单细胞和 RNA-Seq 揭示了 MEK 抑制的效果与 AP-1 和耗竭相关转录因子 (TF) 的下调和记忆相关 TF 的上调有关。GSEA 揭示了trametinib治疗组幼稚/记忆相关基因的上调和 T 细胞活化/效应/耗竭、AP-1通路和凋亡相关基因的下调。

此外，单细胞转录谱显示trametinib治疗组记忆和Ki67⁺循环 CAR-T 簇富集。在 trametinib 下调的 AP-1 转录因子中，c-Fos和 JunB 是经典 MAPK 信号通路的直接下游靶点，据报道两者均提示 T 细胞耗竭。因此，研究者推测 c-Fos 和 JunB 的下调可能有助于 MEKIs 的作用。与研究的假设一致，在 CAR-T 细胞中过表达 c-Fos 或 JunB 可以部分（如果不是全部）消除 MEK 抑制的作用。

研究结论：

这项研究提供了一种通过 MEK 抑制优化 CAR-T 抗肿瘤疗效的策略，并揭示了 c-Fos 和 JunB 在驱动 CAR-T 细胞耗竭和终末分化中的作用。

参考文献

Xiujian Wang, MD, Xiao Tao, et al. MEK Inhibition in CAR-T Cells Prevents Exhaustion and Terminal Differentiation Via Downregulating C-Fos and JunB.
https://ash.confex.com/ash/2022/webprogram/Paper158646.html

责任编辑：Jenny
排版编辑：Jenny

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