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【2022ASH·中国之声】浙江大学医学院附属第一医院：MEK抑制通过下调 C-Fos和JunB阻止CAR-T细胞耗竭和终末分化

2022年12月07日

编译：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

一年一度的美国血液学会（ASH）年会是全球血液学领域规模最大、涵盖最全面的国际学术盛会之一。2022年12月10~13日，第64届ASH年会即将在路易斯安那州南部的港口城市新奥尔良以线上结合线下的形式召开。本次会议将汇集世界各地的血液病学专家，并将公布众多的临床及科研成果，这其中也包含了来自中国血液学领域的最强音。浙江大学医学院附属第一医院等多团队的一项题为“MEK Inhibition in CAR-T Cells Prevents Exhaustion and Terminal Differentiation Via Downregulating C-Fos and JunB”的研究报告入选本次oral abstract session。【血液肿瘤资讯】现特此整理，与您抢先共享ASH会议上的中国好声音！

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【ORAL253】MEK抑制通过下调 C-Fos和JunB阻止CAR-T细胞耗竭和终末分化

研究介绍

目前，对MEK抑制剂（MEKIs）在CAR-T细胞中的作用知之甚少，且仍然存在争议。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细胞结合以提供额外的疗效。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。在此，研究者假设MEKIs可能通过减少冗余的CAR信号来减轻CAR-T细胞的耗竭和终末分化。

本研究旨在系统评价MEKIs对CAR-T细胞的作用和机制。

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已批准的MEKIs：曲美替尼（trametinib）、考比替尼（cobimetinib）和贝美替尼（binimetinib），浓度接近其临床可耐受的血峰浓度，分别培养9天。研究发现这3种MEKIs均能降低CAR-T细胞的终末分化，抑制耗竭和活化标志物的表达。其中，曲美替尼的作用最强，因为它可以在最低浓度下达到与考比替尼和贝美替尼相当的效果。因此，研究者选择曲美替尼进行进一步研究。

结果证实，与7.5 nM和30 nM的浓度相比，15 nM是曲美替尼的最佳浓度，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。曲美替尼预处理不影响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，曲美替尼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，用曲美替尼培养的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。使用携带Nalm-6的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，曲美替尼预处理的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）。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。

图1.小鼠生存期的Kaplan-Meier分析

为了评估曲美替尼是否可以保护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细胞在含或不含曲美替尼的培养基中共培养。研究证明，在抗原刺激下，曲美替尼可以有效抑制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，在反复抗原刺激后，曲美替尼可以挽救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bulk RNA-Seq揭示了MEK抑制的效果与AP-1和耗竭相关转录因子（TF）的下调以及记忆相关TF的上调有关（图2）。GSEA揭示了在曲美替尼治疗组中，初始/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，单细胞转录谱显示曲美替尼治疗组记忆和Ki67+ 循环CAR-T簇富集。在曲美替尼下调的AP-1转录因子中，c-Fos和JunB是典型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，可以推测c-Fos和JunB的下调可能有助于MEKIs的作用。与研究者的假设一致，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。

图2. 热图显示了3组间选定的差异表达基因（FDR q < 0.05）的表达谱

总结

该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, Xiao Tao， Pengjie Chen， 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：Luna
排版编辑：Luna