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系统性改造的TROP2靶向CAR-T细胞可克服TROP2 ADC耐药性,为实体瘤治疗提供新策略

04月09日
整理:肿瘤资讯
来源:肿瘤资讯

TROP2 作为实体瘤重要治疗靶点,其靶向抗体药物偶联物(ADC)已在三阴性乳腺癌、非小细胞肺癌等多种实体瘤中展现临床活性,但靶抗原下调、表位突变及化疗载荷耐药等问题,导致该类疗法难以实现持久应答,临床应用受限。同时,单一表位靶向的CAR-T细胞疗法也易因抗原逃逸产生耐药,为此研究团队系统性开发了TROP2靶向CAR-T细胞疗法,还依托全人源单域抗体技术构建双表位结合CAR-T细胞,通过多维度实验验证其抗瘤活性与抗耐药能力,为实体瘤治疗提供了全新的细胞治疗策略。

研究背景

TROP2的获得性耐药多由编码该蛋白的TACSTD2基因发生靶内突变导致抗原表达降低,或拓扑异构酶通路基因出现靶外突变引发化疗载荷耐药所介导,这也是限制其ADC类疗法临床获益的核心原因。而在EGFR突变型非小细胞肺癌中,即便EGFR-TKI联合化疗等一线方案提升了患者的无进展生存期和总生存期,晚期转移患者仍会出现疾病进展,且免疫检查点抑制剂也未在该类患者中展现明确获益,临床存在未被满足的治疗需求。此外,目前多数获批及临床阶段的CAR-T细胞疗法均为单一表位靶向设计,易因靶抗原下调或表位突变、丢失产生耐药,而靶向单一抗原两个不同表位的双表位CAR已被证实能提升疗效并减少抗原逃逸,如针对BCMA的cilta-cel,这也为TROP2靶向CAR-T细胞的研发提供了新的设计思路。

研究方法

研究团队采用PC9、HCC827GR6、MDA-MB-231等多种细胞系,通过CRISPR/Cas9基因编辑技术构建TROP2敲除及突变细胞系;从外周血单个核细胞(PBMC)中分离T细胞,经激活后转导CAR慢病毒,构建TROP2靶向CAR-T细胞。通过酶联免疫吸附试验(ELISA)、流式细胞术、蛋白质免疫印迹(Western blot)等方法进行抗体及CAR的鉴定,采用荧光素酶法、Incucyte活细胞成像、3D基质胶实验评估CAR-T细胞的细胞毒性。

体内实验选用NOD/SCID gamma(NSG)小鼠,构建皮下移植瘤、尾静脉转移瘤及患者来源异种移植(PDX)模型,评估CAR-T细胞的体内抗肿瘤疗效。利用分子操作环境(MOE)软件开展TROP2与抗体结合剂的结构建模及蛋白对接分析,并通过LEGEND plex ELISA检测CAR-T细胞的细胞因子释放情况,采用t检验、方差分析(ANOVA)等统计学方法进行数据处理与分析。

研究结果

TROP2靶向CAR-T细胞对实体瘤的体内外疗效

第二代CAR-T细胞在体外对TROP2阳性的PC9细胞系(EGFR外显子19缺失非小细胞肺癌)、HCC70细胞系(三阴性乳腺癌)具有显著杀伤活性,而TROP2敲除后,该杀伤活性完全消失,证实了其靶向杀伤的特异性。该CAR-T细胞对EGFR抑制剂耐药的HCC827GR6细胞,以及携带EGFR T790M/C797S突变的PC9细胞(奥希替尼耐药),也能维持较高的细胞毒性。

体内实验中,单次输注TROP2靶向CAR-T细胞,可使PC9、HCC827GR6细胞构建的小鼠皮下移植瘤显著消退,治疗应答可持续至75天;在PC9细胞构建的小鼠尾静脉转移模型中,低剂量输注CAR-T细胞即可在80%的小鼠中展现出明确的抗肿瘤活性。在PDX模型中,该CAR-T细胞对TROP2阳性的DFCI243(EGFR del19/T790M)、DFCI161(EGFR L858R/MET扩增)模型均有显著治疗效果,而对TROP2阴性的DFCI642模型(EGFR突变非小细胞肺癌转化为小细胞肺癌)无治疗应答。

TROP2靶向CAR-T细胞可克服ADC耐药

研究团队构建了携带TROP2 T256R突变(导致TROP2表面表达降低)及TOP1 E418K突变(导致ADC载荷耐药)的PC9细胞系,实验证实这两种突变均可导致Dato-DXd产生耐药。但TROP2靶向CAR-T细胞在TROP2 T256R突变的低抗原表达环境中,仍能有效介导细胞毒性,效果接近野生型TROP2细胞水平,同时对TOP1 E418K突变的PC9细胞也具有显著杀伤活性,表明该疗法可有效克服TROP2 ADC的靶内及靶外耐药机制。

全人源VH-only CAR及双表位CAR的开发与疗效

研究团队通过免疫转基因小鼠获得全人源重链可变区(VH)单域的TROP2结合剂,以此构建的CAR-T细胞(如VH681),在体外的杀伤疗效与sacituzumab scFv构建的CAR相当,且在PC9细胞转移模型中展现出更优的肿瘤控制效果及小鼠生存获益。结构分析显示,VH681可结合TROP2的半胱氨酸富含域(CRD),而sacituzumab、datopotamab等TROP2 ADC的scFv均结合TROP2的半胱氨酸贫乏域(CPD),二者表位互不重叠。

基于VH-only结合剂构建的双表位CAR-T细胞(如VH681_375),可同时靶向TROP2的CRD与CPD,在体外对替换为鼠源CPD、鼠源CRD的PC9细胞均能维持稳定的细胞毒性;在小鼠双侧移植瘤模型中,该双表位CAR-T细胞可同时实现对鼠源CPD、鼠源CRD替换的PC9肿瘤的有效控制,使小鼠的生存期较单表位hRS7 CAR-T细胞治疗组翻倍(60天 vs 36.5天,P=0.001)。

研究结论

该研究证实,TROP2靶向CAR-T细胞疗法可有效治疗TROP2阳性实体瘤,同时能克服EGFR抑制剂及TROP2 ADC的临床耐药问题;而基于VH-only单域抗体构建的双表位CAR-T细胞,通过靶向同一抗原的不同表位,可有效避免单一表位靶向CAR-T细胞易出现的抗原逃逸问题,为提升CAR-T细胞疗法的疗效与持久性提供了新思路。该研究通过体外、体内及患者来源模型全面验证,证实TROP2靶向CAR-T细胞对TROP2阳性实体瘤具有显著杀伤活性,可克服EGFR抑制剂及TROP2 ADC耐药,且双表位VH-only CAR能有效避免抗原逃逸,为实体瘤治疗提供了新的有效策略。

参考文献

Brea EJ, Baldacci S, Savage N, et al. Systematic Engineering of TROP2-Targeted CAR T-Cell Therapy Overcomes Resistance Pathways in Solid Tumors[J]. Cancer Immunol Res, 2025,13(11):1749-1763.

审批编号:CN-180675  有效期:2026-6-24

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责任编辑:肿瘤资讯-Yuno
排版编辑:肿瘤资讯-Sally
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