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韩为东教授团队：肿瘤细胞CD58缺失导致CAR T细胞功能受损

2022年06月25日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

与嵌合抗原受体（CAR）T细胞治疗大获成功相伴而来的就是CAR T细胞的原发或继发耐药问题，对耐药机制的深入探索可为患者选择或克服耐药提供理论依据。现有证据表明，靶抗原逃逸是CAR T细胞继发耐药机制之一，CAR T细胞本身缺陷是原发耐药机制之一。本研究发现肿瘤细胞CD58表达缺失或下调可导致CAR T细胞治疗耐药，因此CD58有可能成为预测恶性血液病对CAR T细胞治疗反应的标记物，靶向CD58可能有助于提高CAR T细胞治疗敏感性或克服CAR T细胞治疗耐药。

韩为东

中国人民解放军总医院生物治疗科主任

临床医学博士，教授，临床肿瘤学博士研究生导师
国家百千万人才
首都科技创新领军人才
国务院政府特贴专家
原总后勤部科技新星
主要从事肿瘤治疗抵抗机制与肿瘤免疫治疗的临床研究。
先后承担科技部重大专项1项，973课题2项、863项目3项、国家自然基金重大项目1项，重点项目2项，专项原创1项，面上项目7项，北京市生物技术前沿项目1项，获得企业投资3项，4项临床治疗技术企业转让。
国家发明专利20余项。主编专著3部。以第一作者或通讯作者在JCO、Cell Res、 Blood、Nature Cancer、CCR、NAR、JNCI、STTT、Nat.Comm.、JHO、Leukemia等学术期刊发表SCI论文170余篇，累计影响因子1 100余分,H指数45。参与获得省部级二等奖以上4项。
2015年，成立了中国研究型医院生物治疗学专业委员会（二级学会），并担任首届主任委员。

研究背景

CRISPR/Cas9筛选可提供无偏倚的关键遗传数据，可用于分析CAR T细胞耐药原因，寻找新的用于患者分层的标记物。CD58是T细胞共刺激分子CD2的配体，CD58突变或表达下调在血液肿瘤中很常见，临床前研究显示在CAR T细胞耐药中发挥关键作用。

研究方法

为了确定CAR T细胞耐药的内在因素，采用Nalm6细胞和CD19 CAR T细胞共培养模型进行无偏倚全基因组CRISPR/Cas9筛选。

研究结果

CD58破坏导致肿瘤细胞不能与CAR T细胞形成良好的免疫突触（IS）（图1），使得CAR T细胞功能受损，削弱CAR T细胞增殖、脱颗粒、细胞因子分泌和细胞毒作用（图2）。体外和体内研究均表明CD58缺失导致肿瘤细胞对CAR T细胞治疗免疫逃逸（图3）。

图1 CD58敲除肿瘤细胞不能与CAR T细胞形成有效IS，削弱了CAR信号

图2 肿瘤细胞CD58缺失导致CAR T细胞功能异常

图3 小鼠移植模型中CD58缺陷肿瘤CAR-T细胞治疗敏感性下降

讨论

耐药影响了CAR T细胞的广泛应用。通过对Nalm6细胞的无偏CRISPR/Cas9筛选，发现了几种可能介导CAR T细胞耐药的遗传异常。除了抗原丢失和T细胞功能障碍，最近还报道了导致肿瘤内在耐药的机制，如死亡受体信号和NOXA受损。本研究确定了一种肿瘤内在的CAR T细胞耐药机制，由肿瘤细胞CD58缺失介导。

CD58是T细胞共刺激分子CD2的配体，阻断CD58-CD2轴可导致T细胞活化减少，IFN-γ分泌减少，细胞毒作用降低。有报告表明，肿瘤细胞CD58缺失是不良预后因素，是血液系统恶性肿瘤常见的基因异常。最近有研究表明，CD58缺失可导致肿瘤对浸润淋巴细胞介导的杀伤发生免疫逃逸，CD58表达下调的黑色素瘤患者对免疫检查点抑制剂耐药，CD58缺失导致 Nalm6细胞对自然杀伤细胞介导的杀伤逃逸。这些数据表明，肿瘤细胞CD58异常表达可能普遍导致各种免疫治疗耐药，需要进一步研究。

CD58对于形成稳定的IS、维持T细胞活化、 T细胞生存和T细胞介导的杀伤至关重要，但肿瘤细胞CD58表达对CAR T细胞作用的影响尚不清楚。本研究发现，CD58敲除导致二个B淋巴细胞系对一系列CAR T细胞（CD19 CAR T、CD20 CAR T和CD19/20 CAR T细胞）的敏感性显著降低。同时还发现肿瘤细胞CD58缺失导致CAR T细胞受损，CAR T细胞增殖、脱颗粒、细胞因子分泌、细胞毒效应减少，死亡增加。即使CAR T细胞与靶细胞形成IS，其结构亦与经典IS结构明显不同，而越来越多研究表明，IS对于CAR T细胞的细胞毒功能非常重要。本研究通过测量IS的关键组分F-肌动蛋白的强度和富集情况发现，肿瘤细胞CD58丢失可有效阻止与CAR T细胞形成IS，还发现CD58缺陷肿瘤细胞能显著减弱CAR T细胞的CAR信号和激活，表明肿瘤细胞CD58缺失可能诱导CAR T细胞耐药。

遗憾的是目前无法提供CD58蛋白水平与恶性血液病CAR T细胞治疗的临床相关性。本研究中34例B细胞淋巴瘤输患者注CD19/20 CAR T细胞前，采用免疫组化方法检测了肿瘤标本的CD58蛋白水平，出乎意料只有二例肿瘤CD58表达较低，不同于60%西方DLBCL患者的CD58蛋白下调。此外DLBCL的CD58突变频率在中国人群（5-10%）和西方人群（>20%）存在很大差异，本研究中的二例CD58低表达患者对CD19/20 CAR T细胞治疗反应不佳。初步推测CD58表达可能受种族差异影响，CD58缺失或下调不是中国DLBCL患者CAR T细胞治疗耐药的主要因素。

克服CD58缺失引起的CAR T细胞耐药仍有待进一步探索。最近有研究显示，使用一种新的CAR T细胞结构将CD2共刺激域与CAR分子结合，绕过CD58丢失，可能是潜在的治疗策略。CD58受遗传和非遗传因素共同调节，有研究表明，EZH2抑制剂可恢复淋巴瘤细胞因表观遗传所致的CD58表达沉默，从而增强T/NK细胞分泌IFN-γ。使用表观遗传调节剂等药物逆转肿瘤细胞CD58功能性下调可能有助于产生新的联合治疗，从而改善CAR T细胞治疗反应。

参考文献

上述研究结果在Blood Advances学术期刊于2022年6月21号上线，第一作者：颜欣博士，陈德云硕士等；通讯作者：伍志强副教授，韩为东教授。

链接：Yan X, Chen D, Ma X, et al. CD58 loss in tumor cells confers functional impairment of CAR T cells. Blood Adv. 2022;bloodadvances.2022007891. doi:10.1182/bloodadvances.2022007891

责任编辑：肿瘤资讯-小编
排版编辑：肿瘤资讯-Anna

2022年06月25日

雷昕奕

永州市中心医院 | 胃肠外科

肿瘤治疗又有新进展。

2022年06月25日

颜昕

漳州市医院 | 大肠外科

肿瘤细胞CD58缺失导致CAR T细