В исследовании, опубликованном 13 августа 2023 года в журнале Nature Communications, группа исследователей выявила, что петля области определения комплементарности (CDR) в одноцепочечном вариабельном фрагменте (scFv) может приводить к агрегации CAR, что может привести к отказу химерного антигенного рецептора (CAR) - Т-клетки, гибели клетки и снижению реактивности опухолевых клеток к экспрессии целевого антигена, что приводит к антиген-независимой активации и потенциальному функциональному нарушению.

Терапия CAR-T-клетками высокоэффективна для лечения рака крови, и в этой клеточной терапии дизайн CAR еще более важен. В этом исследовании внеклеточный домен рецептора интерлейкина-13 альфа 2 человека (IL13R альфа 2) был коэкспрессирован с биотинлигазой BirA с использованием системы экспрессии multiBac. После серии оптимизированной экспрессии рецепторного белка были проведены очистка и валидация белка. Синтетическая библиотека scFv человека использовалась для скрининга фагового дисплея, и соответствующие антитела scFv были отобраны для производства с помощью твердофазного скрининга и анализа связывания. Подходящие антитела были отобраны для конструирования и упаковки лентивирусного вектора с помощью анализов SPR и ELISA. Исследователи далее трансдуцировали и культивировали Т-клетки, а затем исследовали CAR в этих клетках с помощью конфокальной микроскопии. Распределение сверху. Для анализа поведения клеток CAR-T исследователи оценили связывание клеток CAR-T с рекомбинантным IL13R α 2, окрашенными маркерами поверхности Т-клеток и изучили экспрессию CAR на поверхности и внутри клеток. Кроме того, они также исследовали пролиферацию клеток CAR-T и секрецию цитокинов, а также проанализировали экспрессию генов в различных конструкциях CAR-T, подчеркивая их различия. Эксперименты in vivo включают имплантацию опухолевых клеток in situ мышам с последующей терапией CAR-T и мониторингом роста опухоли с помощью систем визуализации in vivo (IVIS). Проведите статистический анализ с использованием GraphPad Prism и стандартных маркеров значимости.

В текущем исследовании исследователи оценили структуру конструкции CAR, ее внеклеточный scFv, линкер и дополнительные домены, чтобы понять их влияние на производительность CAR-T-клеток. Было установлено, что петля CDR в scFv отвечает за распознавание антигена, а определенные каркасы в scFv могут непреднамеренно активировать сигнализацию CAR, потенциально нарушая функцию Т-клеток. Взаимодействия в петле CDR могут дополнительно влиять на стабильность CAR. Небольшие различия в петле CDR могут значительно изменить эффективность CAR-T-клеток, и был предложен новый метод быстрого скрининга поведения CAR.

Ключ к терапии CAR T-клеток (терапия химерными антигенными рецепторами T-клеток) заключается в том, чтобы помочь координировать иммунный ответ T-клеток, модифицировать T-клетки, вставлять гены CAR и экспрессировать их на поверхности T-клеток в качестве белков химерных антигенных рецепторов CAR. CAR может напрямую распознавать антигены на поверхности раковых клеток, тем самым достигая определенного терапевтического метода для идентификации и уничтожения раковых клеток в собственном организме пациента. С 2017 года FDA одобрило шесть методов терапии CAR-T-клеток для лечения рака крови, такого как лимфома. Однако все еще существуют трудности в лечении солидных опухолей, поскольку окружающие медиаторы могут помешать CAR распознавать антигены на поверхности опухоли. Кроме того, солидные опухоли обладают гетерогенностью, что затрудняет достижение терапевтических эффектов из-за различий в одном и том же типе рака в организме.