AM | 浙江大学顾臻团队开发制备出口服蛋白水解靶向嵌合体增强CAR-T细胞抗实体瘤免疫效果

学术   2024-11-26 22:02   中国  

iNature

造血祖细胞激酶1(HPK1)敲除已被确定为增强抗肿瘤免疫反应的有效途径。

2024年11月20日,浙江大学顾臻、王金强、车金鑫共同通讯在 Advanced Materials 在线发表题为 An Oral PROTAC Targeting HPK1 Degradation Potentiates Anti-Solid Tumor Immunity” 的研究论文。该研究开发了一种靶向HPK1的口服蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC),以有效、特异性地降解HPK1,增强免疫治疗效果。

NSG小鼠人宫颈癌术后肿瘤模型中,口服PROTAC可到达肿瘤,下调局部给药CAR-T细胞中的HPK1水平,增强其抑制实体瘤复发的效率,实现50%的部分应答(PR)和50%完全应答(CR)。此外,口服PROTAC可以通过促进CD45阳性免疫细胞从0.7%到1.5%的瘤内浸润和CD3阳性T细胞从0.2%到0.5%的瘤内浸润,增强抗PD-L1抗体对BALB/c小鼠CT26实体瘤生长的抑制能力。

T细胞在免疫检查点阻断和嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞介导的抗癌免疫治疗中起着重要作用。T细胞在肿瘤部位的积累、增殖和持久性在决定治疗结果方面起主要作用。然而,实体瘤的免疫抑制性肿瘤微环境会诱导T细胞耗竭或功能障碍,导致大部分接受免疫治疗的患者出现抗癌免疫反应不足。因此,迫切需要消除免疫抑制信号以活化实体瘤中T细胞(尤其是CAR-T细胞)。

造血祖细胞激酶1(HPK1)或丝裂原活化蛋白激酶1(MAP4K1)的抑制剂已被证明具有增强抗肿瘤活性的能力。HPK1主要在造血谱系细胞(如T细胞、树突状细胞、B细胞和各种其他免疫细胞)中表达,未在任何主要器官中表达。近期研究发现HPK1是一个负反馈回路,限制了T细胞受体信号的强度和持续时间。HPK1敲除小鼠和激酶抑制剂均可增强T细胞活性并增强抗肿瘤免疫反应。因此,开发一种高特异性的小分子来降低HPK1水平意义重大。

图1 HPK1靶向P1进行口服递送(摘自Advanced Materials

临床上,口服给药不仅使用方便、剂量调整容易,还可以灵活地改变给药频率,被认为是最理想和无痛的给药方法。然而,仍未解决如何进一步增强治疗效果和提高给药可行性的问题。该研究开发了一种口服给药的HPK1靶向蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC),这是一类能够以高活性、选择性和安全性降解靶蛋白的化合物。口服PROTAC(P1)后,小鼠T细胞中的HPK1被降解,减少了HPK1形成的负反馈回路,并增强T细胞受体信号传导的强度和持续时间。P1协助CAR-T细胞纤维蛋白凝胶喷雾抑制NSG小鼠手术后实体瘤的复发,协助免疫检查点抗体(抗-PD-L1)抑制BALB/c小鼠肿瘤的生长。合成的P1分子量为764.34,可通过胃肠道吸收,绝对生物利用度为31.5%。

在体外,P1可以高效、选择性地降解CAR-T细胞和Jurkat细胞中的HPK1,并在1000nm浓度下将干扰素γ(IFN-γ)产量分别提高到2.9±0.3倍和14.1±2.1倍。体内实验中,在术后HeLa细胞系来源的人宫颈癌模型中评估了P1增强CAR-T细胞抗癌活性的能力。将CAR-T细胞装载在肿瘤切除后空腔中原位形成的纤维蛋白凝胶中,随后口服给药的P1触发CAR-T细胞中HPK1的高效降解,并实现CAR-T细胞在肿瘤部位的延长保留和促炎细胞因子水平升高。因此,P1和CAR-T细胞的协同应用有效抑制了实体瘤的复发,实现了50%的完全应答。口服P1还通过增强T细胞的浸润和活性,显著增强了抗PD-L1对BALB/c小鼠中CT26实体瘤的抗癌活性。


参考消息:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202411454

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