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本文由波士顿儿童医院干细胞项目的科研人员11月5日在线发表于Cell Stem Cell杂志。原文衔接请点击文章最后的阅读原文。
通过化学抑制G9a/GLP从人类多能干细胞衍生的CAR-T细胞的成熟与持久性
文章创新点
1. 表观遗传调控因子的识别：
该研究识别了G9a/GLP作为诱导多能干细胞（iPSCs）衍生的T细胞分化中的关键表观遗传调控因子。这是通过无基质平台和聚焦的化学筛选实现的，这在识别影响淋巴发育的因素方面具有方法学上的突破。
2. 化学抑制的使用：
与以前依赖shRNA介导的敲低（例如，靶向EZH1）或其他遗传干预的方法不同，本研究采用小分子抑制剂（例如UNC0224）来调节G9a/GLP活性，使该方法具有更好的可转化性和可扩展性。
3. 增强的成熟度和功能性：
该论文表明，通过G9a/GLP抑制衍生的CAR T细胞展示了更接近成熟外周血T细胞的转录和功能特征。包括更好的持久性和强大的抗肿瘤活性，解决了以往iPSC衍生T细胞方法中的一个主要局限性。
4. 进化和功能保守性：
研究展示了G9a/GLP在促进淋巴发育中的保守作用，通过体外（人类iPSCs）和体内（斑马鱼模型）实验验证了其生物学意义。
5. 与其他调节因子的加成效应：该研究强调了G9a/GLP抑制与EZH1抑制联合使用的加成效应，提供了潜在组合治疗策略的见解。
这些进展为更高效地生成功能性、可扩展、现成的CAR T细胞用于癌症免疫疗法铺平了道路。
文章解析
背景
CAR T细胞是癌症免疫治疗中的一项变革性方法，特别是在血液恶性肿瘤中。然而，它们依赖自体T细胞，面临制造和扩展性挑战。人类诱导多能干细胞（iPSCs）作为一种有前景的替代方案，可以分化为造血谱系。然而，iPSC衍生的T细胞通常表现出未成熟的表型，功能性不理想。本研究在以前针对表观遗传调节因子的研究基础上，集中探讨了组蛋白甲基转移酶复合物G9a/GLP在iPSC衍生T细胞发育中的作用。
方法与技术
化学筛选：
通过使用无基质平台筛选150种小分子抑制剂库，寻找促进T细胞命运的调节因子。表观遗传调控：
测试了靶向G9a/GLP的化合物（如UNC0224），以评估其对iPSC分化向淋巴谱系的调控能力。体外与体内研究：
将iPSCs分化为T细胞，并通过流式细胞术分析成熟标志物（如CD3+，TCRαβ+）。
对CAR工程化的iPSC-T细胞进行功能评估，包括细胞毒性和细胞因子分泌。
使用斑马鱼模型评估G9a/GLP在淋巴发育中的进化保守性。
分子分析：
采用ATAC-seq和RNA-seq等技术研究G9a/GLP抑制引起的染色质可及性和基因表达变化。
结果
T细胞分化增强：
使用小分子（如UNC0224）抑制G9a/GLP促进了iPSC衍生成熟T细胞的生产。这些细胞显示出更接近外周血T细胞的转录和功能特征。促进淋巴谱系：
G9a/GLP抑制使得造血干细胞和前体细胞（HSPC）向淋巴谱系分化，而牺牲了髓系和红系谱系的分化。改善抗肿瘤活性：
CAR工程化的iPSC-T细胞通过G9a/GLP抑制衍生，在体外表现出增强的效应功能，并在小鼠异种移植模型中具有更好的肿瘤清除能力。它们在体内存活时间更长，并显示出对肿瘤重挑战的耐受性。表观遗传机制：
G9a/GLP抑制改变了染色质的可及性，解锁了特异于淋巴的转录程序，同时抑制了髓系程序。其作用发生在分化的早期阶段，并且与EZH1抑制的效应具有加成作用。
本研究强调了表观遗传调控在iPSC衍生T细胞分化中的重要性，提供了一种可扩展的、无需转基因的方法来增强CAR T细胞的开发。通过靶向G9a/GLP，作者克服了生成成熟和功能性iPSC-T细胞的一个重大瓶颈。研究还展示了G9a/GLP在淋巴造血中的进化保守性，通过斑马鱼模型得到了验证。重要的是，这项工作为现成的CAR T细胞疗法提供了一个平台，具有广泛临床应用的潜力。
研究的局限性
筛选库范围：
化学筛选仅限于相对较小的表观遗传调节因子集合，可能存在未被探索的潜在通路。扩展能力：
虽然iPSC-T细胞在功能上有所改善，但它们的体外扩展潜力仍低于外周血T细胞。发育背景：
iPSC分化系统主要重现了胚胎期造血，因此G9a/GLP在成年造血中的相关性尚不清楚。异质性：
衍生的iPSC-T细胞具有异质性，需要进一步的工程化以解决移植物抗宿主病问题，并优化TCR多样性。
本研究为改进iPSC衍生的T细胞疗法提供了基础，确定了G9a/GLP作为提高成熟度和功能性的关键靶点，同时解决了未来优化中的局限性。
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