過繼性免疫細(xì)胞療法（Adoptive Cell Transfer Therapy，ACT）是指將收集的患者自身的免疫細(xì)胞（殺傷性T細(xì)胞），在體外培養(yǎng)改造后，增強(qiáng)其靶向殺傷功能，再回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，達(dá)到消滅腫瘤細(xì)胞的目的。采用這種方法合成的免疫細(xì)胞能夠以強(qiáng)大和精準(zhǔn)的方式識別和消除癌癥。過繼性免疫細(xì)胞療法可分為工程T細(xì)胞受體（TCR）治療、嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞治療、自然殺傷細(xì)胞（NK）治療和腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞 （TIL）治療。目前ACT療法的臨床應(yīng)用主要集中在白血病、淋巴瘤和多發(fā)性骨髓瘤等液體腫瘤。實體腫瘤由于表達(dá)的特異性抗原多，使用ACT療法存在較大的局限性。2022年6月，加州大學(xué)洛杉磯分校的Anusha Kalbasi博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊與斯坦福大學(xué)及賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員開展合作，在《Nature》上共同發(fā)表了名為“Potentiating adoptive cell therapy using synthetic IL-9 receptors”的文章。研究結(jié)果顯示，人工合成的IL-9受體可以讓ACT療法在實體腫瘤小鼠模型中發(fā)揮強(qiáng)大的抗腫瘤能力。

       眾所周知，ACT療法改造后的免疫細(xì)胞回輸入體內(nèi)后不久可能逐漸死亡，無法在體內(nèi)有效增殖，使得治療持續(xù)時間較短。因此，在接受過繼性免疫細(xì)胞治療之前要通過大劑量的化療或放療來清除體內(nèi)免疫抑制細(xì)胞，以延長過繼性免疫細(xì)胞在體內(nèi)的生存時間。但大劑量化療或放療帶來的副作用也非常明顯。有研究人員提出可以嘗試向患者體內(nèi)輸入共刺激因子IL-2，誘導(dǎo)T細(xì)胞成為廣譜殺傷性細(xì)胞，來改善T細(xì)胞的存活、功能和抗腫瘤活性，作為一種輔助治療手段。但是，IL-2的作用多效且復(fù)雜，IL-2R也不只存在于殺傷性T細(xì)胞，由于缺乏選擇性，直接輸入IL-2可能會導(dǎo)致其他非殺傷T細(xì)胞的激活，如IL-2還可激活Treg細(xì)胞從而抑制免疫作用。輸入高劑量IL-2會造成嚴(yán)重的毒性，比如毛細(xì)血管滲漏綜合征，這可能是由血管內(nèi)皮細(xì)胞驅(qū)動的。正交細(xì)胞因子受體（Orthogonal receptor）是正常受體的一種突變形式，可選擇性地結(jié)合突變的細(xì)胞因子，而不與正常的細(xì)胞因子結(jié)合， 可以保留功能的同時減少毒副作用。基于這個特性，研究人員使用昆蟲表達(dá)系統(tǒng)設(shè)計了一個新的IL-2嵌合受體，它由正交IL-2的受體胞外結(jié)構(gòu)域（ECD）和融合的受體胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域（ICD）組成，并且和小鼠血清白蛋白（MSA）融合表達(dá)。接下來他們使正交IL-2細(xì)胞因子引發(fā)相應(yīng)的γc細(xì)胞因子信號。γc細(xì)胞因子是一組哺乳動物細(xì)胞因子，主要由上皮、基質(zhì)和免疫細(xì)胞產(chǎn)生，控制著不同系列的淋巴細(xì)胞的正常及病理性激活，主要包括IL-4、IL-7、IL-9和IL-21。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，用MSA-IL-2（mouse albumin-IL-2）以及MSA-oIL-2（mouse albumin-Orthogonal IL-2）刺激T細(xì)胞，MSA-oIL-2刺激o9R（Orthogonal IL-9 receptor）改造的T細(xì)胞引起了STAT1、STAT3和STAT5的明顯磷酸化且o9R和o21R（Orthogonal IL-21 receptor）改造的T細(xì)胞高表達(dá)CD62L⁺、Fas（CD95）和Sca-1，出現(xiàn)與記憶干

細(xì)胞樣T細(xì)胞（TSCM）相似的表型，具有良好的抗腫瘤活性。

                                           圖1 嵌合正交IL-2受體揭示IL-9R在T細(xì)胞中的信號傳導(dǎo)特性

       為了探究o9R信號在實體腫瘤中的作用，研究人員選擇黑色素瘤模型小鼠作為研究對象，采用基因工程改造后使其得以表達(dá)對gp100具有特異性的T細(xì)胞受體（TCR）。這是一種在B16黑色素瘤中過度表達(dá)的黑色素細(xì)胞抗原。研究人員從小鼠脾臟中分離出Pmel-1T細(xì)胞，分別改造為o2R和o9R Pmel T細(xì)胞，然后過繼轉(zhuǎn)移至黑色素瘤荷瘤鼠體內(nèi)。荷瘤鼠接受輻照，或MSA-IL-2和MSA-oIL-2治療。7天后取小鼠外周血進(jìn)行Pmel T細(xì)胞定量，結(jié)果顯示，未經(jīng)放化療（未清除淋巴細(xì)胞）的情況下，o9R Pmel T細(xì)胞數(shù)量顯著高于對照組，且MSA-oIL-2+o9R Pmel T細(xì)胞處理的小鼠瘤體增長更為緩慢，生存時間也存活率也顯著增加。另外腫瘤浸潤量化試驗顯示，與o2R Pmel T細(xì)胞相比，o9R Pmel T細(xì)胞浸潤更大（圖2）。以上數(shù)據(jù)表明，MSA-oIL-2處理的o9R Pmel T細(xì)胞在該模型中抗腫瘤效果更為顯著。

                                          圖2 o9R信號促進(jìn)Pmel T細(xì)胞的抗腫瘤療效

       接下來研究人員探索了 o9R信號在CAR-T療法中的作用。他們選用具有免疫治療抗性的胰腺癌模型作為研究對象。 采用具有IL受體模擬信號的CAR來轉(zhuǎn)導(dǎo)小鼠原代T細(xì)胞，從而得到了CAR-o2R和CAR-o9R T細(xì)胞。體外細(xì)胞實驗結(jié)果顯示，CAR-o9R T細(xì)胞在體外對間皮素（MSLN）陽性的胰腺導(dǎo)管腺癌（PDA）細(xì)胞系（PDA7940b）顯示了優(yōu)越的抗腫瘤療效。與前面的研究結(jié)果相似，CAR-o9R T細(xì)胞在接受MSA-oIL-2刺激后，也出現(xiàn)與TSCM相似的表型，IFNγ、TNF、IL-4、IL-9、IL-10、IL-18、IL-22和IL-23分泌水平較CAR-o9R細(xì)胞更高（圖3）。

                                          圖3 o9R信號促進(jìn)CAR-T細(xì)胞的抗腫瘤療效

       綜上所述，研究人員通過靶向天然的T細(xì)胞受體或嵌合抗原受體的T細(xì)胞來攻擊小鼠癌細(xì)胞，并利用合成的細(xì)胞因子信號來強(qiáng)化T細(xì)胞的腫瘤殺傷功能，在兩種難治的癌癥模型（胰腺癌和黑色素瘤）上均取得良好的試驗效果。

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