Sci Adv丨韩为东/王瑶等发现表观重编程的CAR-T细胞可通过诱发表位扩展清除抗原阴性肿瘤

嵌合抗原受体 T 细胞（ CAR-T ）疗法在 B 细胞血液系统恶性肿瘤中取得了令人瞩目的临床疗效 ， 然而 在 实体瘤 中的 临床获益 不尽人意 。其中，肿瘤抗原异质性（ Antigen Heterogeneity ） ， 即：不表达或者丢失 靶抗原 的 肿瘤细胞是导致 CAR-T 治疗失败和肿瘤复发的核心 因素 。如何有效激活内源 抗肿瘤 免疫 反应 ，诱导抗原表位扩展（ Antigen Spreading, AS ），在 CAR-T 清除靶抗原阳性肿瘤细胞的同时， 内源抗肿瘤特异 T 细胞清除 靶抗原阴性的 肿瘤 克隆，成为了当前细胞免疫治疗领域的重大挑战。

近日，解放军总医院第一医学中心生物治疗科韩为东/王瑶团队在 Science Advances 上发表了题为 Antigen spreading mediates heterogenous solid tumor eradication by DNA demethylating agent programmed CAR T cells 的研究论文。该研究揭示了表观重编程的CAR-T细胞（dCART）无需复杂的基因编辑或多药联合，即可作为一种“一站式”平台，通过释放超高水平的IFN-γ诱导肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡（ICD），激活树突状细胞（DCs），进而触发强烈的内源性T细胞的抗肿瘤免疫反应，最终实现对异质性实体瘤甚至远端靶抗原阴性肿瘤的清除。

研究核心发现

1. dCAR T 细胞重塑免疫抑制微环境，高效清除 抗原 异质性混合瘤

团队前期 研究 证实 ：在 CAR-T 制备期间， 低剂量去甲基化药物（地 西他滨 ， DAC ） 的 短期暴露 即 可大幅增加 CAR-T 对 靶抗原阳性肿瘤 的清除能力 （ Nat Commun , 2021 ）， 该研究 进一步将其应用场景 拓展至 靶抗原 高度 异质性的 实体瘤 动物 模型 。 研究人员首先在免疫健全小鼠模型中评估了 dCAR T 细胞对实体瘤的疗效。结果表明，与常规 CAR-T 细胞相比， dCAR T 细胞不仅显著抑制了靶抗原阳性（ CD19+ ）黑色素瘤的生长，还能形成长效的免疫记忆。更令人惊喜的是，在不进行清淋预处理（ lymphodepletion ）的条件下， dCAR T 细胞 输注即 可 使靶抗原 阳性和阴性细胞组成的混合肿瘤发生显著消退，治愈率达 30% 。单细胞测序及质谱流式分析显示， dCAR T 治疗显著促进了肿瘤微环境 向促炎状态 转化，肿瘤浸润的内源性 T 细胞、 NK 细胞和 DCs 数量大幅增加。

2. 诱导强烈的 AS ， 激活 内源 T 细胞的 抗肿瘤 免疫 反应

为探究异质性肿瘤 被 清除的 免疫反应过程 ， 进一步 发现 研究发现 ， dCAR T 输 注 不仅 可有效 控制 含靶抗原 与阴性的 混合肿瘤，还限制了远端靶抗原 阴性肿瘤 的生长。通过 ELIS pot 、单细胞 TCR 测序和 质谱流式检测 证实， dCAR T 输注 可强烈 诱导 AS 、 触发针对 非靶向 抗原的内源性 CD8 + T 细胞的 寡 克隆扩增 ，进而实现 对靶抗原阴性肿瘤的清除。

3. 机制 解析 ：高水平 IFN-γ 触发旁观者效应与 ICD ，激活 DC 细胞

常规 CAR-T 治疗通常难以诱导显著的 AS ， dCAR T 是如何做到的？研究团队通过单细胞 转录组 学和多 重组学 分析发现，靶抗原阴性的肿瘤细胞在 dCAR T 治疗后出现了强烈的 IFN-γ 响应信号。低剂量 DAC 的表观遗传修饰增加了 CAR-T 细胞中 Ifng 及其调控基因位点的染色质开放性（ ATAC- seq ），使得 dCAR T 细胞在遇到抗原后能够 持久分泌 极 高水平的 IFN-γ 。这些超量的 IFN-γ 发挥了强大的“旁观者效应”，直接导致未被 CAR 直接识别的抗原阴性肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡（ ICD ），释放大量 DAMPs （如 ATP 、 钙网织 蛋白 等 ）。

ICD 的发生为抗原递呈创造了绝佳条件。 死亡的 靶抗原阴性 肿瘤细胞有效激活了微环境中的 DCs （尤其是 cDC1 和 migDC ）。在 Batf3-/- （缺乏交叉递呈 DC ）小鼠或阻断 IFN-γ 信号的实验中， dCAR T 诱导的 AS 和对异质性肿瘤的控制能力均 消失 。此外，使用敲除 Ifng 基因的 T 细胞制备 dCAR T ，也失去了清除异质性肿瘤的能力。 这些结果 闭环了“ dCAR T 以靶抗原激活依赖方式产生持久高水平的 IFN-γ → 诱导 肿瘤细胞 发生 ICD → DC 激活 与抗原递呈 → 诱发 内源性 抗 肿瘤特异 T 细胞 → 清除 靶抗原阴性的肿瘤细胞 ”完整的 抗肿瘤免疫反应的 细胞 与分子学 机制。

应对 抗原异质性 的 实体 肿 瘤，以往的策略通常依赖于 对 T 细胞 复杂的工程化改造（如 共表达 多种细胞因子或共刺激分子） 或与溶瘤 病毒、 STING 激动剂等进行联合治疗。 而 本研究 证实仅 通过 短暂 的体外低剂量去甲基 化药物 暴露 ，即可 高效 赋予 CAR T 对异质性肿瘤的清除能力 。

本文的通讯作者是 解放军总医院 第一医学中心 生物 治疗科韩为东教授和王瑶 教授 。 共同第一作者 有研究生 郭业磊、 佟川 ，以及昌平实验室 魏建树 副研究员 。

原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz4088

制版人：十一

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