復旦大學團隊通過功能選擇性利用這一巧妙的分子設計理念,將FOXp3從腫瘤幫兇轉變為CAR-T細胞的持久性引擎,堪稱腫瘤免疫治療領域變廢為寶的典范。該研究不僅提供一種新型CAR-T優化方案,更開拓代謝調控增強細胞療法效力的新方向,值得關注和借鑒。
10.1111/cei.13290
CAR-T細胞療法在血液腫瘤中療效顯著,但在實體瘤治療中遭遇重大挑戰。實體瘤特有的免疫抑制性微環境低氧、營養匱乏、酸性pH等導致CAR-T細胞代謝失調、快速耗竭和功能喪失,進而限制其抗腫瘤能力。盡管已有研究探索多種策略來增強CAR-T細胞的療效,但如何有效提高CAR-T細胞在實體瘤的持久性和抗腫瘤活性,同時避免獲得免疫抑制性,仍然是一個亟待解決的問題。
2025年4月,Cell Metabolism期刊發表題為Foxp3 confers long-term efficacy of chimeric antigen receptor-T cells via metabolic reprogramming的研究論文,創新性地利用Foxp3的代謝調控功能而非免疫抑制特性,通過精準的分子設計和多組學驗證,成功開發出兼具持久抗腫瘤活性和安全性的新一代CAR-T細胞,其研究思路和實驗設計都具有很強的借鑒意義。
基因層面:作者構建了共表達Foxp3和第三代CAR結構的CAR-TFoxp3細胞,并與常規CAR-T細胞(CAR-TConv)進行比較,以評估Foxp3對CAR-T細胞代謝特性的影響。
機制探索:作者進行了系統的代謝特征解析,發現Foxp3通過與線粒體分裂蛋白Drp1直接結合并抑制其S616位點磷酸化,驅動代謝重編程。高分辨率顯微鏡觀察分析也表明,Foxp3導致線粒體形態從碎片化轉變為融合狀態,同時代謝組學數據顯示糖酵解和TCA循環代謝物減少而脂質積累增加。這些代謝改變使得CAR-TFoxp3細胞在體外殺傷實驗和多種小鼠腫瘤模型中記憶T細胞比例增加,腫瘤清除率提高,展現出更強的持久性和抗腫瘤效果,同時耗竭標志物PD-1、TIM-3、LAG-3表達顯著降低。研究創新性運用了BiFC實時可視化蛋白互作、AlphaFold結構預測指導功能域缺失實驗等前沿技術。
細胞功能的影響:接著,作者進一步探索了CAR-TFoxp3細胞是否獲得Treg樣的免疫抑制功能。通過構建CAR-TFoxp3細胞,并利用流式細胞術、共培養實驗以及人源化免疫系統小鼠模型,作者分析了CAR-TFoxp3細胞的免疫抑制相關標志物和功能。實驗結果顯示,CAR-TFoxp3細胞在體外并未抑制常規T細胞的增殖,且在體內模型中未引起免疫抑制現象,其分泌的IL-10和TGF-β等抑制性細胞因子水平也較低。這一結果表明CAR-TFoxp3細胞未獲得Treg樣的免疫抑制功能,從而避免了潛在的免疫抑制副作用。
功能驗證:最后,通過多輪抗原刺激實驗、腫瘤再攻擊模型和單細胞轉錄組測序,作者系統評估了細胞持久性與耗竭特征。CAR-TFoxp3細胞在連續刺激后仍保持增殖能力,記憶表型,且耗竭標志物降低60%,表明其具有更強的長期療效和抗耗竭能力。
本研究具有多重創新性:首先,首次揭示Foxp3通過非經典的胞質作用機制直接結合線粒體分裂蛋白Drp1并抑制其S616磷酸化;其次,使CAR-T細胞獲得Treg的代謝優勢而規避其抑制特性;第三,建立多組學驗證體系(代謝組+表觀組+結構生物學)。這些創新不僅闡明Foxp3調控 T 細胞功能的新機制,更為開發高持久性-低毒性的新型CAR-T療法奠定理論基礎。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.