细胞因子在CAR-T培养中的协同魔法

嵌合抗原受体T细胞(Chimeric Antigen Receptor T-Cell, CAR-T)疗法是一种革命性的癌症治疗方法,通过工程改造患者自身的T细胞,使其能够识别并攻击癌细胞。尽管CAR-T疗法在治疗某些血液癌症中取得了显著的疗效,但其在实体瘤治疗中的应用仍面临许多挑战。细胞因子在CAR-T细胞的扩增、存活和功能调节中起着至关重要的作用。

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引言

 

 

嵌合抗原受体T细胞(Chimeric Antigen Receptor T-Cell, CAR-T)疗法是一种革命性的癌症治疗方法,通过工程改造患者自身的T细胞,使其能够识别并攻击癌细胞。尽管CAR-T疗法在治疗某些血液癌症中取得了显著的疗效,但其在实体瘤治疗中的应用仍面临许多挑战。细胞因子在CAR-T细胞的扩增、存活和功能调节中起着至关重要的作用。本文将探讨几种关键细胞因子,包括IL-2、IL-7、IL-15和IL-21,以及CD3/CD28抗体在CAR-T治疗中的重要作用。

 

IL-2(白细胞介素-2)

IL-2是最早被发现的T细胞生长因子之一,广泛应用于免疫治疗中。它不仅能促进T细胞的增殖和活化,还能增强其抗肿瘤能力。

在CAR-T治疗中,IL-2的应用有以下几个方面:

1. T细胞扩增:IL-2在体外扩增CAR-T细胞时起到关键作用,通过刺激T细胞的增殖,获得足够数量的功能性CAR-T细胞。

2. 增强抗肿瘤活性:IL-2可以增强CAR-T细胞的杀伤能力,使其在肿瘤微环境中更具优势。

3. 持久性和耐受性:研究表明,IL-2能提高CAR-T细胞的持久性,使其在体内维持更长时间,增强治疗效果。

然而,IL-2的使用也伴随着一定的副作用,包括细胞因子风暴和毒性反应。因此,平衡IL-2的剂量和给药方式是确保安全性的关键。

IL-2 Protein, Human (UA040057)

 

 

 

Immobilized IL-2 His Tag, Human (Cat. No. UA040057) at 0.5μg/mL (100μL/well) can bind IL-2R alpha/CD25 Fc Chimera, Human (Cat. No. UA010260) with EC50 of 1.23-1.99ng/ml.

 

IL-7(白细胞介素-7)

IL-7在T细胞的存活和归巢中发挥重要作用,尤其是在长期记忆T细胞的维持中。其在CAR-T治疗中的作用主要表现在以下几个方面:

1. T细胞存活:IL-7能显著提高CAR-T细胞的存活率,减少细胞凋亡,尤其是在低IL-2环境中。

2. 记忆T细胞的维持:IL-7有助于维持中央记忆型CAR-T细胞(T_CM)的数量,这种细胞在长期抗肿瘤免疫中具有优势。

3. 增强归巢能力:IL-7通过调节趋化因子受体的表达,增强CAR-T细胞向肿瘤部位的归巢能力,提高其在肿瘤微环境中的浸润。

IL-7 Protein, Human (UA040234)

 


 

 

Measured in a cell proliferation assay using Murine 2E8 cells,The EC50 for this effect is less than 0.5ng/ml.

 

IL-15(白细胞介素-15)

IL-15在增强自然杀伤(NK)细胞和T细胞的存活与功能中起关键作用。其在CAR-T治疗中的作用包括:

1. 促进CAR-T细胞增殖和存活:IL-15能通过与IL-2受体共享β链和γ链受体,增强CAR-T细胞的增殖和存活。

2. 增强抗肿瘤活性:研究表明,IL-15能够显著提高CAR-T细胞的抗肿瘤活性,增加其在体内的杀伤效率。

3. 减少抑制性信号:IL-15可以减少肿瘤微环境中的抑制性信号,例如TGF-β和IL-10的影响,从而提高CAR-T细胞的功能。

IL-15 Protein, Human (UA040010)

 


 


The EC50 as determined by the dose-dependent stimulation of the proliferation of CTLL-2 was found to be <0.2ng/ml.

 

IL-21(白细胞介素-21)

IL-21在调节T细胞和B细胞的功能中起着重要作用,并能促进细胞毒性T细胞的扩增和功能化。其在CAR-T治疗中的主要作用包括:

1. 增强细胞毒性:IL-21能够增强CAR-T细胞的细胞毒性,使其更有效地杀伤肿瘤细胞。

2. 促进记忆T细胞形成:IL-21有助于形成效应记忆型T细胞(T_EM),这类细胞能够快速响应抗原刺激并发挥杀伤作用。

3. 改善细胞持久性:IL-21通过调节T细胞的代谢和生存信号,提高CAR-T细胞的持久性和抗肿瘤能力。

IL-21 Protein, Human (UA040009)

 


Measured by its ability to enhance IFN-γ secretion in NK-92 human natural killer lymphoma cells. The EC50 for this effect is <10 ng/ml.

 

T细胞的激活与扩增-CD3/CD28抗体

CD3抗体可以结合到T细胞表面的CD3分子上,为T细胞的激活提供必要的信号。CD28抗体作为共刺激因子,在T细胞表面表达,并与抗原递呈细胞(APC)上的B7分子结合。这种结合可以介导被CD3分子传递的第一信号激活后的T细胞的共刺激,进一步促进T细胞的存活、增殖以及产生细胞因子。

 

总结

细胞因子在CAR-T细胞治疗中的作用至关重要。IL-2、IL-7、IL-15和IL-21等细胞因子通过不同的机制,分别在CAR-T细胞的增殖、存活、功能增强和持久性维持中发挥关键作用。然而,细胞因子的使用也需要谨慎平衡其疗效和潜在副作用。未来的研究将继续探索如何优化这些细胞因子的应用,以提高CAR-T疗法的安全性和有效性,尤其是在实体瘤治疗中的应用。

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参考文献

1. June, C. H., O'Connor, R. S., Kawalekar, O. U., Ghassemi, S., & Milone, M. C. (2018). CAR T cell immunotherapy for human cancer. Science, 359(6382), 1361-1365.

2. Rafiq, S., Hackett, C. S., & Brentjens, R. J. (2020). Engineering strategies to overcome the current roadblocks in CAR T cell therapy. Nature Reviews Clinical Oncology, 17(3), 147-167. 

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