In-vivo-Produktion von CAR-T-Zellen unter Verwendung virusmimetischer fusogener Nanovesikel

Chimäre Antigenrezeptoren (CARs) sind synthetisierte Membranproteine, die es Lymphozyten ermöglichen, die spezifischen Antigene von Zielzellen zu erkennen und darauf zu reagieren. Trotz der beeindruckenden Wirksamkeit der CAR-T-Zelltherapie bei der Behandlung von B-Zell-Lymphomen oder Leukämien behindert der teure und komplexe Herstellungsprozess ihre breite klinische Anwendung.

Frühere Forschungen haben die Verwendung von Nanopartikeln zur Abgabe von Nukleinsäuren zur Programmierung zirkulierender T-Zellen in vivo untersucht, wodurch die Erzeugung von CAR-T-Zellen optimiert und die Notwendigkeit der Isolierung von T-Zellen aus Patienten entfällt. In der Zwischenzeit könnte die direkte Einfügung des CAR-Proteins in die T-Zellmembran eine unkomplizierte Methode darstellen und Komplikationen wie das Zytokin-Freisetzungssyndrom (CRS) und das mit der zufälligen Einfügung viraler Gene in das Genom verbundene tumorerzeugende Risiko umgehen.

Unter der Leitung von Prof. Jun Wang und Prof. Cong-Fei (FuNVs) an T-Zellen, wodurch in vivo CAR-T-Zellen aufgebaut werden.

Sie konstruierten das T-Zell-Fusogen, indem sie dem Reovirus oder dem Masernvirus-Fusogen ein einkettiges Anti-CD3-Fragment hinzufügten. Sie zeigten, dass FuNVs, die aus T-Zell-Fusogen-exprimierenden Zellen stammen, eine erhebliche Menge an T-Zell-Fusogen trugen, was die Fusion zwischen NVs und T-Zellen sowohl in vitro als auch in vivo effizient induzierte.

Anschließend wurden unter Berücksichtigung des klinischen Erfolgs von Anti-CD19-CAR-T-Zellen (αCD19) die manipulierten Zellen, die T-Zell-Fusogen und αCD19-CAR-Protein exprimieren, konstruiert, um αCD19-CAR-tragende FuNVs (FuNVCAR) zu produzieren. Die Produktion von CAR-T-Zellen wurde erfolgreich erreicht, indem CAR-Protein über FuNVCAR in vitro und in vivo auf T-Zellen übertragen wurde. Unterdessen hemmte die intravenöse Injektion von FuNVCAR wirksam das Wachstum von B-Zell-Lymphomen.

Um die potenzielle Toxizität von FuNVCAR weiter zu untersuchen, wurden Blutbilder und biochemische Serumanalysen nach 2 Tagen und 14 Tagen durchgeführt, um die Vergleichbarkeit mit der Kontrollgruppe zu zeigen. Während der Behandlung mit FuNVCAR wurden bei Mäusen keine signifikanten Veränderungen des Körpergewichts beobachtet.

Darüber hinaus führte die Behandlung mit FuNVCAR im Gegensatz zur herkömmlichen CAR-T-Zellbehandlung nicht zu einer erhöhten Freisetzung entzündlicher Zytokine. Dieser beobachtete Unterschied kann auf transiente CAR-T-Zellen zurückgeführt werden, die von FuNVCAR produziert werden und einer begrenzten und vorübergehenden Aktivierung unterliegen, wodurch die anhaltende Freisetzung entzündlicher Zytokine gemindert wird.

Zusammenfassend stellt diese Studie einen neuen Ansatz für die In-vivo-CAR-T-Zellproduktion durch FuNV-vermittelte CAR-Proteinabgabe vor. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass diese Strategie möglicherweise nicht für Patienten mit eingeschränkter T-Zellfunktion geeignet ist.

Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaftsbulletin.