Deux motifs de fermeture éclair à leucine confèrent aux ZipR une transduction de signal constitutive. unSchéma des Zip2R basés sur le récepteur IL-2 avec JAK et récepteurs phosphorylés (p). bConstructions Zip2R(1×) et Zip2R(2×). c, À gauche, efficacité de transduction des cellules T humaines mesurée par mRuby (IL-2Rβ(1×), IL-2Rβ(2×)), mClover (IL-2Rγ(1×), IL-2Rγ(2×), Zip2R (2×)) ou expression mRuby et mClover (Zip2R(1×)). À droite, expression de STAT5 phosphorylée dans des cellules T humaines transduites (n= 3 répétitions biologiques, moyenne ± écart-type ; ****P. < 0,0001, *P.= 0,023, ANOVA unidirectionnelle avec test de comparaisons multiples de Tukey). d, À gauche, tracé représentatif de cytométrie en flux. À droite, viabilité des cellules T transduites après 7 jours de privation de cytokines, déterminée par cytométrie en flux (mort, colorant de viabilité+Annexine V+; vivre, colorant de viabilité−Annexine V−) (n = 3 répétitions biologiques, moyenne ± écart-type ; *P.= 0,027, **P.= 0,0077, ANOVA unidirectionnelle avec test de comparaisons multiples de Tukey). e, À gauche, images représentatives de microscopie confocale de cellules HEK293T transfectées. À droite, zone de colocalisation de mRuby et mClover (n= 80 (L), n= 89 (R), *P.= 0,0378, test de Kolmogorov-Smirnov). F, prédiction de la structure AlphaFold de Zip2R(1×) et Zip2R(2×) vus de face et tournés de 90°. Le résidu de départ, la méthionine, est représenté par une sphère verte. g, À gauche, efficacité de transduction des cellules T humaines telle que mesurée par l’expression de mClover. À droite, expression de STAT5 phosphorylée dans des cellules T humaines transduites (n= 3 (NT), n= 6 (Zip7R(2×)), moyenne ± écart-type, **P.= 0,0022, *P.= 0,013, bilatéral t-test). hViabilité des cellules T transduites après 7 jours de privation de cytokines, déterminée par cytométrie en flux (colorant de viabilité/Annexe V) (n= 3 répétitions biologiques, moyenne ± écart-type, **P.= 0,016, ANOVA unidirectionnelle avec test de comparaisons multiples de Tukey). jeViabilité des cellules T transduites après 14 ou 21 jours de privation de cytokines, déterminée par cytométrie en flux (colorant de viabilité/Annexe V) (n= 3 répétitions biologiques, moyenne ± écart-type, *P.= 0,0497, ANOVA unidirectionnelle avec test de comparaisons multiples de Tukey). jTest de croissance cellulaire autonome : une, dix ou 100 cellules Jurkat ou 1,5 × 107 Les lymphocytes T transduits Zip2R(2×) ou Zip7R(2×) ont été ensemencés dans une plaque de culture cellulaire G-REX et quantifiés chaque semaine (n= 3, *P.= 0,0128 (NT), *P.= 0,02 (Zip2R(2×)), **P.= 0,0051, ANOVA bidirectionnelle des données transformées en log avec le test de comparaisons multiples de Dunnett). Crédit: Génie biomédical naturel(2023). DOI : 0.1038/s41551-023-01143-w
L’immunothérapie utilisant des cellules T du récepteur d’antigène chimérique modifié (CAR) a considérablement amélioré les taux de survie des patients pédiatriques atteints de leucémie récidivante et récurrente. Cependant, ces thérapies ne sont pas aussi efficaces dans le traitement des tumeurs solides et peuvent présenter une toxicité importante. Les découvertes de l’hôpital de recherche pour enfants St. Jude ont montré que l’ajout d’un récepteur de cytokine chimérique modulaire aux cellules CAR T augmentait leur efficacité dans plusieurs modèles de tumeurs solides. L’étude a été publiée aujourd’hui dans Génie biomédical naturel.
“Nous avons conçu des récepteurs chimériques modulaires de cytokines et avons montré qu’ils améliorent les cellules CAR T”, a déclaré le premier auteur Matthew Bell, Ph.D., anciennement du département St. Jude de transplantation de moelle osseuse et de thérapie cellulaire. “D’après nos modèles, cette technologie a le potentiel d’améliorer considérablement la thérapie cellulaire CAR-T pour les tumeurs solides et les tumeurs cérébrales.”
Les cellules CAR T sont les propres cellules immunitaires d’un patient modifiées pour cibler et tuer les cellules cancéreuses. Les tumeurs solides génèrent des signaux anti-immunitaires qui désactivent les cellules CAR T, rendant le traitement moins efficace. Pour résoudre ce problème, les scientifiques ont combiné les cellules CAR T avec l’injection de cytokines, ce qui peut provoquer des toxicités involontaires importantes. Le système St. Jude permet aux scientifiques de transmettre la signalisation pro-immune des cytokines uniquement aux cellules CAR T, éliminant ainsi la toxicité systémique.
“Notre système limite l’effet du signal des cytokines aux seules cellules modifiées”, a déclaré Bell. “En retour, cela réduit le risque de toxicité liée aux cytokines et fournit un signal indiquant que ces cellules CAR T doivent fonctionner efficacement dans un microenvironnement tumoral suppressif.”
Un système modulaire profite à l’activité antitumorale des cellules CAR T
“Notre système de récepteurs modulaires est une approche visant à améliorer la thérapie actuelle par cellules CAR T pour les tumeurs solides où le traitement n’a pas été aussi efficace que prévu lors des essais cliniques de phase précoce”, a déclaré l’auteur correspondant Stephen Gottschalk, MD, département de St. Jude de Transplantation de moelle osseuse et thérapie cellulaire. “Nos premiers résultats montrant un contrôle amélioré des tumeurs dans plusieurs systèmes modèles sont prometteurs.”
Le groupe de St. Jude a remplacé le domaine extracellulaire de différents récepteurs de cytokines par des fermetures à glissière de leucine pour créer des récepteurs constitutivement actifs. Les cellules CAR T exprimant l’un de ces récepteurs de cytokines chimériques avaient une activité antitumorale supérieure contre plusieurs types de cancer dans les lignées cellulaires et les modèles murins par rapport aux cellules CAR T conventionnelles. Bien que les récepteurs chimériques des cytokines donnent un signal « on » constant aux cellules CAR T, ils n’induisent pas de prolifération non spécifique des cellules CAR T.
“Nous avons été agréablement surpris de constater que ces récepteurs activent un tout petit peu les voies des cytokines”, a expliqué Gottschalk. “En l’absence de cellules tumorales, les récepteurs ont amélioré la survie des cellules CAR T sans expansion. Pour optimiser la conception et caractériser nos récepteurs de cytokines chimériques, nous avons travaillé en étroite collaboration avec plusieurs chercheurs de St. Jude, dont Giedre Krenciute, Jiyang Yu, Junmin Peng, Hongbo Chi et Madan Babu.”
“En fin de compte, nous avons trouvé un moyen d’améliorer l’activité antitumorale des cellules CAR T qui est probablement plus efficace et plus sûr que l’injection de cytokines”, a conclu Bell.
Plus d’information:
Bell, M. et al, Les récepteurs chimériques modulaires de cytokines avec des fermetures à glissière de leucine améliorent l’activité antitumorale des cellules CAR T via la signalisation JAK/STAT, Génie biomédical naturel(2023). DOI : 0.1038/s41551-023-01143-w www.nature.com/articles/s41551-023-01143-w
Fourni par l’hôpital de recherche pour enfants St. Jude
Citation: Les récepteurs modulaires de cytokines chimériques améliorent la thérapie cellulaire CAR T pour les tumeurs solides (30 novembre 2023) récupéré le 30 novembre 2023 sur
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