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|t细胞|免疫性疾病|抗原|王瑶(明朝)|肿瘤细胞|阴性|韩为东

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。