摘要:急性髓系白血病(AML)是一种侵袭性血液恶性肿瘤,其特点是骨髓中异常髓系细胞的过度增殖,影响正常造血功能。尽管化疗和异基因造血干细胞移植(allo-HCT)是当前AML的主要治疗手段,但仍有大量患者因复发或残留病灶导致治疗失败,迫切需要更精准的治疗策略。
急性髓系白血病(AML)是一种侵袭性血液恶性肿瘤,其特点是骨髓中异常髓系细胞的过度增殖,影响正常造血功能。尽管化疗和异基因造血干细胞移植(allo-HCT)是当前AML的主要治疗手段,但仍有大量患者因复发或残留病灶导致治疗失败,迫切需要更精准的治疗策略。
近年来,嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法在B细胞恶性肿瘤中取得了突破性进展,但在AML治疗中进展缓慢,主要原因是AML细胞缺乏理想的肿瘤特异性抗原。
目前,已有多种CAR-T靶点被用于AML治疗研究,包括CD33、CD123、FLT3、CD70等。然而这些靶点在正常造血干细胞和造血祖细胞中也有表达,所以CAR-T细胞可能破坏正常造血系统,导致严重的骨髓抑制和血液毒性。此外,AML具有高度的异质性,单一靶点的CAR-T疗法往往难以覆盖所有患者,易出现抗原逃逸。因此,研究人员一直在寻找更安全、更精准的AML免疫治疗靶点。
3月24日,大阪大学的研究人员在Nature Cancer(IF=23.5)杂志发表论文,他们发现了一种新型AML特异性靶点——HLA-DRB1。研究人员筛选并鉴定出了一种能够特异性结合AML细胞的单克隆抗体KG2032,并进一步开发了KG2032 CAR-T细胞和KG2032 CAR-NK细胞,用于精准杀伤AML细胞。
与传统CAR-T疗法相比,该研究的创新之处在于,KG2032靶向的是AML细胞中特定的HLA-DRB1亚型,而非泛髓系抗原,因此能够在不影响正常造血细胞的情况下精准消灭AML细胞。此外,小鼠移植实验验证了KG2032 CAR-T/NK细胞的疗效与安全性,为AML免疫治疗提供了新的思路。
具体来说,研究人员首先建立了约14000个杂交瘤,这些杂交瘤可与来自患者外周血或骨髓(BM)细胞的各种AML细胞系或原发性AML细胞结合。然后,他们筛选出了1078个不与其他正常外周血单个核细胞(PBMC)发生反应(CD19 B细胞除外)的、可产生单克隆抗体(mAb)的杂交瘤克隆。
随后,他们检测了这些候选mAb与AML患者骨髓细胞的结合情况,最终确定了32个能特异性结合AML细胞的mAb,其中一个名为KG2032的mAb可以与许多AML细胞结合,但不能与正常白细胞结合。
图1. KG2032是识别HLA-DR的AML特异性mAb
接下来,研究人员使用CRISPR gRNA文库筛选方法,确定了KG2032识别的抗原是HLA-DRB1分子的一部分,且KG2032与HLA-DRB1分子中86位氨基酸(而不是天冬氨酸)的子集(subset)发生反应。
图2. KG2032识别多态性HLA-DRB1分子的一个子集
然后,研究人员设计并制备了KG2032 CAR-T和CAR-NK细胞,并评估了它们在体外和体内的抗AML活性。
细胞毒性实验表明,KG2032 CAR-T/NK细胞显著杀伤AML细胞,而对正常细胞影响较小。IL-2和IFN-γ释放实验表明CAR-T/NK细胞活化程度较高。说明KG2032 CAR-T/NK细胞在体外显示强效AML杀伤。
小鼠模型显示,CAR-T/NK治疗组的AML细胞负荷显著下降。生存分析表明,CAR-T/NK细胞治疗组的生存时间显著延长。说明KG2032 CAR-T/NK细胞有效抑制AML进展。
图3. KG2032 CAR-T细胞显示出显著的抗AML作用
图4. KG2032 CAR-NK细胞发挥显著的抗AML作用
此外,对携带KG2032反应性HLA-DRB1等位的AML患者进行allo-HCT后,KG2032 CAR-T或NK细胞疗法有望清除残留或复发的AML,并治愈许多无法通过allo-HCT单独治愈的患者。
总结来说,这项研究提出了一种针对AML的新型CAR-T和CAR-NK细胞疗法,为AML患者带来了新的希望,有望解决目前AML治疗中存在的难题,例如肿瘤特异性抗原难以识别和靶向,以及CAR-T细胞疗法的安全性问题。
尽管如此,该研究仍存在一些局限性,一方面,不同AML患者可能表达不同的HLA-DRB1亚型,导致治疗效果存在个体差异;另一方面,部分AML细胞可能通过HLA-DRB1缺失或变异逃避免疫识别。
基于此,研究人员的未来将开发针对不同HLA-DRB1子集的mAb,以更广泛地应用于AML患者,并研究如何进一步提高CAR-T和CAR-NK细胞疗法的治疗效果和安全性。
参考资料:
[1]Shunya Ikeda et al. CAR T or NK cells targeting mismatched HLA-DR molecules in acute myeloid leukemia after allogeneic hematopoietic stem cell transplant. Nature Cancer(2025)
[2]https://www.nature.com/articles/s43018-025-00913-6
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来源:老田的科学课堂