论文解读
在癌症治疗领域，嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法在血液肿瘤中取得了革命性的成功，但在实体瘤治疗中却屡屡受挫。究其根源，实体瘤内部并非只有癌细胞，它们被一个复杂的“肿瘤微环境(TME)”所包围。这个微环境就像一个坚固的堡垒，不仅为肿瘤提供养分，还充满了抑制免疫的细胞和信号，导致进入其中的CAR-T细胞迅速“精疲力尽”，失去战斗力。
为了攻克这一难题，科学家们提出了“双管齐下”的策略。一方面，他们希望CAR-T细胞能够直接攻击构成肿瘤基质屏障的细胞，为后续的免疫攻击“开路”；另一方面，他们需要为CAR-T细胞提供持续的“能量补给”，帮助它们在恶劣的TME中生存、增殖并保持战斗力。其中，成纤维细胞活化蛋白(FAP)是肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)表面的一个关键标志物，而白细胞介素-15(IL-15)则是一种能够有效促进T细胞存活、增殖和记忆形成的细胞因子。
基于此，海南医学院王武教授和遵义医科大学杨文丽教授团队在《Cell Death & Disease》杂志上发表了一项研究，他们设计了一种新型的CAR-T细胞——FAP/IL-15 CAR-T细胞。这种细胞不仅能精准识别并清除表达FAP的CAFs，还能通过基因工程改造，自主合成并分泌IL-15，为自身提供持续的“内源性”支持。研究团队通过一系列严谨的实验证明，这种“自给自足”的CAR-T细胞在体内外均表现出强大的抗肿瘤活性，为实体瘤的免疫治疗开辟了一条新的道路。
关键技术方法
本研究主要采用了以下关键技术方法：
1. 基因工程与细胞构建 ：利用慢病毒载体系统，构建了靶向FAP并整合IL-15基因的CAR-T细胞(FAP/IL-15 CAR-T)，通过P2A自剪切肽实现共表达。
2. 体外功能验证 ：通过流式细胞术、ELISA、ELISPOT等方法，检测了CAR-T细胞的增殖、活化、细胞因子分泌及对靶细胞的杀伤能力。
3. 体内疗效评估 ：建立了人源肿瘤异种移植(PDX)模型和HepG2-luc皮下移植瘤模型，通过活体成像、肿瘤体积测量和生存分析，评估CAR-T细胞的抗肿瘤效果。
4. 组织病理学分析 ：利用免疫组化(IHC)和TUNEL染色，分析肿瘤组织中细胞增殖(Ki-67)、血管密度(CD31)、细胞凋亡及CAR-T细胞浸润(CD3)情况。
5. 转录组测序(RNA-seq) ：对PDX模型肿瘤组织进行RNA测序，分析基因表达谱和信号通路富集情况，以揭示分子机制。
研究结果
FAP/IL-15 CAR-T细胞的构建与体外功能验证
研究人员成功构建了FAP/IL-15 CAR-T细胞，并证实其能够稳定表达CAR分子并分泌IL-15蛋白。在体外实验中，当与表达FAP的靶细胞（如HepG2-hFAP细胞或原代CAFs）共培养时，FAP/IL-15 CAR-T细胞表现出比传统FAP CAR-T细胞更强的增殖能力和活化水平，其活化标志物CD25、CD69和CD62L的表达显著上调。更重要的是，这些细胞能够高效地杀伤FAP阳性的靶细胞，并释放大量的促炎细胞因子，如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(IFN-γ)和巨噬细胞炎症蛋白-1α(MIP-1α)，而抗炎因子IL-10的水平则没有明显变化，表明其具有强大的促炎和杀伤功能。
FAP/IL-15 CAR-T细胞在体内表现出卓越的抗肿瘤疗效
在多种小鼠肿瘤模型中，FAP/IL-15 CAR-T细胞均展现出强大的抗肿瘤能力。与未处理组、FAP CAR-T细胞组以及FAP CAR-T细胞联合外源性IL-15组相比，FAP/IL-15 CAR-T细胞治疗组的小鼠肿瘤生长受到显著抑制，生存期明显延长。活体成像结果显示，接受FAP/IL-15 CAR-T细胞治疗的小鼠肿瘤荧光信号极低，几乎检测不到肿瘤生长。组织病理学分析进一步证实，FAP/IL-15 CAR-T细胞能够有效浸润肿瘤组织，并导致肿瘤细胞增殖减少（Ki-67表达下降）、血管生成受抑（CD31表达下降）以及细胞凋亡增加（TUNEL阳性细胞增多）。此外，肿瘤组织中FAP和胶原蛋白I的表达也显著降低，表明CAFs被有效清除，肿瘤基质屏障被成功破坏。
FAP/IL-15 CAR-T细胞在体内持久存活并维持TSCM 表型
为了探究FAP/IL-15 CAR-T细胞为何能产生如此持久的疗效，研究人员追踪了其在体内的命运。结果显示，在治疗后第28天，FAP/IL-15 CAR-T细胞在肿瘤、脾脏和外周血中仍能检测到，且数量显著高于其他治疗组。同时，小鼠血清中IFN-γ和TNF-α的水平也维持在较高水平，表明这些细胞在体内持续处于活化状态。流式细胞术分析发现，FAP/IL-15 CAR-T细胞中干细胞样记忆T细胞(TSCM ，表型为CCR7+ CD45RA+ CD95+ )的比例显著增加。TSCM 细胞具有强大的自我更新和分化潜能，是维持长期免疫记忆的关键。RNA测序分析也证实，FAP/IL-15 CAR-T细胞治疗组的肿瘤组织中，与T细胞活化、增殖、细胞毒性以及IFN-γ和IL-2产生相关的基因显著富集，而与肿瘤增殖和CAFs相关的基因则被下调。
研究结论与讨论
本研究成功开发了一种新型的FAP/IL-15 CAR-T细胞，它通过“双靶点”策略，同时解决了实体瘤免疫治疗中的两大核心难题：肿瘤基质屏障和T细胞耗竭。
• 靶向基质，破壁开路 ：FAP/IL-15 CAR-T细胞能够精准识别并清除表达FAP的CAFs，有效破坏了肿瘤的物理屏障和免疫抑制微环境，为免疫细胞攻击肿瘤创造了有利条件。
• 自给自足，赋能增效 ：通过自分泌IL-15，这些CAR-T细胞获得了持续的“内源性”支持。IL-15不仅促进了细胞的增殖和存活，更重要的是，它诱导了TSCM 表型的形成。TSCM 细胞具有更强的自我更新能力和长期存活能力，这使得FAP/IL-15 CAR-T细胞能够在体内长期存在，并持续发挥抗肿瘤作用，从而实现了对实体瘤的长期控制。
与传统的“CAR-T细胞联合外源性IL-15”疗法相比，这种“内源性”分泌策略具有显著优势。它避免了外源性IL-15半衰期短、全身毒性大、难以在肿瘤局部达到有效浓度等问题，实现了在肿瘤微环境内持续、可控地释放IL-15，从而在保证疗效的同时，降低了全身毒性。
综上所述，这项研究为实体瘤的CAR-T治疗提供了一种全新的、高效的策略。通过将靶向肿瘤基质与重塑T细胞记忆相结合，FAP/IL-15 CAR-T细胞展现出了强大的临床应用潜力，有望为攻克实体瘤这一难题带来新的希望。
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