可诱导表达IL-12的GPC3靶向性CAR-T细胞在免疫健全小鼠中的抗乳腺癌作用

摘要

目的 :构建能够诱导表达白细胞介素12(interleukin-12,IL-12)且靶向磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypican 3,GPC3)的小鼠嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor,CAR)修饰的T淋巴细胞(CAR-modi ed T lymphocyte,CAR-T),并探讨CAR-T细胞对免疫健全小鼠中GPC3阳性乳腺癌生长的作用。方法 :采用基因重组的方法,构建编码GPC3特异性CAR的反转录病毒载体(m9.28z),以及同时编码GPC3特异性CAR和活化T细胞核因子(nuclear factor of activated T cells,NFAT)-IL-12表达系统的反转录病毒载体(m9.28z/IL-12),包装反转录病毒并感染小鼠T细胞,制备成CAR-T细胞。采用细胞毒性杀伤实验和ELISA法检测CAR-T细胞的体外生物学功能。进一步在C57BL/6小鼠体内建立GPC3阳性乳腺癌细胞E0771-GPC3的皮下移植瘤模型,然后分别注射5×10~6个小鼠未转导T细胞(murine untransduced T cells,m UTD)(作为对照组)以及5×10~6个m9.28z CAR-T细胞、2×10~6个m9.28z CAR-T细胞、5×10~6个m9.28z/IL-12 CAR-T细胞和2×10~6个m9.28z/IL-12 CAR-T细胞(作为实验组);观察裸鼠体内肿瘤的生长情况,并采用免疫组织化学法检测肿瘤组织中叉头框蛋白P3(forkhead box protein P3,FOXP3)和CD8α的表达水平。结果 :成功构建了m9.28z和m9.28z/IL-12载体,并制备了m9.28z CAR-T细胞和m9.28z/IL-12 CAR-T细胞。在体外功能实验中,相比于m9.28z CAR-T细胞,m9.28z/IL-12 CAR-T细胞不仅能够有效杀伤GPC3阳性乳腺癌细胞,而且可以分泌更多的细胞因子如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和γ-干扰素(interferon-γ,IFN-γ)(P值均<0.05)。在GPC3阳性乳腺癌移植瘤模型小鼠体内,相比于m9.28z CAR-T细胞,m9.28z/IL-12 CAR-T细胞能够明显抑制移植瘤生长(P<0.001),肿瘤组织中CD8+T细胞浸润更多(P<0.01),而调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)浸润更少(P<0.01)。结论 :可诱导表达IL-12的GPC3靶向性CAR-T细胞(即m9.28z/IL-12CAR-T细胞)不仅在体外能够展现更好的抗肿瘤能力,而且在免疫健全型乳腺癌移植瘤小鼠体内的抗肿瘤能力优于m9.28z CAR-T细胞。