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Mar 06, 2023

柔軟で制御可能な新世代の CAR T 療法 (パート 3)

Le celle SynNotch possono essere controllate con precisione combinandole con un adattatore universale

SynNotch 細胞は、CAR T やその他の ...[+] 細胞療法用のユニバーサル アダプターと組み合わせることで、細かく制御できます。

これは、CAR T 代替療法に関するシリーズの最終回です。 パート 1 では、ユニバーサル アダプターを使用する CAR T のバージョンについて説明します。 パート 2 では、代替 CAR T 療法である SNAPtag を紹介します。 CAR T療法の詳細については、ウェブサイトwww.williamhaseltine.comをご覧ください。

前回の記事では、synNotch受容体に依存する代替細胞治療について説明しました。 これらの合成受容体は特定の入力に反応し、望ましい細胞応答を生成します。 このモジュール設計は、より確立された対応物である CAR T 療法よりも優れた治療上の柔軟性を約束します。 SNAPtag と呼ばれるユニバーサル アダプターと統合すると、設計がさらに改善されます。 ここでは、ピッツバーグ大学の研究者がこの synNotch アダプター デュオをどのように開発したか、そしてそれがどのように機能するかを説明します。

SynNotch とユニバーサルアダプター

SynNotch 細胞は転写因子に依存して遺伝子を変化させますが、CAR T 細胞は T 細胞シグナルカスケードを引き起こします。 異なるメカニズムに依存しているにもかかわらず、2 つの治療法には同様の制限があります。どちらも制御が難しく、一度に 1 つの抗原しか標的にできないということです。 この目的を達成するために、Ruffo らは CAR T 細胞だけでなく synNotch T 細胞でも機能するアダプターの開発を目指しました。

理論的には、アダプターは受容体と標的抗原の間に架け橋を形成するはずです。 このように、synNotch細胞上でアダプターを使用すると、複数の抗原を同時にまたは連続的に標的とする治療が可能になります。 同じタグを持つ新しい抗体を導入することによって、抗原標的を切り替えることもできます。 そして制御にとって重要なことは、アダプター濃度を変更するか、競合阻害剤としてタグを導入することによって、治療を停止または強化できることです。

ユニバーサルアダプター

以前に示したように、ユニバーサル アダプターは、抗体とベンジルグアニン (BG) タグという 2 つの重要な要素で構成されています (図 1)。 タグは共有結合によって synNotch 受容体の細胞外部分に永久的に固定されます。 一方、抗体尾部は標的細胞上の特定の抗原を感知して結合します。 抗原結合により synNotch 受容体が伸長し、そのコアタンパク質上の切断部位が明らかになります。 図 2 に示すように、酵素は切断部位を切断し、転写因子を細胞の細胞内ドメインに放出します。 転写因子は核に移動し、そこで標的遺伝子の発現に影響を与えます。

図 1: ユニバーサル アダプターは、抗体とベンジルグアニン (BG) タグの 2 つのコンポーネントに依存します。 ... [+] タグは synNotch 受容体に共有結合しますが、抗体は特定の抗体標的に結合します。 同じタグをさまざまな抗体に融合させることで、synNotch 受容体がさまざまな種類の抗原標的に応答できるようになります。

図 2: SynNotch 受容体は、...[+] ユニバーサルアダプターの存在下で CAR T 細胞とは異なる経路を誘発します。 アダプタータグが受容体（およびアダプター抗体が標的抗原）に結合すると、機械的な引っ張り力によって受容体が引き伸ばされ、コアタンパク質の切断部位が露出します。 切断により転写因子が放出され、核内に入った標的遺伝子が活性化されます。

適応型 SynNotch は機能しますか?

SynNotch 受容体の機能は、それぞれが異なる臨床的に関連する抗体で構成される 4 つの異なるタイプのアダプターを使用してテストされました (表 1 を参照)。 synNotch 細胞を対応する腫瘍細胞と同時インキュベートし、異なる濃度のアダプターに曝露しました。 48 時間後、フローサイトメトリーを使用して細胞をアッセイし、遺伝子発現を測定しました。 アダプター分子が一方の側で腫瘍細胞に、もう一方の側で synNotch 受容体に正常に結合すると、標的遺伝子の発現が増加するはずです。

表 1: ユニバーサルアダプターのテストに使用される抗体のリスト。 各抗体は、腫瘍細胞上にある特定の ... [+] 抗原を標的とします。

結果

synNotch細胞は、ユニバーサルアダプターに曝露されると、標的遺伝子を首尾よく活性化した。 注目すべきことに、synNotch細胞は、患者の免疫を強化する重要な要素であるT細胞の増殖を促進するIL-7と呼ばれる遺伝子の発現を調節できる可能性がある。

受容体の活性化は、アダプターの濃度が低い場合に敏感であることが判明した。 興味深いことに、アダプター濃度が 0.25μg/mL を超えると、標的遺伝子の発現は増加しなくなりました。 実際、「フック効果」が観察されました。 アダプター濃度は増加しましたが、標的遺伝子発現は継続的に減少しました。 遺伝子発現はアダプター濃度 10μg/mL で完全に阻害されました。

著者らは、「フック効果」は過飽和によって起こったと仮定しています。 おそらくこれらの濃度では、アダプター分子は架橋を形成することなく標的腫瘍またはsynNotch細胞に結合します。 アダプターの両側が結合しないと、synNotch 受容体は活性化できません。

意味するところ

SynNotch T 細胞は、その柔軟性により CAR T 細胞のパフォーマンスを超える可能性を秘めています。 この設計により、研究者は細胞応答の入力と出力を決定できます。 ユニバーサルアダプターを統合することで、複数の抗原標的に反応したり、意のままにオン/オフを切り替えたりできる治療の可能性がさらに広がります。 現在は試験の初期段階にありますが、このプラットフォームの臨床応用は固形腫瘍やその他の治療が難しい疾患の患者に大きな利益をもたらすでしょう。