Mol Ther｜杜冰团队发现过表达GITRL的CAR-T细胞显著增强实体肿瘤治疗效果

嵌合抗原T细胞疗法（CAR-T）在治疗血液恶性肿瘤上取得了突破性进展【1】，但在实体瘤的应用中由于受肿瘤免疫抑制微环境的影响，导致CAR-T细胞增殖差、持久性低以及杀伤功能弱，使得传统CAR-T对实体瘤的临床治疗效果并不理想【2】。已有研究表明，GITR（Glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor, 又称肿瘤坏死因子超家族成员18）及其配体GITRL (TNFSFL18) 作为近些年发现的与T细胞功能调节密切相关的新型共刺激分子，与经典的4-1BB共刺激信号及其招募的TRAF分子具有独特而又高度互补的调节作用。GITR/GITRL信号不仅能够增强T细胞的存活及增殖、诱导Th9细胞的分化，还能抑制Treg细胞的活性【3-6】。因此，GITR/GITRL信号独特的调控功能给CAR-T细胞疗法在实体肿瘤中治疗效果的提升带来了希望。

近日，华东师范大学杜冰教授团队在Molecular Therapy杂志上发表题为GITRL enhances cytotoxicity and persistence of CAR-T cells in cancer therapy的论文【7】，发现过表达GITRL的CAR-T细胞不仅可以直接增强CAR-T细胞的抗肿瘤活性，还可以促进其在实体肿瘤微环境中的持久性，进一步提高CAR-T对实体肿瘤的治疗效果。相较于传统PSMA-CAR-T，过表达GITRL的CAR-T细胞显著提升对前列腺癌细胞的杀伤能力。表明GITR/GITRL信号在促进CAR-T治疗实体瘤疗效上具有巨大潜力，为实体肿瘤的CAR-T治疗提供了一种新策略。

研究人员首先在外周血来源的T细胞中加入GITRL蛋白进行处理，结果发现GITRL蛋白可以促进T细胞向Th9和Tcm分化，并减弱其向Treg细胞分化，提示在CAR-T细胞中引入GITRL信号有利于促进CAR-T细胞向抗肿瘤的表型分化从而提升CAR-T细胞的治疗效果。

为证实GITRL在过继性免疫细胞治疗中的优势，研究者在传统二代4-1BB-CAR-T的基础上制备了过表达GITRL的靶向前列腺癌的PSMA-CAR-T细胞，结果发现与传统二代CAR-T相比，GITRL-PSMA-CAR-T细胞显著增强了T细胞激活及其对肿瘤细胞的杀伤能力；同时过表达GITRL不仅促进了CAR-T细胞的增殖、向Th9细胞的分化以及Tcm细胞的形成，还降低了Treg细胞的比例及T细胞耗竭的发生。

进一步，通过转录组分析发现过表达GITRL的CAR-T细胞中MYC和NF-κB信号显著激活，其主要通过TRAF6-NF-κB信号促进T细胞向Th9细胞亚群分化。最终在体内前列腺癌动物模型以及Re-Challenge实验中，过表达GITRL的CAR-T细胞能够显著延长荷瘤小鼠的生存期，并明显提升CAR-T细胞持久性，且未观察到明显的组织病变，提示过表达GITRL的CAR-T细胞在提升抗肿瘤效果的同时，具有较高的安全性。

华东师范大学杜冰教授、秦居亮副研究员为本文的共同通讯作者。上海邦耀生物公司谭炳合博士、华东师范大学涂春田博士及熊昊博士为论文的共同第一作者。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2025.01.036

制版人：十一

参考文献

1. Park, J.H., Riviere, I., Gonen, M., Wang, X., Senechal, B., Curran, K.J., Sauter, C., Wang, Y., Santomasso, B., Mead, E., et al. (2018). Long-Term Follow-up of CD19 CAR Therapy in Acute Lymphoblastic Leukemia. N Engl J Med 378, 449-459.

2. Mardiana, S., Solomon, B.J., Darcy, P.K., and Beavis, P.A. (2019). Supercharging adoptive T cell therapy to overcome solid tumor–induced immunosuppression. Science Translational Medicine 11, eaaw2293.

3. Tone M, Tone Y, Adams E, et al. Mouse glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor ligand is costimulatory for T cells[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2003, 100(25): p.15059-15064.

4. Stephens G L, Mchugh R S, Whitters M J, et al. Engagement of Glucocorticoid-Induced TNFR Family-Related Receptor on Effector T Cells by its Ligand Mediates Resistance to Suppression by CD4+CD25+ T Cells[J]. Journal of Immunology, 2004, 173(8):5008-5020.

5.Shimizu J, Yamazaki S, Takahashi T, et al. Stimulation of CD25+CD4+ regulatory T cells through GITR breaks immunological self-tolerance[J]. Nature Immunology, 2002, 3(2): 135-142.

6.Rebecca, Mchugh, And, et al. CD4+CD25+ Immunoregulatory T Cells: Gene Expression Analysis Reveals a Functional Role for the Glucocorticoid-Induced TNF Receptor[J]. 2002, 6(5): 5-12.

7. Binghe Tan^#, Chuntian Tu^#, Hao Xiong#, Yongqian Xu, Xiujuan Shi, Xiaolin Zhang, Ruijie Yang, Na Zhang, Boxu Lin, Mingyao Liu, Juliang Qin*, Bing Du*. (2023) LIGHT/TNFSF14 promotes CAR-T cell trafficking and cytotoxicity through reversing immunosuppressive tumor microenvironment. Molecular Therapy. 2025 Jan 25:S1525-0016(25)00040-1. doi: 10.1016/j.ymthe.2025.01.036. Online ahead of print.