?IsoPlexis單細(xì)胞蛋白組學(xué)檢測(cè)技術(shù)證明了，利用表達(dá)IL-12和PD-L1阻斷蛋白的組合基因工程腺病毒感染間充質(zhì)干細(xì)胞(CAd12_PD-L1 MSCs)促進(jìn)了HER.2-CAR-T細(xì)胞的腫瘤抗原特異性多功能性，并且該多功能性與CAR-T細(xì)胞在體外和體內(nèi)抗腫瘤活性增強(qiáng)相關(guān)。

?單細(xì)胞多重蛋白組學(xué)技術(shù)也揭示了HER.2 CAR-T細(xì)胞的多功能性增加對(duì)腫瘤抗原的反應(yīng)增強(qiáng)，CAd12_PD-L1骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療組中有34%的CD4+和40%的CD8+CAR-T多功能性細(xì)胞，而HER.2 CAR-T單一治療組中僅有5%的CD4+和16%的CD8+CAR-T多功能性細(xì)胞。

?當(dāng)腫瘤細(xì)胞和CAd12_PD-L1間充質(zhì)干細(xì)胞MSC載體共培養(yǎng)時(shí)，多功能CD4+HER.2 CAR-T細(xì)胞顯示出共同分泌IFN-g、顆粒酶B和CCL11的大多數(shù)細(xì)胞因子的特征，而多功能CD8-HER.2 CAR-T細(xì)胞與IFN-g、顆粒酶B、TNF-a和穿孔素共同分泌具有更大的細(xì)胞溶解活性，這解釋了CAd12_PD-L1 MSCs提高體內(nèi)HER.2 CAR-T細(xì)胞抗腫瘤活性相關(guān)機(jī)制。

?IsoPlexis單細(xì)胞功能蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)為CAd12_PD-L1 MSC在增強(qiáng)HER.2 CAR-T細(xì)胞多功能性和效應(yīng)細(xì)胞因子方面提供了獨(dú)特的機(jī)制見(jiàn)解，并證明了溶瘤免疫療法與CAR-T細(xì)胞療法的聯(lián)合治療在促進(jìn)抗腫瘤功能方面的方法學(xué)和效果。

腫瘤微環(huán)境 (TME) 的復(fù)雜性可以限制CAR-T細(xì)胞的浸潤(rùn)，并為使用過(guò)繼細(xì)胞療法治療實(shí)體瘤設(shè)置障礙。TME會(huì)產(chǎn)生免疫抑制蛋白、細(xì)胞因子和趨化因子，從而抑制細(xì)胞毒性T細(xì)胞反應(yīng)。因此，確認(rèn)可破壞TME同時(shí)促進(jìn)T細(xì)胞持久性功能驅(qū)動(dòng)因素的療法是實(shí)體瘤治療的一個(gè)重要目標(biāo)。基于工程化腺病毒 (OAd) 的溶瘤免疫療法可破壞TME并刺激相關(guān)CAR-T細(xì)胞，增強(qiáng)宿主抗腫瘤免疫反應(yīng)。但是溶瘤病毒如何遞送到相應(yīng)病灶內(nèi)的腫瘤部位極具挑戰(zhàn)性，而且由于患者對(duì)病毒治療的天然或適應(yīng)性免疫反應(yīng)，在某些情況下無(wú)法進(jìn)行靜脈給藥。為了克服這些挑戰(zhàn)，利用特定細(xì)胞載體系統(tǒng)如間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 可將OAd遞送至腫瘤部位。最近發(fā)表在Molecular Therapy上的一項(xiàng)研究通過(guò)IsoPlexis的單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)證實(shí)了OAd細(xì)胞遞送聯(lián)合CAR-T療法在治療實(shí)體瘤方面的方法學(xué)及效果。

利用功能性單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)解決溶瘤免疫療法破壞腫瘤微環(huán)境的挑戰(zhàn)

McKenna等科學(xué)家在研究中使用間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)系統(tǒng)的遞送包含OAd和輔助性腺病毒(HDAd) 并表達(dá)白介素-12(IL-12)和PD-L1(程序性死亡配體1)阻斷蛋白的組合載體[CAd]。CAd感染的MSCs可以遞送并釋放有功能的病毒感染和裂解肺腫瘤細(xì)胞，同時(shí)通過(guò)釋放IL-12和PD-L1阻斷蛋白增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞抗腫瘤活性。這種方法與靶向HER2特異性CAR-T細(xì)胞療法的結(jié)合可在體外消除了3D培養(yǎng)的腫瘤球體，并且在體內(nèi)則觀察到抑制了兩種原位肺癌模型的腫瘤生長(zhǎng)。與單一CAR-T細(xì)胞治療相比，組合載體CAd通過(guò)間充質(zhì)干細(xì)胞MSCs遞送療法增加了人T細(xì)胞的總體數(shù)量，并增強(qiáng)了其多功能細(xì)胞因子的分泌。

單細(xì)胞分泌蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定與CAd感染的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療的CAR-T細(xì)胞抗腫瘤功能改善相關(guān)的上調(diào)T細(xì)胞多功能性

研究中也提到IsoPlexis的功能蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)來(lái)分析CAd感染的MSC提高HER.2 CAR-T細(xì)胞功效的機(jī)制。單細(xì)胞分泌組芯片用于測(cè)量單個(gè)CAR-T細(xì)胞的多功能性。在以前的研究中，多功能性與抗腫瘤活性有關(guān)，并可以很好預(yù)測(cè)臨床結(jié)果。IsoPlexis單細(xì)胞分泌蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)CAd-MSC與腫瘤細(xì)胞系共培養(yǎng)的HER2 CAR-T細(xì)胞相比未經(jīng)CAd-MSC共同培養(yǎng)的CAR-T細(xì)胞具有更多的多功能性T細(xì)胞（分別占CD4+和CD8+細(xì)胞的34%和40% VS 5%和16%）。

聯(lián)合治療通過(guò)增加CAR-T細(xì)胞中多功能細(xì)胞的數(shù)量有效地增強(qiáng)了HER.2 CAR-T細(xì)胞的抗腫瘤活性。

在IsoSpeak軟件對(duì)相關(guān)細(xì)胞亞群進(jìn)行進(jìn)一步分析中發(fā)現(xiàn)，與未感染Ad的MSCs共培養(yǎng)的一部分CD4+細(xì)胞主要分泌IL-8，而與CAd MSCs共培養(yǎng)的一個(gè)CD4+細(xì)胞亞群中細(xì)胞分泌多達(dá)9種細(xì)胞因子，其中大部分同時(shí)分泌IFN-g、Granzyme B和CCL11。CAd MSCs促進(jìn)了CD4+ CAR-T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生。在CD8+ CAR-T細(xì)胞亞群中則發(fā)現(xiàn)CD8+ HER.2 CAR-T細(xì)胞分泌相關(guān)效應(yīng)因子的增多，包含INF-g，Granzyme B，MIP-a等。經(jīng)CAd MSCs處理的CD4+和CD8+ CAR-T細(xì)胞均顯示CCL11的分泌增多，（CCL11是一種與粘附分子和T細(xì)胞趨化性增加相關(guān)的趨化因子）。IsoPlexis功能性單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)揭示了CAd MSCs增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞功效的抗腫瘤活性相關(guān)機(jī)制。

這種抗腫瘤活性在隨后的小鼠肺癌模型中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，利用IsoPlexis技術(shù)可以在更短的時(shí)間內(nèi)利用體外3D細(xì)胞培養(yǎng)模型提供與體內(nèi)生物學(xué)反應(yīng)相一致的結(jié)果和見(jiàn)解。CAd-MSCs治療聯(lián)合HER.2 CAR-T治療與單獨(dú)CAR-T治療相比，能夠顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)。肺部腫瘤內(nèi)T細(xì)胞數(shù)據(jù)顯示，與單一CAR-T治療組相比，CAd-MSC聯(lián)合CAR-T治療細(xì)胞組中CD8+T細(xì)胞的耗竭標(biāo)志物Tim3的表達(dá)降低，表明CAd-MSC促進(jìn)了T細(xì)胞的持久性。使用異種移植肺腫瘤模型進(jìn)行的小鼠體內(nèi)研究得出的結(jié)果與3D培養(yǎng)細(xì)胞中結(jié)果相一致：聯(lián)合治療實(shí)現(xiàn)腫瘤在2周內(nèi)完全清除，且未觀察到任何負(fù)面作用。

總結(jié)McKenna等人的研究結(jié)果揭示了CAd-MSCs和CAR-T獨(dú)特的聯(lián)合療法的抗腫瘤活性?xún)?nèi)在機(jī)制。聯(lián)合治療可破壞TME，改善T細(xì)胞浸潤(rùn)，增強(qiáng)T細(xì)胞的多功能性，而多功能性與抗腫瘤活性相關(guān)。IsoPlexis通過(guò)IsoCode單細(xì)胞分泌蛋白組芯片解決方案獨(dú)特地揭示了這一點(diǎn)，該解決方案能夠全自動(dòng)檢測(cè)數(shù)千個(gè)單細(xì)胞中32+種細(xì)胞因子數(shù)據(jù)，相對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)僅捕獲少數(shù)功能蛋白，可以在更短的時(shí)間內(nèi)捕獲全系列功能蛋白。IsoPlexis單細(xì)胞和多組學(xué)平臺(tái)為科學(xué)家節(jié)省了寶貴的時(shí)間和金錢(qián)，加速了臨床研究進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)：

1. McKenna et al., Mesenchymal stromal cell delivery of oncolytic immunotherapy improves CAR-T cell antitumor activity, Molecular Therapy (2021)