frontier-banner
前沿速递
首页>前沿速递>

Nature Communications | 细胞外囊泡蛋白监控并干扰CLDN18.2靶向CAR-T及抗体疗法治疗胃肠道癌症

Nature Communications | 细胞外囊泡蛋白监控并干扰CLDN18.2靶向CAR-T及抗体疗法治疗胃肠道癌症
--

小赛推荐:

本研究揭示了细胞外囊泡携带的特定蛋白如何导致免疫细胞耗竭并重塑肿瘤微环境,为胃肠道癌症的免疫治疗耐药机制研究及联合用药策略提供了关键实验设计思路。

 

文献概述

本文《Extracellular vesicle proteins monitor and interfere with CLDN18.2-targeted CAR-T cell and antibody therapies against gastrointestinal cancers》,发表于《Nature Communications》杂志,系统探讨了循环细胞外囊泡(EVs)携带的蛋白质在CLDN18.2靶向治疗中的双重作用,即作为疗效预测生物标志物及干扰治疗效果的分子机制。

背景知识

CLDN18.2作为胃癌及胰腺癌等胃肠道癌症的关键靶点,其靶向CAR-T疗法和单克隆抗体疗法虽已展现临床潜力,但患者响应率差异巨大且长期获益预测标志物匮乏。目前CLDN18.2研究面临的主要瓶颈在于缺乏能够动态反映肿瘤免疫微环境(TIME)变化的液体活检指标,且尚未明确肿瘤来源的细胞外囊泡如何通过携带特定蛋白(如PD1、PD-L2等)干扰治疗效果。本研究切入点在于利用高通量EV蛋白阵列技术,分析临床试验患者血浆样本,旨在鉴定出能够预测疗效并揭示耐药机制的关键EV蛋白,从而提出针对性的增敏策略。

 

CAR-T细胞治疗药物研发平台:提供从CAR分子设计、慢病毒制备到免疫细胞制备及体内外药效评估的全流程服务,助力攻克肿瘤免疫治疗中的细胞耗竭与耐药难题。

 

研究方法与核心实验

作者整合了CT041-CG4006(CLDN18.2-CAR-T)和GLOW(Zolbetuximab)两项临床试验的纵向血浆样本,利用抗体夹心EV表达阵列(EV-array)定量检测了50种关键EV蛋白的动态变化。研究构建了包含EV-CLDN18.2、EV-PD1和EV-PD-L2的复合评分系统(CPP-score),并在发现队列和验证队列中评估了其预测无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)的能力。

在机制验证方面,研究团队构建了过表达CLDN18.2的HEK293F细胞以分离EVs,并通过体外共培养实验证实了EV-CLDN18.2可被CAR-T细胞摄取并诱导其耗竭表型。利用单细胞转录组测序(scRNA-seq)分析了CAR-T细胞在EV处理后的亚群变化及轨迹演化。此外,研究还通过TurboID邻近标记技术结合质谱分析,鉴定了CLDN18.2与癌症相关成纤维细胞(CAFs)表面蛋白S100A4的相互作用,并在PDX小鼠模型中验证了EV-CLDN18.2通过激活IL-6高表达的CAFs亚群来抑制CAR-T疗效的体内机制。

关键结论与观点

  • EV-CLDN18.2、EV-PD1高表达及EV-PD-L2低表达与CLDN18.2靶向治疗的不良预后显著相关,整合后的CPP-score比单一指标或组织学检测具有更强的预测效能,可作为临床监测的液体活检标志物。
  • EV-CLDN18.2通过直接结合CAR-T细胞表面受体,诱导PD1、LAG3等耗竭标志物上调,导致CAR-T细胞增殖受阻及细胞毒性功能丧失,揭示了肿瘤微环境中细胞外囊泡介导的免疫耗竭新机制。
  • EV-CLDN18.2通过与其配体S100A4结合,特异性激活CAFs中分泌IL-6的亚群,进而重塑肿瘤微环境并抑制CAR-T细胞功能,为联合使用CAFs抑制剂提供了理论依据。
  • EV-CLDN18.2能特异性中和Zolbetuximab等靶向抗体,降低其抗肿瘤活性;而EV-PD-L2则通过调节TH1/TH2平衡增强抗肿瘤免疫,提示不同EV蛋白对治疗效果具有截然相反的调控作用。
  • 通过血浆置换(PE)或腹腔灌洗(IPI)清除血浆中的EV-CLDN18.2,或联合使用PD-1抑制剂(需注意AICD风险)及CAFs抑制剂,可显著逆转EV介导的耐药,提升CAR-T及抗体疗法的体内疗效。

研究意义与展望

该发现为药物开发提供了新的联合治疗策略,特别是针对高CPP-score患者,建议采用清除血浆EVs或联合靶向CAFs的方案以克服耐药。在临床监测方面,CPP-score可作为动态评估CAR-T细胞体内扩增及存活状态的有效工具,指导治疗时机的调整。此外,该研究建立的疾病建模思路(如利用PDX模型模拟EV介导的免疫抑制)为筛选新型免疫增敏药物提供了标准化的评价体系,对优化胃肠道癌症的免疫治疗路径具有深远影响。

 

肿瘤药效评价服务:构建多种肿瘤细胞及动物模型,提供原位成像、免疫细胞表型分析及细胞因子检测等全方位评估,精准验证靶向CLDN18.2等新型疗法的体内抗肿瘤活性。

 

结语

本研究深入剖析了细胞外囊泡在CLDN18.2靶向治疗中的复杂角色,不仅确立了基于血浆EV蛋白的CPP-score作为预测胃肠道癌症患者治疗响应的新型生物标志物,更从分子机制层面揭示了EV-CLDN18.2诱导CAR-T耗竭及激活CAFs的双重耐药路径。这一发现将传统的组织标志物检测延伸至动态的液体活检领域,为临床精准评估疗效提供了新维度。从实验室到临床转化的视角看,针对EV介导的免疫抑制微环境,开发清除血浆EVs或阻断S100A4-CLDN18.2互作的增敏策略,有望显著提升CAR-T及抗体药物的临床获益率,为胃癌等难治性相关疾病的照护体系构建新的基石,推动个体化免疫治疗方案的优化与落地。

 

文献来源:
Changsong Qi, Mingyang Ma, Kaijie Liang, Lin Shen, and Cheng Zhang. Extracellular vesicle proteins monitor and interfere with CLDN18.2-targeted CAR-T cell and antibody therapies against gastrointestinal cancers. Nature Communications.
抗体粘度预测
高浓度抗体溶液是开发皮下注射剂所必需的,但通常表现出高粘度,给抗体药物开发、生产和给药带来了挑战。以前的计算模型仅限于几十个数据点进行训练,这是泛化性的瓶颈。 在DeepViscosity这项工作中,集成了102个神经网络模型,使用DeepSP模型提取共30个有关电荷分布、疏水性、空间聚集倾向(SAP)和空间电荷图(SCM)的特征,对150mg/mL的低粘度(≤20cP)和高粘度(>20cP)mAb进行分类,使用两个独立的测试集来评估DeepViscosity的泛化性,DeepViscosity在两个测试集上的准确率分别为87.5%和89.5%,超过了其他预测方法,这证明DeepViscosity可以促进早期抗体开发,以选择低粘度抗体以提高抗体的可开发性。