过继转移表达基于CD5的嵌合抗原受体(SRCD5CAR)的NK细胞治疗侵袭性真菌感染

Adoptive transfer of NK cells engineered with a CD5-based chimeric antigen receptor (SRCD5CAR) to treat invasive fungal infections

作者信息María Velasco-de-Andrés, Cristina Català, Laura Carrillo-Serradell, Violeta Planells-Romeo, Lucía Aragón-Serrano, Marta Español-Rego, Lorena Pérez-Amill, Pedro Puerta-Alcalde, Carolina García-Vidal, Manel Juan, Beatriz Martín-Antonio, Francisco Lozano
PMID40963254
期刊Mol Ther
发布时间2025-11
DOI10.1016/j.ymthe.2025.09.003

实验完整度

包含体外细胞实验(激活、杀伤、机制)和体内小鼠感染模型(生存率、真菌载量),且使用多个对照(UT、ARI0001)进行功能验证。

主要模型

脐带血来源NK细胞(CBNK) 原代T细胞 NSG小鼠系统性真菌感染模型(白色念珠菌、新生隐球菌)

重点核对

CBNK细胞纯度(98%)及扩增条件(与表达膜结合IL-21的K562细胞共培养11天) SRCD5CAR慢病毒转导及表达效率(转导后3天中位85.4%阳性) 体外共培养效应细胞与靶细胞比例(20:1, 10:1, 1:1, 1:10)及时间(2h, 4h, 18h) 体内感染剂量(C. albicans 3×10^2 CFU/鼠静脉,C. neoformans 1×10^6 CFU/鼠鼻内)及细胞输注量(2-4×10^6细胞/鼠)

摘要

侵袭性真菌感染(IFI)的治疗因其严重性、当前抗真菌药物的稀缺性和毒性以及耐药菌株的出现而构成重大健康挑战,因此需要寻找新的策略。涉及表达嵌合抗原受体(CAR)的免疫细胞过继转移的方法在多种临床环境中正获得越来越多的关注。基于淋巴细胞清道夫受体CD5与真菌β-葡聚糖结合的特性,我们评估了用基于CD5的第二代CAR(SRCD5CAR)改造的NK和T细胞治疗IFI的效果。体外结果表明,SRCD5CAR的表达特异性增强了NK细胞对不同致病真菌物种(即白色念珠菌、新生隐球菌、烟曲霉和茄病镰刀菌)的激活(即CD69表达和细胞因子/趋化因子产生)和杀伤(即CD107a表达和穿孔素/颗粒酶产生)。进一步的体内实验中,将SRCD5CAR-NK细胞输注至真菌感染的NSG小鼠后,提高了存活率并降低了靶器官中的真菌载量。对于SRCD5CAR-T细胞也获得了类似的体外和体内抗真菌观察结果。总体而言,SRCD5CAR转导的NK细胞所表现出的优越且特异性的性能,为开发针对IFI的新型现货型同种异体细胞过继转移疗法(无论是单独使用还是作为抗真菌药物的辅助治疗)开辟了新途径。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
基于CD5的CAR(SRCD5CAR)能否增强NK和T细胞对侵袭性真菌的识别和杀伤,并在体内提供保护效果。
核心机制
SRCD5CAR通过CD5胞外区识别真菌细胞壁β-葡聚糖,激活NK细胞的胞吐作用(释放穿孔素、颗粒酶)和细胞因子/趋化因子产生(IFN-γ, CCL3/4/5),从而增强抗真菌活性。
主要证据
体外:SRCD5CAR-NK细胞与白色念珠菌、新生隐球菌、烟曲霉、茄病镰刀菌共培养后,CD69、CD107a表达及IFN-γ、穿孔素、颗粒酶释放增加,杀伤活性增强;体内:输注SRCD5CAR-NK细胞至感染NSG小鼠,提高生存率并降低肾脏和肺部真菌载量。
研究意义
本研究首次证明CD5-based CAR-NK细胞在侵袭性真菌感染中的潜力,为开发现货型同种异体NK细胞疗法(单独或辅助抗真菌药物)提供了概念验证。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

SRCD5CAR构建及表达

设计并验证编码CD5胞外区的二代CAR在NK和T细胞中的表达。

将编码人CD5全胞外区、CD8α铰链跨膜区、4-1BB/CD3ζ胞内区的SRCD5CAR克隆至pCCL慢病毒载体,转导CBNK和T细胞,通过流式检测CD5表达。

2

体外激活与细胞毒性检测

评估SRCD5CAR-NK对真菌的激活和杀伤能力。

将SRCD5CAR-、ARI0001-和未转导CBNK细胞与活真菌(C. albicans, C. neoformans)共培养,检测CD69表达、CFU计数、XTT代谢活性。

3

直接与间接机制分析

阐明SRCD5CAR增强抗真菌活性的机制。

共培养后检测CD107a脱粒标志、ELISA检测上清中穿孔素、颗粒酶、IFN-γ、CCL3/4/5。

4

特异性对照实验

验证SRCD5CAR对真菌的反应特异性。

将SRCD5CAR-NK与人PBMC或K562细胞共培养,检测IFN-γ产生和细胞毒性。

5

体内抗真菌活性评估

评估SRCD5CAR-NK在体内对真菌感染的保护效果。

NSG小鼠感染C. albicans或C. neoformans,24小时后输注SRCD5CAR-NK或对照细胞,监测生存率并检测靶器官真菌载量。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI 1640培养基Sigma-AldrichR8758-6X500ML
胎牛血清Biowest--
CD3/CD28 T细胞活化磁珠Gibco111-32D
重组人白细胞介素2PeproTech200-02
NK细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130-092-657
NK MACS培养基Miltenyi Biotec130-114-429
聚乙烯亚胺Polysciences23966-1
DMEM培养基Gibco41966-052
聚凝胺Merck MilliporeTR-1003-G
抗人CD5 PercPCy5.5抗体TONBOUCHT2
生物素标记山羊抗小鼠IgGJackson ImmunoResearch115-065-072
抗人CD107a/LAMP1抗体BD PharmingenH4A3
抗人CD69抗体BD BiosciencesFN50
沙氏培养基Condalab--
沙氏葡萄糖琼脂平板Condalab1024.00
XTT细胞增殖检测试剂盒CanxavCA031
D-荧光素PerkinElmer20 mg/mL
NSG小鼠Charles River Laboratories--
BD FACSCanto II流式细胞仪BD Biosciences--
Tecan infinite 200Pro酶标仪Tecan--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
CBNK细胞分离与扩增
脐带血来源、NK细胞纯度(98%)、扩增天数(7天+4天)、K562-mbIL21共培养比例(2:1)、辐照剂量(100 Gy)、rhIL-2浓度(10 ng/mL)、培养基(NK MACS Medium + 5%人AB血清)
阅读提示:Materials and methods: Human cells
SRCD5CAR慢病毒转导
转导时细胞浓度(1×10^6/mL)、polybrene浓度(0.5 μL/mL)、离心条件(1500 rpm, 90 min, 32°C)、转导后检测时间(48-72 h)
阅读提示:Materials and methods: Lentiviral cell transduction
体外共培养实验
真菌浓度(1×10^5 CFU/mL)、E:T比例(20:1, 10:1, 1:1, 1:10)、共培养时间(2h、4h、18h)、温度(37°C)、CO2浓度(5%)
阅读提示:Materials and methods: In vitro assays of antifungal activity
体内感染模型
小鼠品系(NSG)、年龄(8-10周)、感染途径(i.v. 或 i.n.)、感染剂量(C. albicans 3×10^2 CFU/mouse; C. neoformans 1×10^6 CFU/mouse)、细胞输注剂量(2-4×10^6/mouse)、输注时间(感染后24h)
阅读提示:Materials and methods: Mouse models of fungal infection