敲除IL4I1影响巨噬细胞以改善CD19 CAR-T联合PD-1抑制剂在复发/难治性弥漫性大B细胞淋巴瘤中的疗效不佳

Knockout IL4I1 affects macrophages to improve poor efficacy of CD19 CAR-T combined with PD-1 inhibitor in relapsed/refractory diffuse large B-cell lymphoma.

作者信息Rui Zhang, Yi Zhang, Hairong Xiao, Qingxi Liu, Mingfeng Zhao
PMID39844281
发布时间2025-01-22
DOI10.1186/s12967-024-06028-3

实验完整度

包含患者样本转录组和代谢组分析、体外共培养功能验证、Western blot和免疫荧光机制验证以及小鼠异种移植模型体内验证。

主要模型

Pfeiffer细胞系 M-THP1巨噬细胞(IL4I1敲除或过表达) CD19 CAR-T细胞 NSG小鼠异种移植模型

重点核对

IL4I1在R/R DLBCL患者肿瘤组织中的表达水平(mRNA和免疫组化) 体外共培养模型中CAR-T细胞毒性(LDH检测,共培养比例1:3:1,PD-1抑制剂浓度36 µg/mL) IDO1、Kyn和AhR的表达(Western blot和免疫荧光) 小鼠模型中肿瘤体积、CAR-T细胞在骨髓中的比例及生存率

摘要

嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法在B细胞血液恶性肿瘤的治疗中起着关键作用。PD-1抑制剂与CAR-T联合治疗在复发/难治性(R/R)弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)患者中显示出令人鼓舞的结果。然而,仍有治疗无效的病例。本研究旨在探讨IL4I1在R/R DLBCL中CD19 CAR-T联合PD-1抑制剂疗效不佳中的作用,并探索潜在机制。对DLBCL患者的肿瘤组织进行了转录组学和代谢组学相关性分析。我们采用由Pfeiffer细胞、CD19 CAR-T和巨噬细胞组成的体外共培养系统来研究潜在机制。结果发现,与应答者相比,R/R DLBCL患者肿瘤组织中IL4I1水平显著升高。相关性分析显示IL4I1与色氨酸(Trp)-犬尿喹啉酸(Kyn)相关代谢物呈正相关。在体外共培养模型中,IL4I1的存在抑制了CAR-T细胞的细胞毒性。敲除IL4I1可破坏IDO-AHR-Kyn信号通路,从而增强PD-1抑制剂与CD19 CAR-T联合治疗DLBCL的效果。在体外共培养模型中,当存在IL4I1时,CAR-T介导的细胞毒性显著受到抑制。这些发现表明,IL4I1可能是R/R DLBCL患者预后不良的一个促成因素。IL4I1表达通过IDO-AHR-Kyn通路增强免疫抑制,抑制PD-1抑制剂联合CD19 CAR-T的疗效。因此,抑制IL4I1可能代表DLBCL联合治疗的潜在靶点。

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
IL4I1是否影响CD19 CAR-T联合PD-1抑制剂在R/R DLBCL中的疗效,其潜在机制是什么?
核心机制
IL4I1通过激活IDO-AHR-Kyn代谢通路增强免疫抑制,从而抑制CD19 CAR-T联合PD-1抑制剂的疗效。
主要证据
在体外共培养模型中,IL4I1过表达抑制CAR-T细胞毒性,而敲除IL4I1增强细胞毒性并下调IDO1、Kyn和AhR表达;小鼠模型中,IL4I1敲除的巨噬细胞与CAR-T和PD-1抑制剂联合导致肿瘤几乎完全消退并延长生存期。
研究意义
抑制IL4I1可能成为提高DLBCL联合治疗疗效的潜在靶点,以克服耐药。

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

患者样本分析

评估IL4I1在R/R DLBCL患者与应答者中的表达差异及其与预后的关系

收集健康供者PBMC和R/R及应答者的肿瘤组织,通过qRT-PCR和免疫组化检测IL4I1表达,并比较两组。

2

转录组和代谢组分析

探索IL4I1与代谢物之间的关系

对R/R和应答者肿瘤组织进行转录组和代谢组测序,进行差异表达和相关性分析。

3

体外共培养模型验证

评估IL4I1对CAR-T细胞毒性和免疫抑制的影响

构建CD19 CAR-T、Pfeiffer细胞和M-THP1(IL4I1 KO或对照)的共培养体系,加入PD-1抑制剂,检测CAR-T细胞毒性和免疫表型。

4

机制验证

验证IL4I1是否通过IDO-AHR-Kyn通路发挥作用

在共培养体系中检测IDO1、Kyn和AhR的表达,并使用IDO抑制剂(D-1MT)处理,观察通路变化。

5

体内验证

在动物模型中验证IL4I1敲除对CAR-T疗效的影响

在NSG小鼠中建立Pfeiffer异种移植模型,分组处理,监测肿瘤生长和生存期。

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
DMEM培养基Gibco--
RPMI 1640培养基----
胎牛血清Gibco--
Lenti-Pac HIV混合试剂GeneCopoeia--
EndoFectin Lenti转染试剂GeneCopoeia--
Opti-MEM培养基Invitrogen--
CD3免疫磁珠Miltenyi Biotec#130-097-043
CD3/CD28磁珠Thermo Fisher Scientific#11131D
白细胞介素-2Miltenyi Biotec--
X-VIVO 15培养基Lonza--
佛波醇-12-肉豆蔻酸酯-13-乙酸酯Sigma--
白细胞介素-4PeproTech--
白细胞介素-13PeproTech--
抗AhR抗体Abcam--
FITC标记的山羊抗兔IgGSanta Cruz--
抗IL4I1抗体----
Fast SYBR Green预混液Applied Biosystems--
抗IDO抗体Biossbs-15493R
抗Kyn抗体Abcamab276053
小鼠抗GAPDH抗体Santa Cruz--
IRDye-800标记的二抗Li-COR Biosciences--
D-荧光素Sigma--
IVIS Lumina II成像系统PerkinElmer--
LDH细胞毒性检测试剂盒Dojindo Molecular Technologies, Inc.--

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
患者样本分析
患者分组(R/R组和应答组)的定义,IL4I1 mRNA和蛋白表达水平,样本量
阅读提示:Methods中的'Cell culture and isolation of primary cells'和Fig. 1
转录组和代谢组分析
每组样本数(3个),代谢物提取方法,相关性分析方法
阅读提示:Methods中的'Metabolomics sequencing'和Fig. 1E-F
体外共培养模型
共培养比例(1:3:1),PD-1抑制剂浓度(36 µg/mL),CAR-T细胞毒性检测时间(0,24,48h),IL4I1敲除或过表达
阅读提示:Methods中的'Cell co-culture model'和'Cytotoxicity against Pfeiffer in vitro',Fig. 2
机制验证
IDO抑制剂浓度(5 mM),检测的蛋白(IDO1、Kyn、AhR)和检测方法
阅读提示:Methods中的'Western blotting and cytokine release analysis'和Fig. 3
体内实验
小鼠品系(NSG,6-8周龄),细胞注射数量和途径,分组,观察终点(35天),生存分析
阅读提示:Methods中的'Evaluation of CAR-T cells’ efficacy and adverse effects in B-Cell lymphoma mouse xenograft models'和Fig. 4