B7-H3介导的CAR-T细胞耗竭逆转在卵巢癌模型中诱导显著抗肿瘤反应

B7-H3-mediated reversal of CAR-T cell exhaustion induces a notable antitumour response in ovarian cancer models.

作者信息Qun Liu, Mengqi Deng, Junyi Jiang, Fan Tang, Xiangyu Chang, Ruiye Yang, Penglin Liu, Yanqin Zhang, Di Wu, Wenzhi Kong, Qingqing Ma, Junqi He, Jinwei Miao
PMID41061481
发布时间2025-11
DOI10.1016/j.ebiom.2025.105949

实验完整度

包含体外细胞共培养、体内小鼠模型(同系、异种移植、PDX)及患者样本分析,并进行了功能验证和机制验证(基因敲除、过表达、抑制剂)。

主要模型

MSLN-CAR-T细胞 SKOV3-ML和OVCAR3-ML卵巢癌细胞系 ID8-Luc同系小鼠模型 OVCAR3-ML异种移植和患者来源异种移植模型

重点核对

CAR-T细胞与肿瘤细胞共培养的效应-靶比(2:1或5:1) 12-HETE处理浓度(0.5-1.5 μM) HI-TOPK-032剂量(5-20 mg/kg)和给药方式(腹腔注射) CAR-T细胞注射时间(第0、7、14天)和剂量(5×10^6或1×10^7细胞) 患者来源异种移植模型中12-LOX和B7-H3的表达水平

摘要

背景:免疫抑制性肿瘤微环境中功能性CAR-T细胞的耗竭仍然是CAR-T细胞疗法治疗实体瘤成功的主要障碍。间皮素(MSLN)已成为包括卵巢癌在内的多种实体恶性肿瘤CAR-T细胞治疗的一个有吸引力的靶点。在本研究中,我们旨在探讨脂质代谢物在卵巢癌细胞中抗MSLN CAR-T细胞耗竭中的作用和机制。方法:我们工程化了靶向高表达MSLN的卵巢癌细胞的抗MSLN CAR-T细胞,作为体外和体内实验的关键工具。此外,液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)揭示了oxylipin 12-HETE在CAR-T细胞耗竭中的关键作用。通过基于结构的高通量虚拟筛选(HTVS),我们鉴定了靶向B7-H3的抑制剂。发现:我们证明了卵巢癌微环境中GPR31依赖的12-HETE积累通过脂质过氧化驱动CAR-T细胞耗竭,损害其抗肿瘤功效。遗传或药理学抑制12-HETE/GPR31轴恢复了CAR-T细胞的细胞毒性和增殖,导致小鼠模型中显著的肿瘤消退。沉默B7-H3解除对FOXO3的抑制,导致12-LOX表达降低和12-HETE水平降低,这使B7-H3位于该代谢检查点的上游。通过基于结构的筛选,我们确定了HI-TOPK-032作为一种有效的B7-H3抑制剂,通过逆转耗竭标志物(如PD-1、TIM-3)和增强细胞因子多功能性,与CAR-T细胞疗法协同作用。HI-TOPK-032和抗PD-1联合治疗比单一疗法实现了更好的肿瘤控制,特别是在B7-H3/12-LOX高表达的患者来源异种移植模型中,强调了其精准治疗潜力。解释:CAR-T细胞疗法联合HI-TOPK-032是治疗表达MSLN实体瘤的一种有前景的新策略。

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
脂质代谢物是否及如何参与卵巢癌微环境中的CAR-T细胞耗竭,以及能否通过靶向该代谢检查点增强CAR-T细胞疗法。
核心机制
卵巢癌细胞分泌的12-HETE通过GPR31依赖方式诱导CAR-T细胞脂质过氧化,促进耗竭;B7-H3通过抑制FOXO3上调12-LOX表达,从而促进12-HETE产生。
主要证据
体外共培养实验显示肿瘤条件培养基抑制CAR-T细胞功能;GPR31敲除或沉默恢复CAR-T细胞功能;体内模型显示HI-TOPK-032抑制B7-H3,降低12-HETE,增强CAR-T细胞抗肿瘤效果。
研究意义
靶向B7-H3/12-HETE/GPR31轴可能为CAR-T细胞治疗实体瘤提供新策略,尤其与抗PD-1联合使用。

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

CAR-T细胞构建与卵巢癌细胞系工程化

建立靶向MSLN的CAR-T细胞和高表达MSLN的卵巢癌细胞系,用于后续实验。

从健康供体外周血单个核细胞中分离CD8+ T细胞,通过慢病毒转导生成MSLN-CAR-T细胞;将卵巢癌细胞系SKOV3和OVCAR3转导慢病毒载体表达MSLN和荧光素酶,生成SKOV3-ML和OVCAR3-ML细胞。

2

体外共培养和条件培养基实验

评估肿瘤细胞及其代谢产物对CAR-T细胞功能的影响。

将CAR-T细胞与肿瘤细胞共培养或使用肿瘤细胞条件培养基处理,检测细胞因子分泌、增殖和耗竭标志物。

3

鉴定12-HETE和GPR31在CAR-T耗竭中的作用

验证肿瘤分泌的12-HETE是否通过GPR31促进CAR-T细胞耗竭。

通过LC-MS/MS检测卵巢癌组织中12-HETE水平;用不同浓度12-HETE处理CAR-T细胞;使用GPR31敲除或敲低模型评估功能变化。

4

机制研究:B7-H3调控12-LOX表达

探究B7-H3如何调节12-LOX和12-HETE的产生。

通过siRNA筛选鉴定B7-H3为12-LOX上游调控因子;使用shRNA敲低和过表达B7-H3检测12-LOX表达;RNA-seq和KEGG分析揭示FOXO信号通路;验证FOXO3对12-LOX的调控。

5

高通量虚拟筛选和体外验证HI-TOPK-032

筛选并验证能够抑制B7-H3的小分子化合物。

对2745个化合物进行基于结构的虚拟筛选,选出10个最高评分化合物进行实验验证;测试HI-TOPK-032对B7-H3、12-LOX和12-HETE表达的影响,并在重复抗原刺激模型中评估其对CAR-T耗竭的逆转效果。

6

体内疗效评估

评估HI-TOPK-032联合CAR-T细胞疗法在动物模型中的抗肿瘤效果和安全性。

使用同系小鼠模型、异种移植模型和患者来源异种移植模型,给予CAR-T细胞和/或HI-TOPK-032,监测肿瘤生长、生存和免疫指标。

7

联合抗PD-1治疗

探究HI-TOPK-032与抗PD-1抗体联合使用的疗效。

在OVCAR3-ML异种移植模型中,单独或联合给予HI-TOPK-032和抗PD-1抗体,监测肿瘤生长、生存和CD8+ T细胞功能。

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
SKOV-3ATCCHTB-77
OVCAR-3ATCCHTB-161
ID8MerckSCC145
外周血单个核细胞ProcellCP-H182
LDH检测试剂盒Dojindo--
GolgiStop蛋白转运抑制剂BD Biosciences--
抗CD107a PE-Cy7抗体BioLegend328617
人IL-2 ELISA试剂盒IIBD Biosciences550611
小鼠IL-2 ELISA试剂盒BD Biosciences555148
人12-HETE ELISA试剂盒BlueGene BiotechE01A0653
BODIPY 581/591 C11----
脂质过氧化MDA检测试剂盒BeyotimeS0131S
PercollSigma-AldrichP1644
CD3-BV421抗体BioLegend300434
CD8-PE抗体BioLegend344769
抗小鼠ox-LDL抗体Thermo Fisher ScientificBS-1698 R
IgG FITC抗体Abcamab6717
D-荧光素----
异氟烷----
Xenogen IVIS-200成像系统Xenogen--
Living Image软件PerkinElmer--
VetScan VS2分析仪----
HI-TOPK-032----
Illumina HiSeq 4000测序仪Illumina--

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
CAR-T细胞生成
PBMC来源、慢病毒转导效率、CAR-T细胞扩增时间(约10天)
阅读提示:Methods部分:Cell lines和Functional assays
体外共培养
效应-靶比(2:1或5:1)、共培养时间(6小时、8小时或24小时)、培养基成分(X-Vivo 15)
阅读提示:Methods部分:Co-culture systems
12-HETE处理
12-HETE浓度(0.5、1、1.5 μM)、处理时间(24小时)
阅读提示:Results部分:12-HETE promotes CAR-T cell exhaustion
动物模型
小鼠品系(C57BL/6、NSG)、细胞系和数量、注射途径(腹腔或皮下)、CAR-T细胞剂量和注射时间
阅读提示:Methods部分:Animal models and treatment
HI-TOPK-032治疗
剂量(5-20 mg/kg)、给药方式(腹腔注射)、频率(每周三次或每天)
阅读提示:Methods部分:Treatment administration and dosing
流式分析
抗体克隆和荧光标记、细胞表面和细胞内染色方案
阅读提示:Methods部分:Functional assays和Lipid peroxidation assays